Klaaskiu omadused ja kasutusala

Klaaskiud on üsna levinud kvartsliival põhinev materjal. Seda kasutatakse laialdaselt ehitusmaterjalide ja kõrgtehnoloogiliste konstruktsioonide tootmiseks. Vaatleme üksikasjalikumalt materjali omadusi, selle eeliseid ja puudusi ning ulatust.

Klaasfilament on klaasist moodustatud kiud. Sellisel kujul on klaasil enda jaoks ebaharilikud omadused – see ei pragune ega purune, kuid võtab kergesti kõvera kuju.

Neid nimetatakse Pele karvadeks, nende keemiline koostis on lähedane basaltkivimite omale. Kuid nende füüsiliste ja tehniliste omaduste poolest ei saa neid pidada klaaskiudude täielikeks analoogideks.

Esimest korda saadi klaaskiud juhuslikult - klaasitootmises juhtus õnnetus, õhurõhul sulamass paisus ja jagunes õhukesteks painduvateks niitideks. See tuli inseneridele suure üllatusena, kuna klaas tavaliselt pärast tahkumist kõvastub.Sellest ajast on möödunud üle 150 aasta. Selle aja jooksul on tehnoloogiat korduvalt täiustatud, kuid selle põhimõte on jäänud muutumatuks.

Kvartsliivast kasutatakse klaaskiu valmistamiseks, killustikku kasutatakse taaskasutuseks - selleks võivad olla tootmiskeskkonnas saadud klaasanumad, klaasikillud või praagitud klaastooted. Klaasi tootmisjäätmed on 100% taaskasutatavad. See toob kaasa taaskasutatud materjalide kasutamise tootmises – see võib oluliselt vähendada valmismaterjali maksumust ja toetada keskkonna keskkonnakaitset.

Tehnoloogia on taandatud toorainest parimate niitide puhumisele. Selleks sulatatakse toored kangid temperatuuril 1400 kraadi. Viskoosne mass siseneb vormimistehasesse ja juhitakse läbi tsentrifuugi. Tulemuseks on segatud kiududega klaasvill. Viimases etapis lastakse saadud pooltoode läbi mikroaukudega sõela ja puhutakse kõrge õhurõhu all. Väljundiks on siledad pikad niidid, mis hiljem on tooraineks keerukamate toodete loomisel.

Saadud kiud võivad olla kahte tüüpi.

• Pikad niidid - venitatud tuhandetele kilomeetritele, saadakse need pideval meetodil. Läbi aukude voolavad õhukesed ojad, jahutatakse ja keritakse trumlile. Väliselt sarnaneb selline kiud siidniidiga. Joonistamise käigus läbivad niidid liimide ja plastifikaatoritega immutatud suurusüksuse. See töötlemine võimaldab saada painduvaid kiude.
• Lühikesed niidid - pikkusega 35-50 cm, näevad välja nagu viltimisvill.Tootmine põhineb staapeltehnoloogial - klaasi sulamassi puhutakse auru või kuuma õhuga.

Sõltuvalt keermete paksusest on olemas:

• paks kiud - rohkem kui 25 mikronit;
• paksendatud - 12-25 mikronit;
• õhuke - 4-12 mikronit;
• ülipeen - 1-3 mikronit.

Klaaskiu tootmine allub kehtivatele GOST-idele:

• struktuursete kangaste jaoks - GOST 19170-2001;
• isolatsioonimaterjali jaoks - GOST 19907-83.

Klaaskiul on mitmeid eeliseid, mis määravad selle laialdase nõudluse erinevates ehitus- ja tööstussektorites.

• Materjalil on madal soojusjuhtivus, seetõttu kasutatakse soojusisolatsiooni teostamiseks klaasvilla. Klaasvillal on madalaim indikaator - selle soojusjuhtivus vastab 0,05 W / m * K. Tänu sellele hoitakse ruum suvel jahedana ning talvel ei lahku hoonest soojus.
• Klaaskiud on happe- ja leelisekindel. Seda iseloomustab suurenenud keemiline inertsus, kuna see koosneb peaaegu täielikult kvartsliivast. Agressiivsete lahuste toimel keemilist reaktsiooni ei toimu, seega saab klaaskiudu edukalt kombineerida mis tahes ehitus- ja viimistlusmaterjalidega.
• Keermed on ülitugevad, tihedus vastab 2500 kg/m3. Samal ajal on niidid kohevad, nii et valmistootel on suur maht koos väikese kaaluga.
• Klaaskiudu kasutatakse sageli tuletõrjeseadmete valmistamiseks. See on kuumuskindel materjal, mille sulamistemperatuur on 1200 kraadi - sellist kuumutamist saab tagada ainult otsese kokkupuute korral põletiga. Teoreetiliselt on võimalik luua selliseid tingimusi, mille korral süttimine toimub.Kuid sel juhul peavad klaaskiu koostises olema põlevad sidumiskomponendid, mis on äärmiselt haruldane.
• Materjalil on ebatavaline struktuur. Selles on kiudude vaheline ruum täidetud mikroskoopiliste õhumullidega. Tänu sellele saavutatakse kõrge heliisolatsiooniefekt.
• Klaaskiud talub deformatsioone ja kulumiskindlust, nii et see säilitab oma esialgse kuju aastaid.
• Materjal on painduv, õhuke, kuid samas elastne. Transportimisel saab selle kokku voltida või rullides kokku keerata - see ei kahjusta lõuendi tööomadusi. See võimaldab säästa ruumi kaubavedudel ja sellest tulenevalt vähendada transpordikulusid.

Samal ajal on klaaskiul oma puudused. Seega kaotab see märjana oma jõudlusomadused. Kuivatades aga taastatakse need uuesti. Seetõttu saab materjali kasutada ainult koos usaldusväärse hüdroisolatsiooniga.

Loetletud füüsikaliste ja tehniliste parameetrite arvväärtused sõltuvad otseselt kiu valmistamise tehnoloogiast, selle paksusest, keemilisest koostisest ja erinevate välistegurite mõjust.

Esitatud klaaskiudtoodete hulgast saab eristada kahte materjalirühma:

• 100% tooraine;
• komposiit - kompositsiooni lisatakse täiendavad komponendid, mis annavad teatud jõudlusomadused.

Sõltuvalt sellest on klaaskiud saadaval mitut tüüpi.

• Klaasvillast matid - selliseid tooteid kasutatakse laialdaselt tööstussektoris ja ehitustööstuses. See on paigaldamise ajal nõutud müra- ja soojusisolatsiooni jaoks. Mattide struktuur hõlmab suunatud keermesegmentide ühendamist, mis on üksteisega loomulikul viisil ühendatud. Need tooted on 100% klaaskiust.

• Valtsitud klaasvill - koostiselt ja tootmismeetodilt on see toode absoluutselt identne mattidega, ainult seda toodetakse rullidena. Seda teatud tüüpi soojusisolatsioonitööde teostamise vormi peetakse praktilisemaks.

• klaaskiudvõrk - sellist toodet kasutatakse erinevat tüüpi pindade tugevdamiseks remondi- ja viimistlustööde tegemisel. Konstruktsioon on kokku kootud ja spetsiaalsete immutustega töödeldud klaasniitidest. Seda saab toota lehtedena ja rullides.

• Isekleepuv teip on toodetud klaaskiu baasil, selle valmistamiseks kantakse klaasi alusele akrüül- või silikoonitud sideaine. Valmistoodet iseloomustab kõrge tugevus väikese paksusega, hea hooldatavus ja vähenõudlikkus lahtivõtmisel. Seda teipi kasutatakse lehtpaneelide vaheliste vuukide ja vahede liimimiseks.

• klaaskiud - funktsionaalsuselt sarnane ruudustikuga, kuid erineb klaasniitide tihedama põimimise poolest. See viiakse läbi kudumistehnoloogia abil. Kasutatakse tootmises ja elektrotehnikas.

• klaaskiud - universaalne komposiit. Koosneb klaasniitidest, millele on lisatud polümeervaikusid. See on vormitud, nii et see võimaldab teil toota mitmesuguseid osi.

• klaaskiust tugevdus - hea alternatiiv terasest analoogidele, võib asendada metalli enamikus kasutusvaldkondades.

Toodete valmistamiseks kasutatakse mitme klassi klaaskiudu, mis on valmistatud erinevate tehnoloogiate järgi ja millel on erinevad parameetrid niidi paksuse ja pikkuse jaoks.

Katte tüübi järgi jagunevad kõik klaaskiudliigid mitmesse kategooriasse.

• foolium - kõige levinum materjalitüüp, antud juhul on klaaskiud kaetud alumiiniumfooliumiga. Kiudude sidumine fooliumiga toimub kokkupuutel toote põhikomponentidega kõrgel temperatuuril. Selline foolium ei koori, ei lase vett läbi ja kaitseb klaasniite UV-kiirte eest.

• silikoon - ühelt või mõlemalt poolt silikooniga immutatud. Samas, mida paksem on kate, seda suurem on materjali vee- ja gaasipüüdmisvõime. Sellised tooted on vastupidavad vibratsioonilainetele ja neil on pikk kasutusiga.

• Polüuretaan - immutamine suurendab oluliselt materjali kulumiskindlust ja agressiivsete ainete mõju. Sellist kangast kasutatakse tulevastase eesmärgiga toodete valmistamiseks.

• Fluorkummist - vastupidav klaasvill, mis peab edukalt vastu kütuste ja määrdeainete mõjule ning kõrgetele temperatuuridele. See on laialt levinud lennunduses ja keemiavaldkonnas.

• grafiidiga kaetud- sellised tooted on tingimata tugevdatud terastraadiga. Klaaskiudu iseloomustab vee- ja auru läbilaskvus ning kuumutamisel ei eralda see mürgiseid ühendeid.

• Hüdrofobiseeritud — vetthülgava immutusega ja kõrgete dielektriliste omadustega kangas. Sellise klaaskiu peamine eesmärk on kaitse vee ja voolu agressiivse mõju eest.

Üks kuulsamaid klaaskiu tootjaid Venemaal on Firma TechnoNikol. See toodab kvaliteetseid ehitusmaterjale, mis vastavad kõigile Euroopa standarditele. Ettevõte kasutab kõiki klaaskiu eeliseid soojusisolatsiooni- ja katusekonstruktsioonide, magistraaltorustike isolatsioonimaterjalide ja paljude muude toodete loomisel.

On suur nõudlus "BauTeks" kaubamärgi Ortex tooted. Tegemist on Saksa tehnoloogia järgi toodetud kvaliteetse klaaskiuga. Selle kaubamärgi toode on nõudlik laeva- ja lennukitööstuses ning seda kasutatakse klaaskiu tootmisel.

Klaasriide firma "RATL" on katusetööde praktiline alus.

Tänu oma erakordsetele tehnilistele ja tööomadustele on klaaskiud nõutud väga erinevates valdkondades.

Ehitustööstuses kasutatakse klaaskiudu laialdaselt vundamentide, seinte, lagede ja põrandate soojusisolatsioonimaterjalina. Seda kasutatakse elamute ja tööstushoonete, samuti torustike soojuskaitse parandamiseks. Selleks kasutage lehtklaasi, matte, aga ka klaasvillarulle.

Klaaskiudu kasutatakse sageli pehmete katuste, aga ka tihedate katusekatete korrastamiseks. Selleks kombineeritakse klaaskiud komposiitlisanditega. Tulemuseks on ilus materjal, mis on vastupidav ultraviolettkiirgusele, kuumusele ja niiskusele.

Ehitusobjektide loomiseks kasutatakse klaaskiudu – klaaskiust ja polümeerikomponentidel põhinev komposiit. Sellest toodetakse kaitsvaid arhitektuurseid elemente ja soojusisolatsioonipaneele.

Viimistlustöödel kasutatakse laialdaselt klaasseinapabereid, krohvimiseks kasutatakse võrku.

Tulekindlat ja mittesüttivat klaaskiudu kasutatakse sageli soojusahjude, küttevõlvide, aga ka korstnate ja keraamiliste katelde vooderdamiseks.

Klaaskiudu kasutatakse ka teedeehituses. Klaaskiust tugevdusega laotud lõuend omandab suure tugevuse. See talub suuri koormusi ega pragune kasutamisel. See materjal on praktilisem kui betoon, lisaks vähendab see asfaldikihi kõrgust. Klaaskiudmaterjalide kasutamine väldib löökaukude tekkimist ja parandab seeläbi teel liikumismugavust, pikendab remonttööde vahelist aega ja aitab kaasa katte vastupidavusele.

Vaatamata laialdasele kasutamisele ehitustööstuses, on klaaskiud viimastel aastatel basaltvillale kaotanud. Viimane võidab oluliselt soojusisolatsiooni, selle kiud ei murene ega ärrita nahka, silmade limaskesti ega hingamiselundeid. Seetõttu kasutatakse tänapäeval klaaskiudu peamiselt torude isolatsiooniks.

Mis puutub klaaskiudu, siis need on valmistatud pikast niidist, nii et need ei murene. Nende kasutamine on inimestele ja lemmikloomadele täiesti ohutu. Lisaks näevad need välja muljetavaldavad ja võivad saada interjööri tõeliseks esiletõstmiseks.

Stabiilse struktuuri ja murenevate osade välistamise tõttu on klaaskiud inimestele täiesti ohutu.Seetõttu kasutatakse seda sageli proteeside ja implantaatide, sealhulgas hambaravi, loomiseks. Materjal on nõudlik teatud tüüpi kirurgiliste seadmete tootmisel.

Kasutamine selles piirkonnas kinnitab materjali ohutust tervisele. Kahju võivad tekitada vaid väikseimad kiudude ja klaasitolmu osakesed, mis klaasvilla ümbritseb, ning tekivad ka klaaskiu saagimisel. Kõigil muudel kasutusaladel on materjal kahjutu.

Klaaskiud on nõutud veesõidukite loomisel, lennukiehituses ja muudes tööstusharudes, kus hoolduse lihtsus, korrosioonikindlus ja taskukohased kulud on võtmetegurid.

Klaaskiust valmistatakse instrumentide korpuseid, paatide ja paatide katmist ning masinaelemente.

Sõltuvalt klaaskiust niitide parameetritest toodetakse ka muid tooteid:

• sanitaar- ja tehnilised seadmed - dušid, septikud, samuti basseinide kausid;
• sporditarbed - suusakepid, sõudeaerud, spinningud ja õngeridvad;
• pakendikonteinerid - konteinerid, prügikastid;
• kõikvõimalikud torud koduseks kasutamiseks - hoidikud, antennid, lipuvardad.

See ei ole kogu klaaskiudu kasutavate valdkondade loend. Igal aastal laieneb materjali ulatus üha enam, haarates uusi tegevusvaldkondi.

Igapäevaelus kasutatakse klaaskiude lampide juhtmete elektriliseks isoleerimiseks, kuna see materjal on dielektrik. Klaasfilamentidest tehakse klaaskiudkangas ja mähitakse ümber juhtme.

Tööstuses kasutatakse klaaskiudu järgmistes olukordades:

• traadi mähis;
• trafo mähise isolatsioon;
• elektrooniliste tahvlite tootmine;
• fooliumdielektrikute tootmine.

Optiline kiud on väga nõutud - pikad klaaskiudkiud, mis on kaetud PVC-ga.

Soovi korral saab mõnda klaaskiust asja ka kodus oma kätega teha. See võib olla kõike alates kuumakindlast veekeetjast kuni automudelini ja isegi omatehtud paadini – miski ei piira teie kujutlusvõimet.

Lihtsaim viis on kasutada klaaskiu kiht-kihilise pealekandmise tehnoloogiat valmistoote mudelile, iga kiht liimitakse epoksüvaiguga. Selle meetodi abil saate teha auto kaitseraua, armatuurlaua või isegi veesõiduki.

Külmutatud toote eemaldamise hõlbustamiseks töödeldakse mudelit vaha või parafiiniga.

Pärast täielikku kõvenemist töödeldav detail eemaldatakse, lõigatakse mööda vajalikku kontuuri ja poleeritakse. Vajadusel lõigatakse valmistootesse augud.

Klaaskiu ja sellest valmistatud toodete laialdane kasutamine on muutunud kättesaadavaks tänu kaasaegse tööstuse saavutustele komposiitide ja polümeermaterjalide tootmisel. See on universaalne toode, mis vastab kogu aja tegelikkusele. Sellel on kõrgeima kvaliteediga materjalide tööomadused.

Milleks klaaskiudu kasutatakse, vaadake järgmist videot.