Uvođenje fiberglasa i proizvodnje

Istorija

Staklena vlaknaproizvode se vekovima, ali je prvi patent dodijeljen pruskom pronalazaču Hermannu Hamesfahru (1845–1914) u SAD 1880.

Masovna proizvodnja staklenih niti je slučajno otkrivena 1932. godine kada je Games Slayter, istraživač u Owens-Illinoisu, usmjerio mlaz komprimovanog zraka na mlaz rastopljenog stakla i proizveo vlakna. Patent za ovu metodu proizvodnje staklene vune prvi put je prijavljen 1933. godine. Owens se pridružio kompaniji Corning 1935. godine, a metod je prilagodio Owens Corning za proizvodnju svog patentiranog "fiberglasa" (koji se piše sa jednim "s") 1936. Prvobitno, fiberglas je bio staklena vuna, koja je činila veliku količinu vlakana sa visokim sadržajem gasa. temperature.

Du Pont je 1936. godine razvio odgovarajuću smolu za kombinovanje stakloplastike i plastike za proizvodnju kompozitnog materijala. Prvi predak modernih poliesterskih smola je cijanamidova smola iz 1942. Do tada su korišteni sistemi za očvršćavanje peroksidom. Kombinacijom stakloplastike i smole plinoviti sadržaj materijala zamijenjen je plastikom. Ovo je smanjilo izolacijska svojstva na vrijednosti tipične za plastiku, ali sada je po prvi put kompozit pokazao veliku snagu i obećanje kao strukturalni i građevinski materijal. Mnogi kompoziti od staklenih vlakana i dalje su se nazivali "fiberglass" (kao generički naziv), a naziv se također koristio za proizvod od staklene vune niske gustine koji sadrži plin umjesto plastike.

Ray Greene iz Owens Corninga zaslužan je za proizvodnju prvog kompozitnog čamca 1937. godine, ali u to vrijeme nije nastavio dalje zbog krhke prirode upotrijebljene plastike. 1939. je prijavljeno da je Rusija konstruisala putnički čamac od plastičnih materijala, a Sjedinjene Države trup i krila aviona. Prvi automobil koji je imao karoseriju-od staklenih vlakana bio je prototip Stout Scarab iz 1946. godine, ali model nije ušao u proizvodnju.

Proizvodnja

Proces proizvodnje stakloplastike naziva se pultruzija. Proces proizvodnje staklenih vlakana pogodnih za armiranje koristi velike peći za postupno topljenje kremenog pijeska, krečnjaka, kaolinske gline, fluorita, kolemanita, dolomita i drugih minerala dok se ne formira tekućina. Zatim se ekstrudira kroz čahure, koje su snopovi vrlo malih otvora (obično 5-25 mikrometara u prečniku za E-staklo, 9 mikrometara za S-staklo).

Ovi filamenti se zatim dimenzioniraju (prevlače) hemijskim rastvorom. Pojedinačni filamenti su sada povezani u velikom broju kako bi se omogućilo lutanje. Prečnik niti i broj filamenata u rovingu određuju njegovu težinu, obično izraženu u jednom od dva mjerna sistema: prinos ili jardi po funti (broj jardi vlakana u jednoj funti materijala; stoga manji broj znači teži roving). Primjeri standardnih prinosa su 225 prinosa, 450 prinosa, 675 prinosa.tex ili grama po km (koliko grama teži 1 km rovinga, obrnuto od prinosa; stoga manji broj znači lakši roving). Primjeri standardnog texa su 750tex, 1100tex, 2200tex.

Ovi rovingi se zatim koriste ili direktno u kompozitnoj primjeni kao što je pultruzija, namotavanje filamenta (cijevi), roving pištoljem (gdje automatizirani pištolj sječe staklo na kratke dužine i ispušta ga u mlaz smole, projiciran na površinu kalupa), ili u srednjem koraku, za proizvodnju tkanina kao što je sjeckana vlaknasta mat od sitne dužine (CSM). spojeni zajedno), tkane tkanine, pletenine ili jednosmjerne tkanine.