Что такое стекловолокно?

Стекловолокно представляет собой материал, получаемый из стекла. Он представляет собой характерные нити с особыми, не схожими с обычным стеклом свойствами. Стеклянные волокна не бьются, не крошатся, не ломаются и гнется без деформации. Этот универсальный многофункциональный материал уникален тем, что может производиться даже из вторичного сырья, что делает его не только экологичным, но и безопасным для здоровья. Впервые подобный материал был получен случайно при аварии на стекольной фабрике, в результате которой под большим давлением расплавленное стекло раздулось, образовав множество тонких нитей. Это событие произошло более 150 лет назад, но стекловолокно до сих пор активно используется в разных сферах деятельности, постоянно усовершенствуясь и меняясь.

Технология изготовления стекловолокна

Классическая технология производства стекловолокна включает выдувание нитей из расплавленной смеси кварцевого песка, извести, соды и других добавок при максимально высокой температуре (до +1400 градусов). Жидкое стекло, полученное указанным образом, раздувается посредством пара, образованного при выбросе центрифуги или пропускается через фильеры – особые сита из платины с микроотверстиями. На следующем этапе стекло охлаждается.

Применение центрифуги позволяет получить в качестве конечного продукта стекловату, а использование специальных фильеров – стекловолокно, которое применяется для дальнейшего производства. Технология получения стеклянных нитей считается классической для исходного природного сырья, однако, аналогичный материал можно получить и из стеклянных отходов. В последнем случае методика практически не отличается от традиционной, только вместо подготовленной смеси применяется отсортированный стекольный бой подходящими присадками.

Особенности и характеристики

Активное применение стеклянного волокна объясняется его отличительными свойствами, которые и привели к популяризации материала.

К основным техническим характеристикам стекловолокна следует отнести:

• теплопроводность – стекло отличается низким показателем теплопроводности, следовательно, изделия из него тоже выделяются отличительными теплоизоляционными свойствами; наименьшим коэффициентом теплопроводности обладает стекловата, получаемая в ходе изготовления стекловолокна;
• плотность – отличается аналогичными стеклу показателями (до 2500 кг\м3), а вот плотность изделий их стекловолокна может варьироваться в достаточно широких пределах; стекловата обладает минимальной плотностью, тогда как стекловатные листы, ткань и прочие материалы на ее основе отличаются максимальными показателями;
• состав – зависит от исходного сырья, от химического состава материала напрямую зависит свойства изделий, изготовленных из него;
• температура плавления – стекловолокно плавится при показателях +1200-1400С; точная температура зависит от состава, чем больше в нем кварцевого песка, тем выше будет температура плавления;
• устойчивость к огню – стекло считается полностью негорючим материалом, следовательно, изделия, изготовленные на его основе обладают теми же привилегиями; исключениями являются некоторые композитные материалы, которые могут возгораться в определенных случаях.

Именно химические, физические и другие характеристики стеклянного волокна определяют виды продукции, которые можно изготавливаться на его основе.

Разновидности материала

Стекловолокно разделяется на разные типы в зависимости от особенностей производства. По длине волокон материал разделяется на стекловолокно с:

• длинными нитями – волокна растянуты на тысячи километров, полученные благодаря непрерывной технологии производства. Тонкие струйки смеси вытекают через отверстия, после чего сразу же охлаждаются и наматываются на барабан. По внешним особенностям подобное волокно схоже с шелковой нитью. При вытягивании материал пропускается через специальную установку, затем пропитывается клеящими средствами и пластификаторами для улучшения гибкости волокна.
• короткими нитями – волокна длиной от 35 до 50 см, внешне похожи на шерсть для валяния, производятся по штапельной технологии, которая основывается на выдувании расплавленной смеси паром или посредством горячего воздуха.

Исходя из толщины нитей, материал может быть:

• толстоволокнистым – свыше 25 мкм;
• утолщенным – от 12 до 25 мкм;
• тонким – от 4 до 15 мкм;
• сверхтонким – от 1 до 3 мкм.

Тип стеклянного волокна выбирается индивидуально, исходя из поставленных целей и их специфики.

Сферы применения стекловолокна

Стекловолоконная продукция широко применяется в различных областях промышленности, что объясняется ее стойкостью, плотностью и превосходными рабочими качествами. Ниже разберем несколько наиболее распространенных отраслей, применяемых стекловолокно для работы и дальнейшего производства на его основе.

Строительство

Стекловолоконные изделия применяются в строительной отрасли, прежде всего, для теплоизоляции:

• промышленных строений;
• жилых комнат;
• трубопроводов и т.д.

Кроме того, данный материал применяется для изготовления различных конструкций, таких как: панели, плиты, защитные элементы и другое. Стеклообои, получаемые из переработки стекловолокна, получили широкое распространение в отделочных работах. Огнеупорное стекловолокно также применяется для тепловой изоляции воздуховодов, котлов, дымоходов, сводов нагревательных печей, стен.

Дальнейшее производство и товары

Стекловолокно и другие материалы на его основе применяются для изготовления продукции для автомобильной и других промышленных отраслях, в которых цена, защита от коррозии и качество являются первостепенными факторами. Указанный материал служит для производства корпусов различных приборов, лодок и яхт, а также их дальнейшего покрытия. Из стеклопластика выливаются бассейны, водяные емкости, различные септики, лыжи и прочие товары, укоренившиеся в повседневной жизни человека.

Электроника

Поскольку стекло считается превосходным диалектиком, волокно из него служит основой для изготовления многих электронных приборов, а также тканых материалов, используемых для изоляции токопроводящих конструкций. На основе указанного материала создается стеклотекстолит – смесь стеклонитей с эпоксидной смолой, который служит основой для дальнейшего производства плат электротехники, также, как и оптоволокно.

Применение стекловолокна в медицине

Стеклопластик, полученных из исходного материала, служит материалом для производства протезов частей человеческого тела и имплантатов. В стоматологии указанный продукт служит для создания зубных протезов. Кроме того, стеклянное волокно присутствует в составе различных медицинских инструментов и приборов. Также оно служит в качестве одного из основных элементов лазерных скальпелей, применяемых в хирургии. Из всего сказанного можно сделать вывод, что стекловолокно является одним из наиболее востребованных ныне материалов, используемых в различных сферах деятельности.

Изделия из стекловолокна

На основе стеклянного волокна изготавливаются различные изделия, большинство из которых можно поместить в две обширные категории: продукция на 100% из стекловолокна и композитные, где из данного материала производятся лишь отдельные детали.

Рассмотрим самые популярные изделия и их особенности:

• Маты. Продукция используется для тепловой и шумоизоляции в строительной отрасли и различных промышленных сферах. Маты состоят из ненаправленных отрезков стеклянных нитей, закрепленных между собой посредством природных сил. Относятся к полноценной стекловолоконной продукции.
• Ткань. Аналогична по структуре с сеткой из стекловолокна. Отличительной особенностью данного материала является его большая плотность нитей. Стекловолоконная ткань производится по ткацкой технологии в различных исполнениях и имеет широкую область применения. Чаще всего подобная материя используется при создании стеклохолстом типа «паутинка», для производства обоев, проведения электротехнических работ и т.д.
• Рулоны. Продукция абсолютно идентична по составу и технике производства с матами из данного материала с одним единственным отличием – они смотаны в рулоны. Для некоторых видов отделочно-ремонтных работ подобный вид поставки является более практичным, чем маты.
• Сетка. Предназначается для армирования поверхностей при отделке. Стекловолоконная сетка состоит из гибких нитей, сплетенных между собой и обработанных особым веществом. Выпускается в листах и рулонах.
• Стеклопластик. Универсальный композитный материал, производимый из стеклянных нитей и связующих соединений. Применяется для изготовления деталей методом формовки и другими технологиями.
• Арматура из стеклопластика. Отличная замена металлическим изделиям. Благодаря высоким рабочим показателям и превосходной гибкости, может заменить стальную арматуру в различных областях.

Стекловолокно – универсальный материал, способный вытеснить множество устаревших аналогов. Благодаря особой структуре, прочности, огнеупорности и гибкости этот материал нашел свое применение во многих отраслях, будто то отделочные и строительные работы или производство электротехники, и численность сфер его использования растет с каждым днем.

Читайте также:

• Зачем нужен подкладочные ковер;
• Гидропароизоляция крыши;
• Мох на мягкой крыши;