الالياف الزجاجية من شكل جمالى الى ماده هندسة متعدده الاستخدام

الصائم

عضو جديد
إنضم
30 يونيو 2006
المشاركات
13
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
هندسية ذات كفاءة عالية
نبذة مختصرة عن تاريخ صناعة الألياف:
فن صناعة الألياف الزجاجية ظل مربوطاً بتاريخ الشرق الأوسط ومنذ زمن بعيد وكان معروفاً بصناعته الجيدة عند المصريين قبل ألفي عام. وقد عرف المصريون أيضاً كيف يذوبون ويسحبون ويسطحون الزجاج في شكل شعيرات رفيعة. و كان محدوداً لإضافة ناحية جمالية لصناعة الألياف في ذلك الوقت. وحتى عام 1930م لم يدخل نشاط سحب وتسطيح شعيرات الألياف الزجاجية بكميات تجارية لتلك الصناعة بحيث يضمن استمرارية إنتاج الألياف الزجاجية المقوية والذي تطور ليصبح مادة متعددة المواهب في الإنشاءات معطياً عدة ميزات وبخاصة في الكيماويات ومقاومة لبعض عيوب المعادن مثل التآكل والصدا و كذلك لتسد النقص فى المعادن وهى مواد معمرة تصل لعشرين عاما و صديقة للبيئة هذا جزء قليل من خصائصها.
الكميات التجارية من الألياف الزجاجية بدأتها شركة أوونزلينويز للزجاج بالولايات المتحدة الأمريكية في 1930م. لأكثر من ستة عقود واصلت سيطرة الولايات المتحدة الأمريكية علي صناعة الألياف الزجاجية المقوية. ومن 1990م تدريجياً بدأت آسيا تزيد من قدرتها الإنتاجية حتى أصبحت اليوم أكبر مصنع له و تأتي الصين في المقدمة.
الالياف الزجاجية عدة انواع كل على حسب خواصه و استعمالاته.
الاكثر شيوعا منها
1-ECR-Glass.وهو مقاوم للكهرباء و المواد الكيميائية.
2-E-Glass.وهو مقاوم للكهرباء.
هذين النوعين لهما نفس الاستعمالات(صناعة المواسير-هياكل السيارات والطائرات......اما قماش الفايبر فيصنع من النوع الثانى فقط)
3-Glass Wool.الصوف الزجاجى .يستعمل كمادة عاذلة للحرارة والكهرباء(تلف حول انابيب التبريد.يبطن بها الاسقف وبعض الاجهزة الكهربائية مثل الثلاجات و الافران المنزلية.
والفرق ليس كبيرا فى عملية تصنيع هذه الانواع.المواد الخام الاساسيه هى نفسها مع اختلاف فى النسب و المواد المساعده.

صناعة الألياف الزجاجية
المواد الخام :
المواد الرئيسية هي
الرمل(السلكا (SiO2
الحجر الجيرى(Limestone- CaO)
الالومينا((Al2O3
البورون ( (Boric Acid -B2O3
هناك مواد أخرى ثانوية تضاف مع هذه المواد منها من يعمل على خفض درجة حرارة الانصهار(طبعا كما تعلمون درجة انصهار السلكا و الالومينا اكثرمن C2000 ( وهذه عوامل مساعده داخل الفرن ومنها من يدخل في تركيبة الألياف الزجاجية مكسبه الألياف صفات مفيدة مثل مقاومة المواد الكيميائية أو مقاومة التيار الكهربائي وومواد ثانوية أخرى مثل الصوديوم وأكسيد البوتاسيم وأكسيد الحديد والفلورايد . وكل هذه المواد تكون في شكل بودرة جافه في غاية النعومة حوالي 45 ميكرون . وهى تعبأ بواسطة الضغط الهوائي للأعلى كل واحد في صومعة على حدا .
عملية إنتاج الألياف الزجاجية :
تتألف من 6 عمليات كالاتى :-
1. تحضير المواد الخام .
2. الصهر .
3. تحويل الزجاج للألياف .
4. التغليف الكيميائي .
5. التجفيف .
6. التشكيل .


1/ تحضير المواد الخام :
يوجد تحت صوامع المواد الخام ميزان حيث يتم تغذية المواد إلى الميزان عبر مغذى لولبي اتوماتيكيأ إلى الأوزان المطلوبة كل على حد. ثم ترسل المواد إلى الخلاط الهوائي يتم خلط هذه المواد بواسطة الضغط الهوائي ومن ثم يتم إرسال هذا الخليط إلى الفرن عبر أنبوب ضغط هوائي .

2/ الصهر :
عملية الصهر تتم داخل الفرن . وطاقة الصهر المستخدمة هنا هي الغاز الطبيعي من الأعلى والكهرباء من الأسفل لتوليد درجة حرارة تتراوح ما بين 1350الى1550 درجة مئوية متدرجة من مؤخرة الفرن إلى مقدمته .








والتحكم في توزيع درجات الحرارة يتم اتوماتيكيأ وكذلك المعطيات الأخرى مثل الضغط ونسبة الأكسجين والغاز داخل الفرن والتحكم في هذه المعطيات هي التي تحدد جودة وكمية المنتج . وبعد عملية الصهر ينساب الزجاج السائل إلى مقدمة الفرن حيث يتم تنقية وتصفية السائل من الشوائب وفقاعات الهواء . ومن ثم يتحول الزجاج إلى القنوات الفرعية في شكل *(H) حيث يوجد تحت هذه القنوات مباشرة القوالب الحرارية وهي سبيكة معدنية مكونه من البلاتين والروديوم .
****يتم بناء الافران من حراريات خاصة((REFRACTORY.اشهرها
Chromic Oxide-Zircon-Zirchrome-Mulite…etc
تتراوح مدة اعمار الافران حسب التصميم و التشغيل وعادة ماتكون من 5 ال 8 سنوات من العمل المتواصل على مدار الساعة.****

3/ تحويل الزجاج إلى ألياف :
هذه القوالب الحرارية عبارة عن فوهات دقيقه جدا تتراوح ما بين 1600الى4000 فوهة اعتمادا على نوع المنتج حيث يمر الزجاج السائل عبر هذه الفوهات التي تتراوح مابين 6الى24 ميكرون.






ويتم التحكم في حرارة هذه القوالب كهربائيا ويوجد رذاذ مياه مباشرة أسفل هذه القوالب الحرارية لتبريد هذه الخيوط الرفيعة حيث تكون درجة حرارتها من 1150الى1200درجه مئوية.


4/ التغليف الكيميائي :
وهي مواد كيميائيه لتغليف هذه الشعيرات الدقيقة حيث أن هذه الشعيرات تمر عبر اسطوانات كربونية مزوده بهذه المواد الكيميائية السائلة . ومهه هذه المواد اكساب الخيوط المرونه واللدانه لكى لاتتقصف اثناء المراحل اللحقه ومن ثم تلف هذه الخيوط في ماكينات اللف ذات الدوران العالي جدا وتلف حول اسطوانات ورقية(سرعه الاسطوانات ودرجه حراره القوالب تحدد التكس وكميه السحب ) . ومن ثم تحمل هذه الاسطوانات إلى عربات حديديه وتدفع إلى أفران التجفيف حيث يستعمل الهواء الساخن لعملية التجفيف .




5




/ التشكيل :
وبعد عملية التجفيف نرسل هذه الألياف إلى أقسام التشكيل المختلفة اعتمادا على نوع كل منتج .


وتوجد أربع أنواع من الألياف :
1.ألياف زجاجية مفردة
2.ألياف زجاجية مقاومة للتآكل.
3. ألياف زجاجية مقطعة (حصيرة الألياف ) .
4. ألياف زجاجية رفيعة 6 و 9 ميكرون.


1. ألياف زجاجية مفردة:
وهى ألياف سميكة نوعا ما وتلف في شكل اسطوانات يتراوح وزنها ما بين 20الى22 كجم وهو ذو استعمال وطلب واسع في منطقة الشرق الأوسط وهو
يستعمل في صناعة الأنابيب وصوامع تخزين السوائل والألياف الضوئية .
2. ألياف زجاجية مقاومة للتآكل:
وهو عبارة عن مجموعه كبيرة من الألياف الرفيعة تجمع في فتله واحده متعددة الأطراف وهو يدخل في صناعة الأنابيب مع النوع الأول وخصوصا في الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة


.





1. ألياف زجاجية مقطعة :

وهذا النوع يصنع من التقطيع الدقيق للألياف الزجاجية يتم وضعها في شكل حصيرة ذات سماكة وكثافة معينة حسب الطلب .وكذلك الأبعاد. و هذا النوع له استعمالات متعددة في مجال الصناعة.
4- ألياف زجاجية رفيعة 6 و9 ميكرون:
وهى عبارة عن ألياف رفيعة جداً جداً تتراوح ما بين 3 إلى 9 ميكرون.وتستخدم في نسج أقمشة الألياف المغلفة المقاومة للحرارة التي تستخدم بدورها في الإنشاءات ومجالات صناعية أخرى. وأقمشة الألياف المغلفة تمتاز بمقاومتها للحريق وتدوم طويلا مابين 15 إلى 20 عاما. الخيوط الأولية تنتج بنمره 68

136 تكس((TEX ومن ثم يتم زويها إلي مقاسات أخري حسب الطلب. حيث انها تاتى فى شكل شعيرات ويتم برمها حسب الطلب فوى العاده تكون TPM 28
ومن ثم يتم زوى خطين او اكثر حسب الطلب وفى الزوى فى العاده تكون TPM 120 ومن وبعد ذلك ترسل الى قسم البيم Beaming ويتم عمل البيم حسب المواصفات المطلوبه
وعاده التصميم النسجى المستخدم هو النسيج الساده بحكم ان هذا التصميم لاتكون فيه فراقات كبيره كباقى التصميمات مما يقلل استهلاك المواد الكميائيه المستخدمه فى التغليف لاحقا
وفى نسج خيوط الزجاج لايمكن ان نستخدم سرعات عاليه فى ماكينه النسيج وذلك نسبه ان خيوط الزجاج تفتقر الى المرونه وفى السرعات العاليه تتقصف واقصى سرعه يمكن استخدامها 166 حدفه / الدقيقه
بالاضافه الى مازكر هنالك منتجات اخرى منسوجه من خيوط الزجاج و تستخدم فى صناعه القوارب والهياكل والانابيب حيث انها تنسج وتضاف اليها ماده الريزن داخل قوالب حسب الشكل المطلوب ويستخدم فى هذا المسنوج خيوط سميكه مثل 1450 تكس 600 تكس 2400 تكس وفى المكائن المستخدمه لنسج هذا النوع لايكون بها بيم وانما هنالك حامل توضع عليه الجيز المستخدمه فى اتجاه الوارب

خيوط الزجاج بعد البرم والزوى


مكائن النسيج المستخدمه فى نسج اقمشه الزجاج







قسم تغليف القماش:

يتم تغليف القماش بمادة التلفون PTFE وهي التي تكسب القماش المواصفات الميكانيكية والفيزيائية المطلوبة. وتتم هذه العملية كما يلي:
أولاً يتم تعريض القماش لدرجة حرارة عالية لإزالة المواد الكيميائية التي استخدمت أثناء تصنيع الألياف.


ثانياً يغمر القماش داخل تنك مملوء بمادة السلكون ونسبه السكلون فى العاده لاتتعدى5% وذلك حتى نقلل من امتصاص القماش للمواد الكميائيه فى العمليات اللاحقه ويمر عبر أفران تجفيف مختلفة درجات الحرارة موضوعة بشكل رأسي فوق بعضها، ومن ثم يغمر القماش فى حوض ملى بماده التفلون , وتكرر هذه العملية عدة مرات قد تصل إلي 12 مرة حسب نوع المنتج المطلوب ، أي حتى نحصل علي السمك والكثافه والصفات الميكانيكية المطلوبة.




استخدام اقمشه الفايبر فى ملاعب كره القدم

وهذا النوع من أقمشة الألياف الزجاجية له طلبات متعددة في مجال الإنشاءات في المطارات والأسواق التجارية والملاعب الرياضية وكذلك الأغراض الصناعية

ضمان الجودة :
لضمان وسلامة الإنتاج فإن عمليات الفحص والتدقيق تتم بشكل منتظم ودوري علي كل مراحل الإنتاج.
مثل درجة التكسTEX(علاقة مابين الطول والوزن).معدل التغليف الكيميائى.قوة الشد.نسبة الرطوبة.اختبارات الخواص الميكانيكية والفيزيائية
وتتم عمليات التصحيح اول باول اثناء مراحل الانتاج.
 
أعلى