تقرير بحثي عن صناعة الألياف الزجاجية: نموذج المواد المركبة والدورة والنمو يتعايشان

1 نموذج المواد المركبة من الألياف الزجاجية، المطبق في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني

1.1 الألياف الزجاجية - مادة غير عضوية غير معدنية عالية الأداء

مواد الألياف الزجاجية عالية الأداء، ومجموعة واسعة من التطبيقات.ولدت الألياف الزجاجية في ثلاثينيات القرن العشرين، وهي البيروفيليت ورمل الكوارتز والحجر الجيري والدولوميت والبوريت والبوروميت وغيرها من المواد الخام المعدنية الرئيسية وحمض البوريك ورماد الصودا وغيرها من المواد الخام الكيميائية لإنتاج المواد غير المعدنية غير العضوية.مع الوزن الخفيف، القوة العالية، مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، مقاومة التآكل، العزل الحراري، مثبطات اللهب، امتصاص الصوت، العزل الكهربائي وغيرها من الخصائص الممتازة ودرجة معينة من التصميم الوظيفي، فهي مادة وظيفية ممتازة ومواد هيكلية.في السنوات الأخيرة، تطورت المواد المقواة بالألياف الزجاجية بالحرارة بسرعة، وأصبحت المنتجات الجديدة مثل مواد البناء المقواة بالألياف الزجاجية والألياف القصيرة والمواد المقواة المباشرة بالألياف الطويلة من المعالم البارزة الجديدة في تطور صناعة الألياف الزجاجية.توسع تطبيق الألياف الزجاجية من المجالات الصناعية التقليدية مثل مواد البناء والأجهزة الإلكترونية والنقل بالسكك الحديدية والبتروكيماويات وتصنيع السيارات إلى المجالات الناشئة مثل الفضاء الجوي وتوليد طاقة الرياح والترشيح وإزالة الغبار والهندسة البيئية وهندسة المحيطات.

مبدأ التصنيف مختلف، وأنواع الألياف الزجاجية مختلفة.وفقًا لشكل المنتج المختلف وعملية الإنتاج، يمكن تقسيم منتجات الألياف الزجاجية للشركة إلى أربع فئات من الخيوط المتجولة والغزل المغزول والمنتجات المتجولة ومنتجات الغزل المغزولة.يشمل التجوال الغزل المباشر والغزل الرقائقي والغزل القصير.يمكن تقسيم الخيوط الدقيقة إلى خيوط ملتوية أولية، وخيوط ملتوية مزدوجة، وخيوط مجمعة، وخيوط مباشرة.تشمل المنتجات المتجولة النسيج متعدد المحاور والقماش المنقوش واللباد.تشمل منتجات الخيوط الدقيقة القماش الإلكتروني والقماش الصناعي.وفقا لمواد الراتنج المصفوفة المختلفة المطابقة، يمكن تقسيمها إلى فئتين من الألياف الزجاجية بالحرارة والألياف الزجاجية بالحرارة.

راتنجات المصفوفة المطابقة للألياف الزجاجية للراتنجات المتصلبة بالحرارة هي راتنجات الفينول، راتنجات اليوريا فورمالدهايد، راتنجات الإيبوكسي، راتنجات غير مشبعة، بولي يوريثين وما إلى ذلك.الراتينج المتصلد بالحرارة عبارة عن بوليمر خطي أو متفرع السلسلة قبل المعالجة، وبعد المعالجة الحرارية، تتشكل روابط كيميائية بين السلاسل الجزيئية لتصبح بنية شبكية ثلاثية الأبعاد، تتشكل مرة واحدة ولا يمكن تسخينها مرة أخرى.يتم استخدامه بشكل رئيسي في المجالات التي تحتاج إلى تحقيق العزل الحراري، ومقاومة التآكل، والعزل، والجهد العالي وغيرها من التأثيرات، مثل شفرات الرياح ولوحات الدوائر.

راتنجات المصفوفة المطابقة للألياف الزجاجية للراتنجات البلاستيكية الحرارية هي بشكل أساسي البولي أوليفين والبولي أميد والبوليستر والبولي كربونات والبولي فورمالدهيد وما إلى ذلك.راتنجات اللدائن الحرارية عبارة عن مادة صلبة ذات وزن جزيئي مرتفع في درجة حرارة الغرفة، وهي عبارة عن بوليمر خطي أو قليل السلسلة متفرعة، ولا يوجد تشابك بين الجزيئات، فقط بواسطة قوة فان دير فالس أو رابطة الهيدروجين لجذب بعضها البعض.في عملية التشكيل، يتم تليين الراتنج الحراري وتدفقه بعد تسخين الضغط، بدون تشابك كيميائي، ويمكن تشكيله في القالب، ويمكن تصنيع المنتجات ذات الشكل المطلوب عن طريق التبريد.تستخدم بشكل رئيسي لتحقيق المتانة، ومقاومة التآكل، ومقاومة التعب وغيرها من التأثيرات الميدانية، مثل صناعة السيارات، والأجهزة المنزلية، والأجهزة الإلكترونية، ومواد البناء.بعد معالجة وتبريد مركب الألياف الزجاجية البلاستيكية الحرارية، لا يزال بإمكانه الوصول إلى السيولة عن طريق إعادة التسخين ويتمتع بقابلية إعادة التدوير الجيدة.

فرن خزان إنتاج الألياف الزجاجية هو خط سحب الأسلاك الرئيسي ذو البوتقة الذي يتم سحبه تدريجياً من السوق.هناك عمليتان رئيسيتان لإنتاج الألياف الزجاجية، والتي تنقسم إلى طريقتين للتشكيل - طريقة سحب الأسلاك البوتقة والتشكيل - طريقة سحب الأسلاك في فرن حمام السباحة.طريقة سحب الأسلاك ذات البوتقة: العملية معقدة، حيث يتم صهر المواد الخام الزجاجية في كرة زجاجية عند درجة حرارة عالية، ثم يتم صهر الكرة الزجاجية مرتين، ويتم سحب الأسلاك عالية السرعة إلى خيوط من الألياف الزجاجية.طريقة سحب سلك فرن المسبح: يتم إذابة المواد الخام مثل البيروفيلا في الفرن لصنع محلول زجاجي، وتتم إزالة الفقاعات ونقلها إلى لوحة التسرب المسامية عبر القناة، ويتم سحب الألياف الزجاجية بسرعة عالية.يمكن للفرن توصيل مئات الألواح المتسربة من خلال قنوات متعددة في نفس الوقت.بالمقارنة مع طريقة سحب الأسلاك البوتقة، فإن عملية سحب أسلاك فرن حمام السباحة بسيطة، وتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك، والتشكيل المستقر، والكفاءة العالية والإنتاجية العالية، وهي مريحة للإنتاج الآلي بالكامل على نطاق واسع، والذي أصبح الإنتاج الدولي السائد العملية، وأبعاد الألياف الزجاجية التي تنتجها هذه العملية تمثل أكثر من 90% من الإنتاج العالمي.