Виды стеклоткани

Основные методы производства стекла

Изготовление стекла представляет собой сложный технологический процесс, основанный на знании химических формул и требующий больших инвестиций. Классический способ базируется на плавке исходного сырья с добавлением усилителей, красителей, глушителей и обесцвечивателей. Полученную массу охлаждают, чтобы не было мелких кристаллов. Она должна объединиться в монолит.

На сегодняшний день листовое стекло является основным продуктом промышленности.

Метод Эмиля Фурко

Предполагает вертикальную машинную вытяжку материала. Стекло подвергается плавлению в стекловаренной печи, затем полученная жидкая стекломасса вытягивается с помощью прокатных валов, перемещается в шахту охлаждения и распределяется на куски. На заключительном этапе лист шлифуется и полируется. Толщина изделия зависит от скорости вытягивания. Этот способ получил название – «вытянутое стекло».

Флоат-метод

В переводе с английского языка означает «плавать, держаться на водной глади». Идея изготовления изделий из стекла таким способом господствовала еще в начале XX века. Однако развитие она получила в середине прошлого столетия, когда английская компания «Пилкингтон» решила применить промышленный процесс на практике.

Флоат-метод заключается в том, что вязкая стеклянная масса после печи принимает горизонтальное положение. На плоском оборудовании она подается во флоат-ванную с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Материал плывет по поверхности, обретает форму и вбирает в себя микроскопические частицы олова. После чего стекломасса охлаждается и подвергается отжигу.

Полотно обретает гладкую поверхность. Его не нужно обрабатывать, полировать или шлифовать. Листовое стекло имеет:

определенную стабильную толщину;
высокое качество;
хорошую светопропускную способность;
отсутствие оптических дефектов;
высокий уровень производительности.

Оно широко применяется в быту и в строительстве. Предметы, сделанные по флоат-методу, используются для оконных, облицовочных конструкций, витрин, зеркал, мебели, техники. Ассортимент товаров настолько велик, что неопытный потребитель может прийти в замешательство. На основе листового полотна делают армированное стекло с фигурными ячейками.

Вспомогательная обработка

Дополнительная обработка стекла предполагает нанесение лакокрасочного покрытия на ту сторону, которая не взаимодействовала с расплавленным оловом и не приобрела микроскопический оловянный слой. Определить качество поверхности стекла помогают специальное оборудование – оптический фильтр, ультрафиолетовая лампа. Способ определения оловянной стороны помогает окрашивать полотно полиуретановой эмалью, наносить определенные рисунки. Это открывает перспективы для нестандартных дизайнерских решений.

Сегодня многие предприниматели предпочитают заниматься вторичным бизнесом, который основан на переработке материала и на производстве определенных изделий. Это могут быть зеркала, сувениры из стекла, стеклопакеты, селективное стекло, элементы мебельной промышленности. Современные технологии, основанные на применении новейшего оборудования, позволяют получать из стекла разнообразную декоративную продукцию с необычными эксплуатационными качествами.

Производство стекла – прибыльное дело, имеющее много достоинств:

востребованность;
высокий уровень окупаемости затратных материалов;
возможность изготовления широкого ассортимента товаров.

Преимущества стеклоткани

Несмотря на то, что стеклоткань изготавливается по сути из стекла, она существенно отличается от него некоторыми свойствами.
Вытянутое в нить стекло утрачивает такие свойства как ломкость и хрупкость, а приобретает гибкость. Получают стеклонить методом экструзии – продавливания расплавленного стекла через специальные прядильные фильеры.

В зависимости от структуры расположения филаментов (элементарных стеклянных волокон) выделяют такие виды стекловолокна:

комплексные, имеющие показатель плотности линейной менее 100 Текс;
ровинги, имеющие показатель плотности линейной свыше 100 Текс.

Результатом текстильной обработки стеклонитей является получение:

крученных изделий – шпагатов, шнуров, канатов или же нитей сложного кручения;
сеток – либо тканные, либо характеризующиеся специальной структурой;
текстильных полотен – нетканые материалы, стеклоткани.

Описанные выше нити имеют длину до 20 км. Еще одним вариантом производства стекловолокон выступают штапельные или отдельные волокна. Они отличаются значительно меньшей длиной. Использующиеся для текстильной переработки стекловолокна похожи на шелковые нити, дискретные больше напоминают шерстяные либо же хлопковые нити.

Среди основных преимуществ стеклоткани следует назвать:

абсолютную безопасность в отношении воспламенения;
повышенную устойчивость к коррозионным процессам и действию химических агентов;
возможность эксплуатации в температурном диапазоне значительного размаха -200°С – +550°С;
экологичность;
повышенная износостойкость и длительный эксплуатационный период.

Стекловолокно свойства

Стекловолокно популярно и пользуется спросом как материал благодаря своим потрясающим свойствам, каковые в значимой степени отличаются от начального материала

Повышенное внимание стоит приостановить на последующих чертях:

Большой уровень прочности, который превосходит крепость легированной стали. Поперечник нитей стекловолокна создает 7-9 мк. Они произведены из магнийалюмосиликатного стекла и стекла, не содержащего щелочь, обладают самыми огромными показателями прочности;
Устойчивость к термообработке. Структура эпоксидного стекловолокна сохраняется не считая того при сильном нагревании, в критериях, в то время, когда природные волокна органического происхождения уже стопроцентно разрушаются;
Придание дополнительной прочности в составе других материалов. В данном случае стекловолокно играет роль армирующей базы;

Толерантность некоторых видов стекловолокон к химическийически и термически агрессивных средам — кислотам, тёплой воде и действию пара огромного давления. Наилучшими показателями обладают волокна кремнеземного, кварцевого и каолинового происхождения;
Звукопоглощающие характеристики. Шумоизолирующий эффект достигается благодаря уникальному строению материала, в каком место, остающееся меж волокнами, заполнено микроскопичными пузырьками воздуха;
Теплоизолирующие характеристики. Малая плотность и содержание воздуха посреди волокон пичкают удержание тепла зимний период и отсутствие нагрева летом;
Негорючесть и экологичность. Стекловолокно не воспламеняется, не пылает и не плавится, что делает его пожаробезопасным материалом и разрешает избежать ядовитых веществ, каковые выделяются при горении многих синтетических материалов;
Возможности сохранять первоначальную форму, замечательно сопротивляться старению и противостоять деформации;
Изменение параметров материала при намокании. В влажном виде теряет начальные характеристики, а при высыхании восстанавливает их снова;
Плохое отношение стекловолокна к извивам и бессчётным истираниям. Обработка смолами и лаками меняет дело в положительную сторону;
Экономичности транспортировки. Стекловолокнистая ткань узенькая, эластичная, но сразу с этим упругая. По мере надобности перевозки ее может быть сложить довольно отлично и структура ткани не будет нарушена. Вот поэтому экономится место в транспорте, соответственно, и издержки на транспортировку.

Характеристики, которыми будет обладать готовое изделие, в конечном счете зависят от способа производства продукта, состава сырья, деяния причин наружной среды и толщины стекловолокна.

Отличительные свойства

Стеклоткань – уникальный материал, некоторые характеристики которого родственны исходному сырью. Однако готовая продукция обладает:

механической прочностью – удельное сопротивление выше, чем у стальной проволоки;
изоляционными свойствами – отрез небольшой толщины можно использовать для электроизоляции;
стойкостью к возгоранию – стеклоткань не лопается при воздействии высоких температур подобно стеклу;

легкостью сцепки со стеклом, древесиной, металлом;
стабильностью параметров – плотность стеклоткани зависит от толщины нитей основы (от 10 до 16 см) и утка (от 9 до 17 см);
низкой удельной теплопроводностью, что исключает образование «мостов холода» в постройках;
легкостью – 1 квадратный метр материи весит от 200 до 300 г;
стабильностью материи в условиях температурных перепадов;
стойкостью к химическим воздействиям и ультрафиолету.

История происхождения

Впервые нечто похожее на современное стекловолокно было получено в конце 19 века на одном из стекольных производств. В результате аварии, расправленное стекло было раздуто большим потоком воздуха, которое образовало множество тонких нитей. Они не становились жесткими после застывания и отличались другими свойствами от обычного стекла.

Однако толчком к более серьезному изучению и производству материала была ситуация, произошедшая в 1932 году с Дейлом Клейстом в Иллинойсе. Мужчина пытался сварить куски стекла, однако струи сжатого воздуха попали на раскаленный материал, и превратили его в тонкие волокна. С того момента ученые начали изучать полученный образец и совершенствовать технологию его производства.

Преимущества материала

Технические свойства позволяют выделить десять преимуществ стеклоткани:

Возможность использования в качестве композита при укладке в несколько слоев.
Минимизация расходов на техобслуживание изделий.
Небольшой расход.
Стойкость к влажной среде, что означает экономию на гидроизоляции.
Атмосферостойкость – стеклоткань применяется при любых погодных условиях.
Термостойкость – колеблется от 200 до 700 градусов.
Сохранение первоначального вида даже при длительном использовании.
Большой эксплуатационный ресурс – до 50 лет.
Экологическая безопасность.
Гибкость и минимальная чувствительность к ударам.

Шамотный огнеупорный кирпич: производство, марки, укладка и отличительные свойства

Есть ли недостатки?

Основные характеристики позволяют выявить и минусы материи. Она достаточно ломкая, и при превышении предельной нагрузки может трескаться. Износостойкость и модуль упругости незначительны. При производстве требуется постоянно контролировать температуру плавки стекла. При попадании на открытые участки кожи есть риски контактного дерматита.

Стеклоткань ЭЗ-200

Этот вид стеклоткани соответствует ГОСТУ 19907-83 и изготавливается в результате выполнения полотняного переплетения стеклонитей.

Область применения

Уникальные свойства ЭЗ-200 позволяют выполнять различные виды механической обработки материалов:

сверление;
штамповка;
резка.

ЭЗ-200 материал, являющийся основой для изготовления:

покрытий крыш (в нее добавляются связующие полимерной природы);
различных электроизоляторов;
диэлектриков фольгированных;
стеклопластиковых конструкций;
плат для печатного оборудования;
трубных теплоизоляторов.

Электроизоляционные материалы на основе ЭЗ-200 находят широкое применение в:

электромашинах и аппаратах;
блоках панелей и схемах радиоприемников и компьютеров;
изолировании электрических двигателей и т. д.

Также ЭЗ-200 – основа для создания кровельных рулонных наплавляемых материалов. Они являются основой для сооружения новых мастичных кровель, а также выполнения ремонта старых. При чем конфигурация крыши не имеет значения.

Это хороший гидроизоляционный материал для:

бетонных резервуаров;
водостоков;
подземных конструкций и фундаментов;
водопроводов и гидроканалов.

Физико-механические характеристики стеклоткани Э3-200

Стеклоткань ЭЗ-200 отличают высокие:

химическая инертность либо стойкость;
пожаробезопасность (не горюча и устойчива к воспламенению);
устойчивость в температурном диапазоне -200°С – + 700°С.

К тому же она долговечна, экологична, устойчива к механическому изнашиванию, гниению, коррозии, ультрафиолетовому облучению.ЭЗ-200 изготавливается в соответствии с ГОСТом 199907-83. Толщина этой ткани равна 0,19 мм, поверхностная плотность 200 г/м.кв. Такой параметр как разрывная нагрузка не одинаков для основы и утка. В первом случае он составляет 1127 Н (кгс), а во втором – 1078.

Количество нитей или плотность ткани также неодинаково по основе и утку, составляет 10 на 1 см и 9, соответственно. Ткань ЭЗ-200 выпускается шириной 95 см и упаковывается в рулоны. Тканевой отрез в них имеет длину не менее 150 м. Создается в результате полотняного переплетения. В качестве замасливателя применяется эмульсия на основе парафина.

Свойства стеклоткани

steklotkan-1steklotkan-2

Материал обладает парадоксальными для тканей качествами.

Невоспламеняемость и негорючесть. Стеклоткань выдерживает кратковременное воздействие открытого огня.
Экологическая чистота и абсолютная нетоксичность.
Химическая и биологическая инертность. Изделия выносят обработку щелочами и кислотами, они не гниют и не являются питательным субстратом для микроорганизмов.
Невосприимчивость к ультрафиолетовым лучам.
Беспримерная прочность, превышающая аналогичный показатель стальной проволоки.
Долговечность, не знающая конкуренции.
Отсутствие таких явлений, как механический износ и коррозия.

steklotkan-3steklotkan-4

Электроизоляционные свойства. К тому же, ткань не подвергается магнитным воздействиям.
Термостойкость. Некоторые виды материи выдерживают температуру до 1200 оС.
Широкий диапазон рабочих температур. Ткань не теряет свойств при использовании её и в -200, и в +600оС.
Влагостойкость. Ткань не впитывает влагу, не растягивается и не разрушается под действием жидкостей.
Неизменность размеров при эксплуатации.
Приобретение высокой жёсткости при определённой обработке.

Из этой эластичной ткани шьют спецодежду, в которой легко, удобно и надежно работать. По гигроскопичности она схожа с вискозой. В костюме из арселона можно не бояться ни огня, ни органических кислот и растворителей.

С уникальными качествами шерстепона можно ознакомиться

Виды стеклоткани по назначению и их применение

По назначению принято выделять конструкционные, электроизоляционные, базальтовые, ровинговые и кремнеземные стеклоткани. У них есть отличия и по характеристикам.Для изготовления конструкционных стеклотканей используются нити из специального алюмоборосиликатного стекла. Они скрепляются не только с помощью переплетения, но и покрываются парафиновой эмульсией, а затем прямым замасливателем. Такие стеклоткани находят свое применение в автомобиле-, судостроении и в некоторых других областях промышленности. Особую ценность для производства представляет сочетание высокой прочности и небольшой массы конструкционных стеклотканей.Электроизоляционные стеклоткани обладают высокой коррозионной устойчивостью в сочетании с превосходной прочностью. При этом они не воспламеняются и не проводят электричество, что сделало их лучшим материалом для создания печатных плат, диэлектриков (фольгированных), теплоизоляции труб. Также они применяются в качестве материала для изготовления стеклопластиковых конструкций, лодок, цистерн, различных труб.Базальтовая стеклоткань легко выдерживает температуры от -270 до +700 °С, что сделало ее незаменимой при создании огнезащитных материалов и теплоизоляции. Во многих отраслях промышленности базальтовая стеклоткань используется в качестве более экологичного аналога асбеста. В строительстве она может быть применена при кровельных и гидроизоляционных работах.Ровинговые стеклоткани – отличный материал для создания стеклорубероида, яхт, корпусов авто, летательных аппаратов, трубопроводов и т. п. Эти стеклоткани обладают великолепными антимагнитными свойствами, коррозионной устойчивостью, крайне низкой растяжимостью.Кремнеземные стеклоткани обладают наивысшей устойчивостью к высоким температурам. Они легко выдерживают +1000 °С, но могу противостоять и большей температуре, если она кратковременна. Также им не страшна радиация и повышенная влажность, при которых кремнеземные стеклоткани сохраняют свои электроизоляционные свойства. Это позволило использовать такие стеклоткани для создания специальных прокладок или перегородок, которые защищают от ядерного излучения, брызг расплавленных веществ и агрессивных сред.

Правила хранения стеклотканиХранить рулоны стеклоткани нужно в сухом прохладном месте. Допустимы температуры хранения до 35 °С, а влажность должна составлять не более 75%. Упаковку с рулона можно снимать только непосредственно перед использованием стеклоткани. Если упаковка была повреждена во время хранения, или влажность была большой, то перед использованием следует проверить стеклоткань на пригодность.

Способы огнезащиты

Придать ткани огнезащитные свойства можно следующими способами: пропиткой, окрашиванием, изменение состава нити.

Пропитка

Огнеупорная пропитка ткани — это поверхностная огнезащита тканей, основанная на образовании на изделии труднорастворимых соединений.

Текстильные материалы, не требующие стирки (преимущественно целлюлозные) обрабатываются огнезащитными составами на основе буры и борной кислоты, диаммоний-фосфата и других неорганических соединений.

Если же изделие будет подвергаться неоднократной стирке, его следует пропитать фосфоросодержащими соединениями, устойчивыми к вымыванию. В моющий состав добавляют жидкость огнезащиты для соответствующего вида ткани в пропорции 1:1.

После высыхания раствор не оставляет пятен и запаха, не изменяет цвет ткани. Для сохранения эффекта огнезащиты после стирки при поверхностном способе обработки ткани обязательно подвергают термообработке.

Окрашивание

Огнеупорное окрашивание ткани выполняется специальными красками в заводских условиях, позволяя увеличивать огнестойкость до EI 120, используется редко.

Плетение

Огнеупорное плетение ткани — это углубленная огнезащита тканей, основанная на введении замедлителей горения в состав волокон изделия на стадии производства.

Материалы, из которых изготавливается специальная одежда для сварочных работ или сотрудников МЧС, сохраняют постоянные огнезащитные свойства благодаря составу нити, использованию особенного натяжения и рисунка ткани. Подобное противопожарное полотно из огнезащитной ткани также можно использовать в качестве чехлов.

Тип покрытия

фольгированные;
полиуретановые;
силиконовые;
фторкаучуковые;
графитовые;
гидрофибизированные.

Каждое из этих покрытий улучшает определенные эксплуатационные характеристики этого материала.

Изделие с фольгированным покрытием наиболее распространено. Покрытие фольгой из алюминия производится с использованием высокой температуры. Такая ткань не разрушается под УФ лучами и не расслаивается.

Полиуретан увеличивает устойчивость изделия к агрессивным средам и повышает его износоустойчивость. Такая стеклоткань хорошо подходит для изготовления термоизделий и для изоляции трубопроводов.

Силикон могут наносить как с одной стороны, так и с двух. Это продлевает срок использования изделия и повышает его водоулавливающие и газоулавливающие свойства.

Фторкаучуковая пропитка защищает изделие от растворяющего действия горюче-смазочных материалов и увеличивает ее устойчивость к термическому воздействию. Она делает этот материал востребованным в химической промышленности и в авиастроении.

Графитовое покрытие изделий вместе с дополнительным армированием металлической проволокой дает возможность получить материал, характеризующийся повышенной водонепроницаемостью и паронепроницаемостью. Он отлично гнется и при действии высокой температуры не выделяет отравляющих веществ.

Изделие с водоотталкивающей пропиткой имеет диэлектрические свойства. Его используют для изолирования трансформаторных обмоток и изготовления стеклопластика, из которого делают электронные платы.

Что такое искусственные минеральные волокна?

Термин ИМВ является общим названием для широкого спектра изготовленных волокнистых материалов. Они имеют шерстяную консистенцию, обычно выполненную из расплавленного стекла, камня или шлака. Индивидуально они могут быть известны как стекловата, каменная вата или шлаковая шерсть в соответствии с материалами, из которых они изготовлены. Этот термин не включает встречающиеся в природе силикатные волокна, такие как асбест. Он также не включает искусственные органические волокна, такие как нейлон и искусственный шелк.

Читайте про: идентификацию ткани для изготовления одежды.

Существует множество разнообразных ИМВ. Используется минеральное волокно, изготовленное человеком:

как тепловая и акустическая изоляция зданий и технологических установок
для противопожарной защиты зданий
для изоляции труб
для высокоэффективной фильтрации
как замена асбеста, использование которого теперь запрещено
ИМВ обычно используется в изоляционных плитах, одеялах с целью термообработки, в качестве электрической изоляции и в армировании пластика и цемента.

Стеклоткань – характеристики

При любом способе получения материал демонстрирует общие характеристики:

Высокую механическую прочность на фоне низкой массы.
Жаропрочность. Интересующимся, какую температуру выдерживает стеклоткань, стоит знать, что это +1200°С.
Электроизоляцию.
Стабильность своих параметров. Материал сохраняет свои размеры и вес при изменении условий окружающей среды.
Стойкость к влаге и гниению.
Низкая теплопроводность стеклоткани, позволяющая использовать ее в качестве утеплителя.
Химическая стойкость. Такому материалу не страшны ни кислоты, ни щелочи, ни растворители.
Экологическая безопасность.

Виды стеклоткани по переплетению

Свойства стеклотканей зависят от строения ткани, плотности переплетения, извитости пряжи, плотности исходной пряжи и от условий ткачества.Поверхностная плотность стеклотканей может составлять от 200 до 1800 г/м2. Плотность нитей в основе и утке определяется количеством нитей в 1см. ткани в продольном и поперечном направлениях соответственно. «Основа» — это пряжа, расположенная вдоль длины ткани, а «уток» перевивает ткань в поперечном направлении. Следовательно, плотность ткани, ее толщина и прочность при разрыве пропорциональны числу нитей и типу пряжи, используемой при ткачестве.Существуют различные виды переплетений основы и утка для создания прочных тканей. Варьируя вид ткани, можно создать разнообразные армирующие структуры, влияющие в определённой степени на свойства композитов из них. В ряде случаев применения стеклотканей требуются специальные виды переплетений.По виду переплетения стеклоткани принято разделять на полотняные, саржевые, сатиновые и многие другие, плетение которых соответствует видам плетения текстильных изделий. Простая ткань с полотняным переплетением, в которой уток проходит под каждой нитью основы и над ней, обладают самой высокой степенью устойчивости относительно проскальзывания пряжи и менее всего повреждается. Такая ткань стабильна как по плотности утка и основы, так и по расходу пряжи.Сеточное переплетение («рогожка»): два и более элементов основы переплетены двумя или более нитями утка. Эти ткани менее стабильны, чем ткани полотняного переплетения, но более гибки и легче принимают необходимую форму при выкладке.Саржевое («диагональное») переплетение создается переплетением одного или более элементов основы двумя или более элементами утка в правильном чередовании. В результате получают ткань с прямым или изломанным диагональным рисунком. Особенностью такой ткани является большая гибкость и лучшая драпирующая способность, нежели у тканей с полотняным или сеточным переплетениями.Саржевое ломаное 3/1-переплетение характеризуется тем, что одна нить основы перекрывается тремя нитями утка сверху и одной снизу с образованием нерегулярного рисунка. В результате получают гибкую ткань, хорошо приспосабливающуюся к любым формам выкладки. Восьмиремизковое сатиновое переплетение: одна нить основы перекрыта семью нитями утка сверху и одной нитью снизу с образованием нерегулярного рисунка. В результате получают очень гибкую и удобную для различных выкладок ткань. Эта ткань, имеющая высокую плотность по утку и основе, обладает максимальной изотропной прочностью в композите.Другие переплетения, в которых использованы прочные нити основы и тонкие нити утка носят название однонаправленных. Такие ткани используются при создании композитов с высокой прочностью в направлении армирования.

Виды материи и их использование

steklotkan-5steklotkan-6

Марки стеклоткани отличаются различной устойчивостью к воздействиям химических веществ и высоким нагрузкам. На свойства материала во многом влияет способ переплетения нитей. Например, электроизоляционные ткани создаются полотняным плетением, конструкционные – полотняным и сатиновым, а фильтровальные ещё и саржевым методом. Итак, материал бывает следующих видов:

Конструкционные – самые популярные, они идут на армирование стеклопластика и на производство надёжных конструкций в автомобильном, авиационном и судостроении.
Ровинговые – лучшие материи для стеклорубероида. (Ровингом называют плоский жгут из стекловолокон, который получают сращиванием нескольких нитей.) Из них также делают корпуса яхт, катеров, автомобилей, детали летательных аппаратов.
Изоляционные – востребованы при изготовления тепло-или гидроизоляции.

ispolzovanie-2ispolzovanie-4

Электроизоляционные – менее востребованная стеклоткань. Она идёт на производство печатных плат, фальгированных диэлектриков, а также на электроизоляцию теплопроводов.
Базальтовые – выдерживают температуру до +700оС.
Кремнезёмные – наиболее термостойкие ткани, выдерживающие до +1200оС. Их применяют в качестве покрывал при сварке, из них шьют средства первой защиты при пожаре.

Особенность утилизации

Стеклоткань – это нетоксичный материал, который можно утилизировать, как прочий строительный мусор. Однако при его измельчении в воздух попадает множество микрочастиц, способных вызвать зуд на коже, попасть в дыхательные пути и нанести вред здоровью. При утилизации стекломатерий следует соблюдать некоторые правила.

Работу производить в перчатках и масках.
Включать вытяжную вентиляцию.
Минимизировать количество разрезов.
Смачивать ткань при измельчении.
Утилизированный материал должен находиться в герметичных пакетах, а рабочее место требует своевременной и тщательной очистки.

Этот необычный материал сегодня стал неотъемлемой частью нашей жизни. Путешествуем ли мы на поезде, летим ли на самолёте, передвигаемся на автомобиле или бороздим океанские просторы на круизном лайнере, кругом нам окружают предметы из стеклоткани или стеклопластика. Лёгкие, надёжные, экологичные изделия делают жизнь эстетичнее и комфортнее, а нашу планету – чище.