Стекловолокно и изделия из него

Стекловолокном называют материал, полученный из расплавленного стекла путем выдавливания из него тонких нитей.

Стекловолокно обладает редким сочетанием свойств: высокой прочностью при растяжении и сжатии, негорючестью, нагревостойкостью, малой гигроскопичностью, стойкостью к химическому и биологическому воздействию. Из него изготовляют материалы с высокими электро-, тепло-, звукоизоляционными свойствами и механической прочностью. На основе стекловолокнистых материалов изготавливаются различные виды изделий, которые успешно заменяют традиционные материалы,а также, имеют только им присущие области применения.

Различают два вида стекловолокна: непрерывное – длинной сотни и тысячи метров и штапельное – длинной до 0,5 м. По внешнему виду непрерывное волокно напоминает натуральный или искусственный шелк, а штапельное – хлопок или шерсть. Изделия из непрерывного волокна имеют вид однонаправленных волокон, тканых материалов, нетканых материалов и волокнистых световодов.

Однонаправленное стекловолокно представляет собой короткие пряди волокон или комплексных нитей, срезанных с бобин. Длина однонаправленного волокна изменяется в зависимости от периметра бобины или барабана, на который оно наматывается. Однонаправленное волокно с бобин имеет диаметр 5-10 мкм и длину не менее 0,5 м.

Тканые материалы получают в ходе текстильной переработки стекловолокна: размотки комплексной нити с бобин с комплексной круткой трощения нитей и вторичной их крутки, подготовки нитей к ткачеству и изготовления тканых материалов на ткацких станках. Для текстильной переработки используются волокна диаметром 5-10 мкм. Волокна большего диаметра имеют пониженную прочность при изгибе и чаще ломается в ходе текстильной переработки.

Нетканые материалы из непрерывного стекловолокна – жгут, холсты из рубленных и непрерывных нитей, ленты из склеенных нитей и стекловолокнистые анизотропные материалы. Жгут представляет собой прядь, состоящую из большого числа комплексных стеклянных нитей, холсты – рулонные нетканые материалы. В жестких холстах хаотически расположенные нити или обрезки нитей скреплены смолами, в мягких холстах – механической прошивкой. Первичные нити или жгуты могут быть склеены в длинные ленты.

При упорядоченной намотке нитей и жгутов на барабаны и одновременном нанесении связующего получают анизотропные материалы, свойства которых в разных направлениях различны. Эти материалы могут быть как рулонные при непрерывном способе производства, так и листовыми – при периодическом. Для нетканых материалов могут применяться волокна диаметром до 20 мкм.

Стекловолокно. Виды и применение. Производство и особенности

Стекловолокно – это распространенный материал на основе кварцевого песка. Он используется для изготовления стройматериалов, а также различных высокотехнологичных и прочных легких конструкций.

Из чего делают стекловолокно

Впервые стекольное волокно получились случайно. На производстве стекла произошла авария, при которой расплавленная масса была раздута подаваемым под давлением воздухом. В результате получились нити, отличающиеся некой долей гибкости. Это стало неожиданностью, поскольку толстое стекло после застывания является очень твердым. С тех пор прошло уже более 150 лет. Технология немного изменилась, но принцип остался прежним.

Для производства стекловолокна применяется кварцевый песок или битое стекло. Применяемая технология не подразумевает использования сложного оборудования, она является довольно простой. При этом получаемый материал обладает рядом свойств, зависящих от способа подготовки волокна.

Процесс изготовления стекловолокна заключается в выдувании из него тонких ниток. Для этого осуществляется разогрев битого стекла или кварцевого песка до температуры 1400°С. Расплавленная тягучая масса подается на формирующее оборудование. Если ее пропустить через центрифугу, то получится стекловата с переплетенными, замешанными между собой волокнами. Если же применять специальное сито с микроотверстиями, через которые масса выдувается под давлением пара, то получаются ровные длинные волокна. В дальнейшем они могут использоваться как сырье для изготовления сложных изделий.

Технические особенности

Стекловолокно имеет целый ряд положительных качеств, делающих его отличным сырьем для изготовления строительных материалов. К его неоспоримым достоинствам можно отнести:

Теплопроводность.
Устойчивый химический состав.
Высокую плотность.
Повышенную температуру плавления.
Устойчивость к горению.

Одним из самых важных достоинств стекловолокна является низкая теплопроводность. Это позволяет делать из данного сырья теплоизоляционные материалы. Из всей группы изделий, которые можно получить из данного сырья, самым лучшим теплоизолятором является стекловата.

Стекловолокно имеет высокую химическую устойчивость, поскольку практически полностью состоит из кварцевого песка. При воздействии на него щелочами отсутствует любая химическая реакция, что делает волокно практически универсальным для сочетания с любыми стройматериалами.

Нити имеют высокую плотность, которая составляет 2500 кг/м³. Однако благодаря тому, что они являются распушенными, готовые из них изделия имеют большой объем, при этом малый вес. Чтобы расплавить даже тонкие волокна, их необходимо разогреть до температуры как минимум 1200°С. Такое возможно только при целенаправленном воздействии горелки. Это негорючий материал, что позволяет его использовать для создания различных пожаробезопасных конструкций. Теоретически возможно воссоздание определенных условий, при которых отдельные сорта стекловолокна могут гореть. При этом они должны содержать связующие полимерные компоненты, что встречается редко.

Сфера применения стекловолокна

Стекловолокно очень распространенный материал, из которого изготовляют самые разнообразные изделия. Его используют практически во всех сферах:

Строительство.
Производство бытовых предметов.
Электроизоляция проводников.
Медицина.

Читать еще: Как правильно собрать дымоход из нержавейки

Использование в производстве стройматериалов

Стекловолокно является сырьем для изготовления различных материалов. Из него делают:

Утеплительные маты.
Рулонную мягкую стекловату.
Штукатурную сетку.
Стекломаты.
Ткань.
Стеклопластик.
Стеклопластиковую арматуру.

Жесткие маты делают из стекловаты. Это достаточно плотный материал, применяемый для выполнения утепления фасадов. Кроме этого он при определенной длине нитей может выступать качественным звукоизолятором. Материал отличается стабильностью, но при его раскрое лучше пользоваться респиратором. Во время реза матов поднимается мелкая стекольная пыль. При попадании на кожу она вызывает ее раздражение, также такие частицы могут скапливаться в легких.

Рулонная стекловата является более гибким и менее плотным аналогом жестких матов. Она изготовлена аналогичным способом, однако сворачивается в рулон, что облегчает транспортировку. Ее используют в качестве теплоизоляционного материала, в частности совместно с металлическим профилем. Стекловата закладывается между направляющими, после чего закрывается отделочным материалом. Она в отличие от матов не может штукатуриться сверху, поэтому всегда должна применяться только с дальнейшим накрытием. Ее укладывают под кровлю, дощатый настил пола. В помещении на стенах ее закрывают гипсокартоном, на фасадах – металлическими панелями или вагонкой.

Особым спросом пользуется сетка из стекловолокна. Она применяется как армирующее изделие при выполнении штукатурных работ. Материал обладает высокой устойчивостью к растягиванию, что предотвращает появление трещин на стенах. Ее используют при выполнении внутренних и наружных штукатурных работ. Для отделки внутри помещения применяется сетка с небольшой плотностью от 80 г/м². Она выпускается в рулонах шириной 1 м. Сетка отличается достаточной гибкостью, но при сильном заломе ее волокна разламываются. Достоинство стеклосетки над обычной стальной штукатурной сеткой в том, что она не ржавеет. Со временем от нее на стенах не проявляются рыжие пятна.

Также из стекловолокна делают стекломаты. Их получают путем сложения между собой кусочков стеклянных волокон смешанных в произвольном направлении. Они скрепляются без использования клеящих составов. В результате смешанные иголочки поддерживаются между собой, обеспечивается надежная фиксация. Это армирующий материал, который ламинируется смолой. Из него можно создавать различные крепкие формы, к примеру, корпуса лодки. Для этого стекломаты и смола применяются как папье-маше.

Более легким и тонким аналогом стекловаты является стеклоткань. Она делается по аналогичной технологии с сеткой, но более сложным ткацким способом. В частности из нее состоят стеклообои и стеклохолст. Последний приклеивается на качественно оштукатуренную и шпаклеванную стену, после чего осуществляется ее покраска. Наличие стеклохолста препятствует образованию трещин, позволяет скрыть мелкие дефекты основания. Такая поверхность является ремонтопригодной.

Особым спросом пользуется стеклопластик, который помимо стеклянных волокон содержит в себе связующие смолы. Это очень прочный износоустойчивый материал, из которого делают самые разнообразные изделия. Примером такого использования является стеклопластиковая арматура. Она является аналогом стальной арматуры, используемой для армирования бетонных конструкций. Неоспоримым достоинством стеклопластикового изделия является низкая стоимость, небольшой вес, а также возможность транспортировки в виде скрученной бухты. Материал обладает аналогичной устойчивостью к разрыву, что и стальная арматура, при этом быстро разрезается даже ручной ножовкой по металлу.

Стекловолокно имеет очень широкое использование в строительстве, однако в последнее время уступает свои позиции базальтовой вате по направлению теплоизоляции. Это аналогичный материал, сделанный не из кварцевого песка, а базальта. Последний является более безопасным для человека, поскольку его волокна меньше осыпаются и раздражают слизистые оболочки и кожу. Однако при соблюдении определенных строительных норм возможно использование стекловолокна не только в промышленных зданиях, но и в жилых объектах.

Материал по-прежнему очень широко применяется для утепления трубопроводов. Что касается стеклообоев и штукатурной сетки, то ее применение абсолютно безопасно, поскольку в этом случае для ее производства используются длинные нити, а не короткие высыпающиеся волокна. Поэтому данные материалы являются неоспоримыми лидерами рынка.

Из стекловолокна с полимерными добавками получают стеклопластик, из которого делают корпуса судов и лодок, облегченные кузова гоночных машин. Это отличный материал для изготовления лыж, и даже емкостей для питьевой воды. Стеклопластик гораздо крепче обычной пластмассы, кроме этого он намного долговечнее. Он обладает лучшей устойчивостью к высоким температурам.

Использование в качестве изолятора

Из стекловолокна делают изоляцию для проводов. Она выступает непроницаемым диэлектриком. Изоляционная оболочка представляет собой сплетенную ткань, обмотанную вокруг проводника. Также огромным спросом пользуется оптоволокно, представляющее собой длинные цельные нитки с внешней ПВХ оболочкой.

Применение в медицине

Из стекловолокна изготавливают протезы и безопасные для здоровья импланты, которые могут контактировать с живыми тканями. В частности хорошо зарекомендовали себя зубные протезы. Стекловолокно при стабильной структуре, без осыпающихся частей, является абсолютно нейтральным для человека. Именно поэтому значительная часть медицинского оборудования и инструмента содержит стекловолоконные части. Материал применяется для изготовления хирургического лазерного скальпеля.

Применение в медицине подтверждает безопасность волокна для здоровья человека. Единственным исключением являются пыль и мелкие частицы волокон, которые втягивается в легкие человека из воздуха. Они окружают стекловату, а также образуются при распиле стеклопластика. Во всех остальных случаях материал абсолютно безопасен.

Читать еще: Чем и как утеплить дом изнутри

Перечень необходимых инструментов и материалов

Комплект спецодежды.Респиратор.Защитные перчатки и очки.Монтажная пена или пенопласт.Фольга, пищевая пленка и старые газеты.Эпоксидная смола.Стекловолокно.Наждачная бумага.Кисточки и малярный скотч.Ножницы и нож.Шпатлевка.Краска.

Совет: перед тем как начинать работать со стекловолокном, его необходимо обезжирить.

Для этого ткань пропитывают бензином, растворителем или спиртом. Используемые вещества отлично растворяют частички парафина в волокнах стеклоткани. После данной процедуры материал стекловолокна должен полностью просохнуть.

Покупая стеклоткань, учитывайте ее плотность. Чем выше плотность волокна, тем сложнее вам будет работать с мелкими деталями. Но чем плотность ниже, тем сложнее вам будет набрать требуемую толщину изделия.

Как работать со стекловолокноми не нанести вред своему здоровью?Как известно, стекловолокно — это удивительный материал. Его используют в качестве утеплителя, из него делают большинство катеров и фургонов, существуют даже ванны, изготовленные из данного композитного материала. Можно считать, что под описание общего термина для стекловолокна попадают любые пластиковые изделия, армированные волокном.Схема теплоизоляции и утепления частного дома.Название материала стекловолокно говорит само за себя.Оно состоит из тончайших стеклянных волокон и изначально использовалось как изоляционный материал.С развитием науки и расширением исследований в области стекловолокна этот материал стали применять для строительства воздушных и морских судов, а также для строительства сверхлегкого кузова для легковых машин.Как видите, стекловолокно — практически идеальный композитный материал: он прочен, недорог, удобен.

Но и у него имеются свои особенности. Данный материал довольно небезопасен в тот момент, когда с ним работают.Поэтому в процессе выполнения того или иного изделия следует соблюдать строжайшие меры безопасности. Например, на человеке должна быть надета специальная рабочая одежда, руки должны быть защищены плотными резиновыми перчатками, а на лице должен быть надет респиратор, глаза также стоит защитить широкими очками.

Работать нужно в хорошо проветриваемом и нежилом помещении.Дело в том, что в момент работы со стеклотканью в воздух попадают мельчайшие частички стекла. Попадание их в дыхательные пути крайне нежелательно, а если частички стекловолокна попадут на кожу рук, извлечь их будет довольно трудно. Помните, что все рекомендации по технике безопасности написаны людьми, лично столкнувшимися с этим неприятным явлением, поэтому не пренебрегайте пользоваться их советами.

Разновидности стекловолокна

Стекловолокно, как материал, может продаваться в трех разновидностях. Речь идет о ровинге, стекломатах и стеклоткани. Ровинг представляет собой стеклянную нить, которая наматывается на бобину. При производстве ровинга на специальный пистолет подается основной состав, смола и катализатор.

Стекломат легко отличить от стеклоткани по его характерным хаотично расположенным волокнам. Забегая вперед, отметим, что волокна стеклоткани переплетены так, что они похожи на реальную ткань. Прочность стекломата ниже, зато работать со стекловолокном и эпоксидной смолой гораздо сложнее. Первый практически идеально ложится в матрицу, повторяя ее форму. Стекломаты выпускаются в виде плит разной толщины и разной плотности. Основной их параметр – масса единицы площади (одного квадратного метра). Тонкие стекломаты позволяют выводить сложные по форме поверхности, однако может потребоваться наложение материала в несколько слоев.

Назначение стеклоткани ничем не отличается от назначения стекломата. Не вдаваясь в подробности технических характеристик, мастер выбирает между тканью и плитой наиболее подходящий вариант. Прочность стеклоткани в разных направлениях различна, поэтому ее накладывают в несколько слоев, ориентированных друг к другу под разными углами.

Важным показателем качества стеклоткани является способность смолы пропитывать волокна по всей глубине.

Встречаются материалы, в которых между волокнами присутствует парафин. Он не дает смоле проникнуть внутрь ткани, поэтому для ведения ремонта стеклотканью и эпоксидкой необходимо выбирать материалы без парафина или вытапливать парафин перед применением. Тем не менее, большое количество смолы в волокнах стеклоткани вовсе не является залогом прочности. Наоборот, смола должна содержаться в минимальном количестве, но при этом равномерно распределяться по всему материалу.

Компоненты для стеклопластика

Для армировки, как правило, применяют стеклосетку, стеклохолст или стеклоткань. Стеклосетка состоит из стекловолокон с размером ячейки 0,1-10 мм. Ввиду агрессивности среды раствора эпоксида, в строительстве применяют стеклосетку со специальной пропиткой. Толщина стекловолокна и размер ячейки зависит от области применения. Стеклохолст –усовершенствованный тип стекловолокна, состоящий из кремниевых волокон в виде сетки, с очень мелкой ячейкой. Его используют в основном в бытовых целях. Стеклоткань гибкая и мягкая. Различается по толщине волокон, спецпропитке, плотности плетения и прочности. Плотность материала до 390 г/кв. м.

Композит — вяжущее

В стеклопластике это раствор, состоящий из отвердителя и эпоксидной смолы. Скорость затвердевания 1-30 мин. Чем больше в растворе отвердителя, тем выше скорость затвердения и прочнее слой. Для защиты поверхности форм или матриц деталей от проникновения эпоксида, их стенки обрабатывают смазкой. Процентное соотношение компонентов в растворе зависит от желаемого результата.

Технология наращивания стекловолокном

При соблюдении алгоритма действий с задачей справится даже дилетант. Основные требования – наличие аппаратного или комбинированного маникюра, хорошо обезжиренная поверхность дегидратором. При соблюдении этих условия ультратонкие стеклянные нити образуют гладкое полотно по эстетике сопоставимое с натуральной ногтевой пластиной.

Читать еще: Как правильно посчитать кирпичную кладку?

Первый этап

Прежде чем приступить к процессу от ленты отрезают волокна нужной длины, раскладывают в ряд пинцетом. Затем проводят стандартную процедуру:

снимают бафом-полировщиком глянцевое покрытие;
ногтевую пластину обрабатывают салфеткой смоченной в дезинфекторе;
накладывают базу или густой гель, держат над лампой.

Полимеризация в УФ-лампе мощностью 36 Вт занимает 2 минуты, в LED лампе – 29 секунд. Перед тем как сушить выжидают пару секунд, чтобы средство равномерно распределилось и образовало плотную пленку после полимеризации.

Второй этап

Наносят прозрачный гель, распределяют пинцетом нити от середины ногтя и на 2/3 дальше от боков. Чем плотнее их уложить, тем ровней будет поверхность. Чтобы не случилось отслоения, не забывают отступить от кутикулы, оставить запас для роста ногтя, иначе спустя неделю он может сломаться. Чтобы стеклонити не пушились и ровно легли, для работы используют зубочистки, затем прокатывают апельсиновой палочкой. При использовании полосок с клеящего слоя снимают пленку, располагают под прямым углом. Удерживают за край пинцетом, ровно наклеивают.

Для фиксации наносят гель в соответствии с желаемой длиной коготков и сушат.
Отрезают лишнее щипчиками. При желании придать овальную форму убирают уголки.
Наносят моделирующий файбергель или камуфляж прозрачным слоем, при необходимости донаращивают до нужной длины, зажимают прищепкой арку. При нанесении средства не рекомендовано давить на свисающие нити.
Сушат, приступают к формированию объема конструирующим гелем. Над свободным краем пластину не утолщают, поскольку технология не предусматривает поверхностного опила.
Сушат 10 секунд, из мягкого материала окончательно оформляют арку.
Наносят еще один слой билдер-геля, выравнивают переход в месте крепления нитей, заодно промазывают внутреннюю часть для сокрытия рельефа, образованного нитями. Прикрепив зажимами, полимеризуют.

Заключительный этап

Осталось придать нужную длину и идеальную форму. Для этого проходят по краям темной стороной шлифовальной пилки, выполняя движения в одном направлении. Эксперты утверждают, что для работы больше подходят стеклянные пилки. У металлических и картонных образцов неровные зерна. Они провоцируют появление микроскопических повреждений на поверхностном слое. « Хрустальная» намного мягче, поэтому щадящая обработка идет исключительно на пользу. С ее помощью коготки становятся ровными и блестящими. Затем салфеткой смоченной в клинсере или обезжиривателе убирают полимерную пыль, наносят финальный слой топа с запечатыванием торцов.

При формировании классического френча принцип тот же, что при работе с натуральными ногтями. Файбрегласс покрывают белым гелем, формируют зону улыбки. После тщательной просушки ногтевое ложе декорируют розовым тоном.

Как снять стекловолокно

Если они покрыты гелем для наращивания, можно аккуратно убрать фрезой, не касаясь натуральной ногтевой пластины. Волокно под гель-лаком/шеллаком растворяет кислотный или щелочной ремувер для кутилы.

Использует

Стекловата — это теплоизоляционный материал, состоящий из переплетенных и гибких стекловолокон, которые заставляют его «упаковывать» воздух, что приводит к низкой плотности, которую можно изменять за счет сжатия и содержания связующего (как отмечалось выше, эти воздушные ячейки являются фактическим изолятором. ). Стекловата может быть сыпучим материалом, выдуваемым на чердаках, или вместе с активным связующим, распыляемым на нижнюю сторону конструкций, листов и панелей, которые можно использовать для изоляции плоских поверхностей, таких как изоляция стен , потолочная плитка , занавески. стены и воздуховоды . Он также используется для изоляции трубопроводов и звукоизоляции .

Модельный ряд

Что отличает данный септик от многих – действительно большой модельный ряд . Вы можете подобрать небольшой септик для небольшой дачи или выбрать огромный отстойник для группы домов или большого здания. В стандартной линейке оборудования присутствуют септики FloTenk объемом от 1,5 м3 до 30 куб.м. Под заказ можно изготовить и больше. Из этого следует, что данные виды самотечных септиков относятся к профессиональным решениям. Когда вы можете поставить оборудование любой производительности для объекта любой сложности. Производитель жестко следит за соответствием расчетной производительности согласно СНиП 2.04.03-85. Во многих других септиках вы обнаружите завышенную производительность, при том же объеме емкости, что не соответствует российским нормативам.

К самым популярным моделям септиков Флотенк для частных домов относятся:

FloTenk STA 1,5;
FloTenk STA 3;
FloTenk STA 4.

Изготовление деталей из стекловолокна и эпоксидной смолы

Чтобы создать необходимые детали с использованием эпоксидной смолы и стекловолокна, необходимо иметь в наличии следующие инструменты и материалы:

эпоксидную или полиэфирную смолу;
стекломат или стеклоткань;
специальные ножницы;
кисточки;
перчатки;
очки.

Инструкция по изготовлению деталей выглядит следующим образом:

Разная плотность стеклоткани

Больше интересной информации можете узнать из видеороликов: