फाइबरग्लास चॉप्ड स्ट्रैंड मैट के उत्पादन सिद्धांत और अनुप्रयोग मानकों की व्यापक व्याख्या

उत्पादन सिद्धांत और अनुप्रयोग मानकों की व्यापक व्याख्या

फाइबरग्लासकटा हुआ स्ट्रैंड मैट

ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट बनाने की प्रक्रिया में, ग्लास फाइबर रोविंग (बिना मुड़े धागे का भी उपयोग किया जा सकता है) को एक काटने वाले चाकू से 50 मिमी लंबे स्ट्रैंड में काटा जाता है। फिर इन स्ट्रैंड को एक स्टेनलेस स्टील मेश कन्वेयर बेल्ट पर अव्यवस्थित तरीके से फैलाकर मैट का रूप दिया जाता है। इसके बाद, कटे हुए स्ट्रैंड को आपस में जोड़ने के लिए बॉन्डिंग एजेंट लगाया जाता है, जो स्प्रे एडहेसिव या स्प्रे द्वारा पानी में घुलनशील एडहेसिव हो सकता है। फिर मैट को उच्च तापमान पर सुखाया जाता है और उसे नया आकार देकर इमल्शन चॉप्ड स्ट्रैंड मैट या पाउडर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट बनाया जाता है।

एशिया कंपोजिट मैटेरियल्स (थाईलैंड) कंपनी लिमिटेड

थाईलैंड में फाइबरग्लास उद्योग के अग्रदूत

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I. कच्चा माल

फाइबरग्लास उत्पादों में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाला कांच एक प्रकार का कैल्शियम-एल्यूमीनियम बोरोसिलिकेट होता है जिसमें क्षार की मात्रा एक प्रतिशत से भी कम होती है। इसे अक्सर "ई-ग्लास" कहा जाता है क्योंकि इसे विद्युत इन्सुलेशन प्रणालियों के लिए विकसित किया गया था।

कांच के रेशों के उत्पादन में पिघले हुए कांच को भट्टी से निकालकर कई छोटे छिद्रों वाली प्लैटिनम की जाली से गुजारना शामिल है, जिससे यह खिंचकर कांच के तंतुओं में तब्दील हो जाता है। व्यावसायिक उपयोग के लिए, इन तंतुओं का व्यास आमतौर पर 9 से 15 माइक्रोमीटर के बीच होता है। रेशों को इकट्ठा करने से पहले इन तंतुओं पर साइजिंग की परत चढ़ाई जाती है। कांच के रेशे असाधारण रूप से मजबूत होते हैं, और इनकी तन्यता शक्ति विशेष रूप से उच्च होती है। इनमें रासायनिक प्रतिरोध, नमी प्रतिरोध, उत्कृष्ट विद्युत गुण होते हैं, ये जैविक आक्रमणों से अप्रभावित रहते हैं और 1500°C के गलनांक के साथ अज्वलनशील होते हैं—जो इन्हें मिश्रित सामग्रियों में उपयोग के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाते हैं।

ग्लास फाइबर का उपयोग कई रूपों में किया जा सकता है: छोटे टुकड़ों में काटकर ("कटे हुए रेशे"), ढीले ढंग से बंधे हुए रोविंग के रूप में ("रोविंग"), या लगातार धागों को घुमाकर और बुनकर विभिन्न प्रकार के कपड़े बनाने में। यूके में, ग्लास फाइबर सामग्री का एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला रूप चॉप्ड स्ट्रैंड मैट है, जिसे ग्लास फाइबर रोविंग को लगभग 50 मिमी लंबाई में काटकर और उन्हें पॉलीविनाइल एसीटेट या पॉलिएस्टर बाइंडर का उपयोग करके एक साथ जोड़कर मैट का रूप दिया जाता है। चॉप्ड स्ट्रैंड मैट का वजन 100 ग्राम से 1200 ग्राम तक हो सकता है और यह सामान्य सुदृढ़ीकरण के लिए उपयोगी है।

II. बाइंडर लगाने का चरण

ग्लास फाइबर को सेटलिंग सेक्शन से कन्वेयर बेल्ट तक ले जाया जाता है, जहाँ बाइंडर लगाया जाता है। सेटलिंग सेक्शन को साफ और सूखा रखना आवश्यक है। बाइंडर लगाने की प्रक्रिया दो पाउडर बाइंडर एप्लीकेटर और कई विखनिजीकृत जल स्प्रे नोजल की सहायता से की जाती है।

कटी हुई रेशों की चटाई पर, ऊपर और नीचे दोनों तरफ, विखनिजीकृत पानी का हल्का छिड़काव किया जाता है। बाइंडर के बेहतर आसंजन के लिए यह चरण आवश्यक है। विशेष पाउडर लगाने वाले यंत्र पाउडर का समान वितरण सुनिश्चित करते हैं। दोनों यंत्रों के बीच लगे ऑसिलेटर पाउडर को चटाई के नीचे की तरफ स्थानांतरित करने में मदद करते हैं।

III. इमल्शन के साथ बंधन

इसमें प्रयुक्त पर्दा प्रणाली बाइंडर के पूर्ण फैलाव को सुनिश्चित करती है। अतिरिक्त बाइंडर को एक विशेष चूषण प्रणाली के माध्यम से पुनः प्राप्त किया जाता है।

इस प्रणाली से हवा अतिरिक्त बाइंडर को मैट से दूर ले जाती है और बाइंडर समान रूप से वितरित हो जाता है, जिससे अतिरिक्त बाइंडर की मात्रा समाप्त हो जाती है। स्पष्ट रूप से, बाइंडर में मौजूद छने हुए दूषित पदार्थों का पुन: उपयोग किया जा सकता है।

बाइंडर को मिश्रण कक्ष में कंटेनरों में संग्रहित किया जाता है और मैट प्लांट के पास स्थित छोटी-छोटी नालियों से कम दबाव वाली पाइपों के माध्यम से ले जाया जाता है।

विशेष उपकरणों द्वारा टैंक में पानी का स्तर स्थिर रखा जाता है। पुनर्चक्रित बाइंडर भी टैंक में पहुंचाया जाता है। पंप चिपकने वाले पदार्थ को टैंक से निकालकर लगाने वाले स्थान तक पहुंचाते हैं।

IV. उत्पादन

ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट एक नॉन-वोवन सामग्री है जिसे लंबे तंतुओं को 25-50 मिमी लंबाई में काटकर, उन्हें एक समतल सतह पर बेतरतीब ढंग से बिछाकर और उपयुक्त बाइंडर से जोड़कर बनाया जाता है। बाइंडर दो प्रकार के होते हैं: पाउडर और इमल्शन। मिश्रित सामग्री के भौतिक गुण तंतुओं के व्यास, बाइंडर के चयन और मात्रा के संयोजन पर निर्भर करते हैं, जो मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली मैट के प्रकार और मोल्डिंग प्रक्रिया द्वारा निर्धारित होते हैं।

चॉप्ड स्ट्रैंड मैट के उत्पादन के लिए कच्चा माल ग्लास फाइबर निर्माता के रोविंग केक होते हैं, लेकिन कुछ निर्माता स्थान बचाने के लिए अक्सर रोविंग का भी उपयोग करते हैं।

मैट की गुणवत्ता के लिए, अच्छे फाइबर कटिंग गुण, कम स्थैतिक विद्युत आवेश और कम बाइंडर खपत होना महत्वपूर्ण है।

V. कारखाने में उत्पादन के निम्नलिखित भाग शामिल हैं:

फाइबर क्रील

काटने की प्रक्रिया

गठन अनुभाग

बाइंडर एप्लीकेशन सिस्टम

सुखाने वाला ओवन

कोल्ड प्रेस अनुभाग

ट्रिमिंग और वाइंडिंग

VI. क्रील क्षेत्र

फ्रेम पर उपयुक्त संख्या में बॉबिन के साथ घूमने वाले क्रील स्टैंड लगाए जाते हैं। चूंकि इन क्रील स्टैंड में फाइबर केक रखे जाते हैं, इसलिए क्रील क्षेत्र को 82-90% सापेक्ष आर्द्रता वाले आर्द्रता-नियंत्रित कमरे में रखना चाहिए।

VII. काटने के उपकरण

ऊन के रेशों से धागा निकाला जाता है, और प्रत्येक काटने वाले चाकू में कई धागे गुजरे होते हैं।

VIII. अनुभाग का गठन

कटे हुए रेशों की चटाई बनाने की प्रक्रिया में, बनाने वाले कक्ष में कटे हुए रेशों को समान अंतराल पर समान रूप से वितरित किया जाता है। प्रत्येक उपकरण में परिवर्तनीय गति वाले मोटर लगे होते हैं। रेशों के समान वितरण को सुनिश्चित करने के लिए काटने वाले उपकरणों को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाता है।

कन्वेयर बेल्ट के नीचे की हवा बेल्ट के ऊपरी हिस्से से रेशे भी खींच लेती है। बाहर निकलने वाली हवा एक शोधक से होकर गुजरती है।

IX. ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट लेयर की मोटाई

अधिकांश फाइबरग्लास-प्रबलित उत्पादों में, ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट का उपयोग किया जाता है, और चॉप्ड स्ट्रैंड मैट की मात्रा और उपयोग विधि उत्पाद और प्रक्रिया के आधार पर भिन्न होती है। परत की मोटाई आवश्यक निर्माण प्रक्रिया पर निर्भर करती है!

उदाहरण के लिए, फाइबरग्लास कूलिंग टावरों के उत्पादन में, एक परत पर रेज़िन की कोटिंग की जाती है, उसके बाद पतली मैट या ऑक्सीजन फैब्रिक की एक परत लगाई जाती है। इनके बीच में ऑक्सीजन फैब्रिक की 6-8 परतें बिछाई जाती हैं, और भीतरी परतों के जोड़ों को ढकने के लिए सतह पर पतली मैट की एक अतिरिक्त परत लगाई जाती है। इस प्रक्रिया में कुल मिलाकर पतली मैट की केवल 2 परतों का उपयोग होता है। इसी प्रकार, ऑटोमोबाइल की छतों के निर्माण में, बुने हुए कपड़े, बिना बुने हुए कपड़े, पीपी प्लास्टिक, पतली मैट और फोम जैसी विभिन्न सामग्रियों को परतों में मिलाया जाता है, जिसमें आमतौर पर निर्माण प्रक्रिया के दौरान पतली मैट की केवल 2 परतों का उपयोग किया जाता है। होंडा ऑटोमोबाइल की छत के उत्पादन में भी प्रक्रिया काफी समान है। इसलिए, फाइबरग्लास में उपयोग की जाने वाली कटी हुई स्ट्रैंड मैट की मात्रा प्रक्रिया के अनुसार भिन्न होती है, और कुछ प्रक्रियाओं में इसकी आवश्यकता नहीं होती है जबकि अन्य में होती है।

यदि एक टन फाइबरग्लास का उत्पादन कटे हुए रेशे और राल का उपयोग करके किया जाता है, तो कटे हुए रेशे का वजन कुल वजन का लगभग 30% होता है, जो कि 300 किलोग्राम है। दूसरे शब्दों में, राल की मात्रा 70% है।

एक ही प्रक्रिया के लिए उपयोग की जाने वाली कटी हुई रेशे की चटाई की मात्रा भी परत की संरचना द्वारा निर्धारित होती है। परत की संरचना यांत्रिक आवश्यकताओं, उत्पाद के आकार, सतह की गुणवत्ता और अन्य कारकों पर आधारित होती है।

X. आवेदन मानक

क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट का उपयोग तेजी से व्यापक होता जा रहा है और इसमें ऑटोमोटिव, समुद्री, विमानन, पवन ऊर्जा उत्पादन और सैन्य उत्पादन जैसे विभिन्न उच्च-तकनीकी क्षेत्र शामिल हैं। हालांकि, आपको क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट के लिए प्रासंगिक मानकों की जानकारी न हो। नीचे, हम क्षार धातु ऑक्साइड सामग्री, इकाई क्षेत्रफल द्रव्यमान विचलन, ज्वलनशील सामग्री, नमी की मात्रा और तन्यता विमोचन क्षमता के संदर्भ में एक अंतरराष्ट्रीय मानक की आवश्यकताओं का परिचय देंगे:

क्षार धातु सामग्री

क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट में क्षार धातु ऑक्साइड की मात्रा 0.8% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

इकाई क्षेत्रफल द्रव्यमान

ज्वलनशील सामग्री

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ज्वलनशील सामग्री 1.8% और 8.5% के बीच होनी चाहिए, जिसमें अधिकतम विचलन 2.0% हो सकता है।

नमी की मात्रा

पाउडर एडहेसिव का उपयोग करके बनाई गई मैट में नमी की मात्रा 2.0% से अधिक नहीं होनी चाहिए, और इमल्शन एडहेसिव का उपयोग करके बनाई गई मैट में यह 5.0% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

तन्यता विखंडन क्षमता

सामान्यतः, क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर चॉप्ड स्ट्रैंड मैट की गुणवत्ता उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरा करती है और इसे मानकों के अनुरूप माना जाता है। हालांकि, उत्पाद के इच्छित उपयोग के आधार पर, उत्पादन प्रक्रिया में तन्यता शक्ति और इकाई क्षेत्रफल द्रव्यमान विचलन के लिए उच्च आवश्यकताएं हो सकती हैं। इसलिए, हमारे खरीद कर्मियों के लिए अपने उत्पादों की निर्माण प्रक्रिया और चॉप्ड स्ट्रैंड मैट की विशिष्ट आवश्यकताओं से परिचित होना आवश्यक है ताकि आपूर्तिकर्ता तदनुसार उत्पादन कर सकें।