Klaaskiud (või klaaskiud) on kiuga tugevdatud plasti tüüp, mille tugevduskiud on spetsiaalselt klaas kiudaineid. Klaaskiud võib olla juhuslikult paigutatud, kuid tavaliselt on see matiks kootud.
Plastmaatriks võib olla termoreaktiivne plast – enamasti epoksü, polüestervaik- või vinüülester või termoplast. Klaaskiud on valmistatud erinevat tüüpi klaasist, olenevalt klaaskiust kasutamisest.
Selles postituses käsitleme:
Klaaskiu lagunemine: selle tavalise kiudkiuga tugevdatud plasti tüübid.
Klaaskiud, tuntud ka kui klaaskiud, on teatud tüüpi kiududega tugevdatud plastik, mis kasutab klaaskiude. Neid kiude saab juhuslikult paigutada, tasandada leheks, mida nimetatakse tükeldatud kiududeks, või kootud klaaskangaks.
Millised on klaaskiu erinevad vormid?
Nagu varem mainitud, võib klaaskiud olla juhuslikult paigutatud kiudude, tükeldatud kiudude kujul või kootud klaaskangasse. Siin on igaühe kohta veidi rohkem teavet:
- Juhuslikult paigutatud kiud: neid kiude kasutatakse sageli isolatsioonis ja muudes rakendustes, kus on vaja suurt paindlikkust.
- Tükeldatud kiudmatt: see on klaaskiust leht, mis on tasandatud ja kokku surutud. Seda kasutatakse sageli paadiehituses ja muudes rakendustes, kus soovitakse siledat pinda.
- Kootud klaasriie: see on kangas, mis on valmistatud kokku kootud klaaskiust kiududest. Seda kasutatakse sageli rakendustes, kus on vaja suurt tugevust.
Millised on klaaskiust levinumad rakendused?
Klaaskiudu kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas:
- Paadiehitus
- Autode osad
- Lennunduse ja kosmonautika komponendid
- Tuuleturbiini labad
- Hoone soojustamine
- Basseinid ja mullivannid
- Surfilauad ja muud veespordivahendid
Mis vahe on süsinikkiul ja klaaskiul?
Süsinikkiud ja klaaskiud on mõlemad kiududega tugevdatud plasti tüübid, kuid nende kahe vahel on mõned peamised erinevused:
- Süsinikkiud on tugevam ja jäigem kui klaaskiud, kuid see on ka kallim.
- Klaaskiud on paindlikum kui süsinikkiud, mistõttu on see parem valik rakenduste jaoks, kus on vaja teatud määral paindlikkust.
Kuidas klaaskiudu ringlusse võetakse?
Klaaskiudu saab ringlusse võtta, kuid protsess on keerulisem kui muude materjalide, näiteks alumiiniumi või paberi ringlussevõtt. Siin on mõned kasutatavad meetodid:
- Lihvimine: Klaaskiudu saab jahvatada väikesteks tükkideks ja kasutada täitematerjalina teistes toodetes.
- Pürolüüs: see hõlmab klaaskiu kuumutamist kõrge temperatuurini hapniku puudumisel. Saadud gaase saab kasutada kütusena ja ülejäänud materjali saab kasutada a täitematerjal (täiteainete kasutamine on järgmine).
- Mehaaniline ringlussevõtt: see hõlmab klaaskiu jagamist selle koostisosadeks ja nende taaskasutamist uute toodete valmistamiseks.
Klaaskiu põnev ajalugu
• Klaaskiud avastati 19. sajandi lõpus juhuslikult, kui Corning Glass Worksi teadur valas sulaklaasi pliidile ja täheldas, et see moodustab jahtudes õhukesi kiude.
- Teadlane Dale Kleist töötas välja protsessi nende kiudude valmistamiseks ja ettevõte turustas neid asbesti alternatiivina.
Klaaskiu turundus
• Teise maailmasõja ajal kasutati klaaskiudu sõjalisteks rakendusteks, nagu radoomid ja lennukiosad.
- Pärast sõda turustati klaaskiudu mitmeks otstarbeks, sealhulgas paadikeredeks, õngeritvadeks ja autokeredeks.
Isolatsiooni
• Klaaskiust isolatsioon töötati välja 1930. aastatel ja sai kiiresti populaarseks valikuks kodude ja hoonete isoleerimiseks.
- Seda kasutatakse laialdaselt tänapäevalgi ja seda võib leida hoone välispiirete erinevatest osadest, sealhulgas seintest, lagedest ja pööningutest.
- Klaaskiust isolatsioon vähendab tõhusalt soojuskadusid ja müra levikut.
Klaaskiud on ideaalne materjal paljudeks rakendusteks tänu oma kergele kaalule, suurele tugevusele ning suurepärasele vastupidavusele veele ja kemikaalidele. Siin on mõned klaaskiust vormide levinumad kasutusalad:
- Ehitus: Klaaskiudu kasutatakse ehituses tavaliselt selle suurepäraste isolatsiooniomaduste ja veekahjustuste vältimise tõttu.
- Konteinerid: Klaaskiust mahutid on toiduainetööstuses populaarsed, kuna need pakuvad tundlikele toiduainetele suurepärast kaitset ja säilitamist.
- Paadiehitus: Klaaskiud on tänu oma kergele ja suurele tugevusele populaarne paadiehitusmaterjal.
- Katted: Klaaskiust katteid kasutatakse tavaliselt ehitustööstuses tundlike seadmete kaitsmiseks elementide eest.
- Vormitud komponendid: Klaaskiud on ideaalne materjal vormitud komponentide valmistamiseks, kuna see suudab omandada erinevaid kujundeid ja vorme.
Klaaskiust toodete loomine: tootmisprotsess
Klaaskiu loomiseks sulatatakse ahjus segu toorainetest, nagu ränidioksiid, liiv, lubjakivi, kaoliinsavi ja dolomiit, kuni need jõuavad sulamistemperatuurini. Seejärel ekstrudeeritakse sulatatud klaas läbi pisikeste harjade või ketrustorude, et saada pisikesi ekstrusioone, mida nimetatakse filamentideks. Need filamendid on kokku kootud, et luua kangataoline materjal, mida saab vormida mis tahes soovitud kuju.
Vaikude lisamine
Klaaskiu jõudluse ja vastupidavuse suurendamiseks lisatakse tootmise käigus täiendavaid materjale, näiteks vaike. Need vaigud segatakse kootud filamentidega ja vormitakse soovitud kuju. Vaikude kasutamine võimaldab suurendada tugevust, paindlikkust ja vastupidavust ilmastikule ja muudele välisteguritele.
Täiustatud tootmistehnikad
Täiustatud tootmistehnikate abil saab klaaskiudu vormida massiivseteks kujunditeks, mis muudab selle ideaalseks uute toodete ehitamiseks. Klaaskiust mattide kasutamine võimaldab luua kergeid ja vastupidavaid tooteid, mis sobivad väga erinevateks rakendusteks. Tootmisprotsessi saab lõigata toote soovitud kuju ja suuruse järgi, muutes selle ideaalseks asendajaks olemasolevatele materjalidele.
Klaaskiust rakenduste mitmekülgsus
Klaaskiud on kerge ja vastupidav materjal, mis on oma ainulaadsete omaduste tõttu muutunud üha populaarsemaks erinevates tööstusharudes. See koosneb klaaskiududest, mis on kombineeritud polümeeriga, et luua tugev ja mitmekülgne materjal, mida saab kasutada paljudes rakendustes.
Süsinikkiud ja klaasplast vs klaaskiud: kiudude lahing
Alustame mõne definitsiooniga. Klaaskiud on komposiitmaterjal, mis on valmistatud peenest klaaskiust ja polümeerialusest, samas kui süsinikkiud on komposiitmaterjal, mis on valmistatud süsinikkiududest ja polümeeralusest. Klaasist tugevdatud plast (GRP) või klaaskiuga tugevdatud plast (FRP) on klaaskiududega tugevdatud polümeermaatriksist valmistatud komposiitmaterjal. Nii süsinikkiud kui ka klaastugevdatud plast on komposiitide vormid, mis tähendab, et need on valmistatud kahe või enama erinevate omadustega materjali kombineerimisel, et luua uus materjal, millel on suurepärased mehaanilised omadused.
Tugevuse ja kaalu suhe
Tugevuse osas on süsinikkiu tugevuse ja kaalu suhe ligikaudu kaks korda suurem kui klaaskiust. Tööstuslik süsinikkiud on enam kui 20 protsenti tugevam kui parim klaaskiud, mistõttu on see domineeriv materjal tööstusharudes, kus tugevus ja kaal on otsustava tähtsusega. Siiski on klaaskiud endiselt populaarne valik rakendustes, kus hind on suur probleem.
Tootmine ja tugevdamine
Süsinikkiu tootmisprotsess hõlmab süsinikurikaste materjalide sulatamist ja ketramist kiududeks, mis seejärel kombineeritakse vedela polümeeriga, et hõlbustada komposiitide tootmist. Teisest küljest valmistatakse klaaskiud, kududes või laotades klaasmatte või -kangaid vormi ja seejärel lisades materjali kõvastamiseks vedelat polümeeri. Mõlemat materjali saab tugevdada täiendavate kiududega, et suurendada nende tugevust ja vastupidavust.
Vahetatavus ja omadused
Kuigi süsinikkiudu ja klaaskiudu kasutatakse sageli vaheldumisi, on neil erinevad mehaanilised omadused. Süsinikkiud on jäigem ja tugevam kui klaaskiud, kuid see on ka rabedam ja kallim. Klaaskiud on seevastu paindlikum ja odavam kui süsinikkiud, kuid see pole nii tugev. Klaasiga tugevdatud plastik jääb tugevuse ja maksumuse poolest nende kahe vahele.
Klaaskiu ringlussevõtt: roheline alternatiiv rasketele vajadustele
Klaaskiud on sitke ja vastupidav materjal, mis talub kuumust, vett ja kemikaale. See on populaarne valik isolatsiooni, paatide, autode ja ehituse jaoks. Kui aga rääkida vanast klaaskiust, siis pole see nii lihtne. Klaaskiud on valmistatud plastikust ja klaaskiust, mis ei ole biolagunevad. Kui seda õigesti ei käsitseta, võib see vabastada keskkonda toksiine ning kahjustada metsloomi ja inimesi.
Klaaskiu ringlussevõtu protsess
Klaaskiu ringlussevõtt hõlmab spetsiaalset protsessi, mida nimetatakse termiliseks ringlussevõtuks. Klaaskiud kuumutatakse kõrge temperatuurini, mis muudab plastis olevad orgaanilised ühendid gaasiks. See gaas kogutakse ja puhastatakse nii gaasi kui ka nafta saamiseks. Gaas on sarnane maagaasile ja seda saab kasutada kütusena. Õli võib mõnes tootes kasutada toornafta asendajana.
Kasutatav lõpptoode
Taaskasutatud klaaskiudu saab paljudes rakendustes kasutada alternatiivina uuele klaaskiule. Seda saab kasutada paatide, autode ja kodude ehitamiseks. Seda saab kasutada ka isolatsiooni, mereseinte ja muude erivajaduste jaoks. Taaskasutatud klaaskiud on sitke ja vastupidav, nagu uus klaaskiud, kuid see on ka roheline ja jätkusuutlik.
Miljardi naela nõue
Vastavalt Fiberglass Recyclingi veebisaidile aktsepteerivad Põhja-Ameerika ja Kanada ümberpaigutamisjaamade ja ringlussevõtukeskuste tootjad tarbimisjärgset klaaskiudu, sealhulgas vanu paate, autosid ja vahtpolüstürooli. Veebisait väidab, et nad taaskasutavad igal aastal üle miljardi naela klaaskiudu. See on märkimisväärne kogus, mis aitab vähendada jäätmeid ja kaitsta keskkonda.
Järeldus
Niisiis, klaaskiud on klaaskiust valmistatud materjal, mida kasutatakse mitmesuguste asjade jaoks. See on tugev, kerge ja veekindel ning on olnud kasutusel juba pikka aega. Loodan, et teate nüüd sellest veidi rohkem.
Olen Joost Nusselder, Tools Doctori asutaja, sisuturundaja ja isa. Mulle meeldib uusi seadmeid proovida ja olen koos oma meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2016. aastast, et aidata lojaalseid lugejaid tööriistade ja meisterdamisnõuannetega.
