¿Cuáles son los factores de producción clave que afectan la calidad de la estera de hebras cortadas de fibra de vidrio terminada?
Principio de funcionamiento
la formación deestera de hebras picadas(CSM) implica cortar filamentos de fibra de vidrio (o mechas sin torcer) en filamentos de 50 mm de largo usando un cortador, que luego se depositan aleatoriamente sobre una cinta de malla de acero inoxidable para formar una estera. Los filamentos cortados se unen rociando un adhesivo y/o rociando agua y aplicando un adhesivo en polvo, seguido de secado y enfriamiento a alta-temperatura para formar CSM en polvo o a base de emulsión-.
Materias primas
El vidrio comúnmente utilizado en productos de fibra de vidrio es un borosilicato de alúmina y calcio con un contenido de álcali inferior al uno por ciento. A menudo se le conoce como vidrio tipo "E" porque fue desarrollado originalmente para sistemas de aislamiento eléctrico.
La producción de fibras de vidrio implica extraer vidrio fundido de un horno a través de una funda de platino que contiene numerosos agujeros pequeños para formar filamentos de vidrio. Los filamentos utilizados para aplicaciones comerciales suelen tener entre 9 y 15 micrómetros de diámetro. Antes de agregarse en fibras, los filamentos se recubren con una emulsión. Las fibras son muy fuertes-la resistencia a la tracción es particularmente alta. También exhiben buena resistencia química y a la humedad, excelentes propiedades eléctricas, son resistentes al ataque biológico y no-inflamables, con un punto de fusión de 1500 grados -excelente rendimiento entre los materiales de refuerzo plástico.
Las fibras de vidrio se pueden utilizar de varias maneras: cortadas en trozos cortos ("hebras cortadas"); agregados en cuerdas flojas ("rovings"); tejido en diversos tejidos; y se produce torciendo y doblando el hilo para obtener hebras continuas. En el Reino Unido, el material de fibra de vidrio más utilizado es la estera de hebras cortadas, que se fabrica cortando hebras de fibra de vidrio en longitudes de aproximadamente 50 mm y manteniéndolas juntas en forma de estera utilizando acetato de polivinilo o aglutinantes de poliéster. El rango de peso de la estera de hebras cortadas es de 100 g/m2 a 1200 g/m2 y es útil para refuerzo general.
Sección de tallas
Las fibras de vidrio se unen desde la sección de sedimentación a la cinta transportadora. La sección de sedimentación debe mantenerse limpia y seca. La unión del polvo se realiza mediante dos aplicadores de aglutinante en polvo y una serie de pulverizadores desmineralizados (agua destilada).
Sobre la estera de hebras cortadas, los lados superior e inferior se rocían ligeramente con agua destilada; Este paso es necesario para una mejor adherencia del adhesivo. Un aplicador de polvo especial garantiza una distribución óptima del polvo. Un vibrador entre los dos aplicadores permite transferir el polvo a la parte inferior de la estera.
Combinando con Emulsión
El sistema de cortina utilizado garantiza una difusión suficiente del adhesivo. El exceso de adhesivo se recupera mediante un sistema de succión especial.
Este sistema permite evacuar el aire a través del tapete y el adhesivo. El adhesivo se distribuye uniformemente y se elimina el exceso de adhesivo. Evidentemente, el adhesivo se puede reutilizar después de filtrar los contaminantes.
El adhesivo se almacena en contenedores en la cámara de mezcla y se transporta a través de tuberías de baja-presión desde canales cerca de la fábrica de fieltro.
Un equipo especial mantiene constante el nivel del tanque de almacenamiento. El adhesivo recuperado también se transporta de regreso al tanque. Las bombas transportan el adhesivo desde el tanque de almacenamiento hasta la sección de dimensionamiento.
Producción
La estera de hilos cortados de fibra de vidrio es una tela no tejida que se fabrica cortando filamentos en longitudes de 25 a 50 mm, colocados aleatoriamente en un plano horizontal y mantenidos unidos mediante un adhesivo adecuado. Existen dos tipos de adhesivos: en polvo y en emulsión. Las propiedades físicas del material compuesto están determinadas principalmente por la composición del diámetro de la fibra, la elección y cantidad de adhesivo, y el uso y formabilidad del fieltro.
La materia prima para la producción de esteras de fibras cortadas es la torta de fibra del fabricante de fibra de vidrio, pero también se utiliza frecuentemente mecha, en parte para ahorrar espacio.
Las buenas características de corte de fibra, la baja carga eléctrica estática y el bajo uso de adhesivo son muy importantes para la calidad del tapete.
La producción en fábrica consta de las siguientes secciones:
1. Estante para hilo de fibra
2. Proceso de hebra picada
3. Sección de formación
4. Sistema de aplicación de adhesivo
5. Horno de secado
6. Sección de prensado en frío
7. Recortar y enrollar
Área del estante de hilo
El portahilos giratorio se coloca en el portacanillas con un número adecuado de marcos. Estos portacanillas sirven para enmarcar la torta de fibra; El área del bastidor de hilo debe estar en una habitación con aire-acondicionado y una humedad realista del 82 al 90 %.
Equipo de picar
El hilo se extrae de la torta de fibra, pasando varios hilos por cada cortador.
Sección de formación
La estera de hebras cortadas se forma mediante virutas a intervalos iguales y asentándose en la cámara de formación. Cada equipo está equipado con un motor-de velocidad variable. El dispositivo de corte se controla de forma independiente para garantizar una distribución uniforme de la fibra.
La sección situada debajo de la cinta transportadora recoge al mismo tiempo el hilo de la cinta transportadora. El aire de escape pasa a través de un purificador.
Grosor de la capa-de la estera de hebras cortadas
La estera de hilos cortados se encuentra en la mayoría de los productos de fibra de vidrio. La cantidad y el método de uso del tapete de hebras cortadas varían según el producto y el proceso, y el espesor de la capa-también varía según el proceso requerido.
Por ejemplo, en las torres de enfriamiento de fibra de vidrio, la primera capa es gelcoat, seguida de una capa delgada de tapete o tela 02, con 6-8 capas de tela 04 entre ellas, y una última capa delgada de tapete para cubrir las costuras de las capas internas de tela. Este producto utiliza sólo dos capas de tapete en total. De manera similar, en la fabricación de revestimientos de techos de automóviles, generalmente se combinan y colocan en capas telas tejidas, telas no tejidas, plástico PP, esteras de hebras cortadas, esteras delgadas y esponjas. En este proceso de fabricación de productos se utilizan un máximo de dos capas de tapete. Incluso los techos de los coches Honda se fabrican con el mismo método. Por lo tanto, la cantidad de estera de hebras cortadas utilizada en los plásticos reforzados con fibra de vidrio (FRP) depende del proceso de fabricación; Algunos procesos no requieren estera de hebras picadas, mientras que otros sí.
Si una tonelada de FRP se fabrica enteramente de estera de hebras picadas y resina, la estera de hebras picadas representará aproximadamente el 30% del peso total, o 300 kg. Es decir, el contenido de resina es del 70%.
La cantidad de estera de hebras cortadas utilizada en el mismo proceso también depende del diseño de la disposición. El diseño de la disposición está determinado por los requisitos mecánicos, la forma y el acabado de la superficie del producto.
