¿Por qué el proceso de trefilado en horno de tanque se ha convertido en el método de producción principal de fibra de vidrio?

01. ¿Qué es la Fibra de Vidrio?

 

Fibra de vidrio, también conocida como lana de vidrio o fibra de vidrio, es un nuevo tipo de material de refuerzo comúnmente utilizado en materiales compuestos, aislamiento eléctrico, aislamiento térmico, placas de circuitos y otros sectores de la economía nacional. Sus monofilamentos varían en diámetro desde unos pocos micrómetros hasta más de veinte micrómetros, equivalente a 1/20 a 1/5 del diámetro de un cabello humano. Cada haz de fibras consta de cientos o incluso miles de monofilamentos.

 

Está elaborado a partir de seis minerales-pirofilita, arena de cuarzo, piedra caliza, dolomita, borosilicato y boromagnesia-mediante procesos de fusión, estirado, bobinado y tejido a alta-temperatura. Es un material inorgánico no metálico-de alto-rendimiento con muchas variedades. Sus ventajas incluyen buen aislamiento, fuerte resistencia al calor, buena resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica. Sin embargo, sus desventajas incluyen la fragilidad y la escasa resistencia al desgaste.

 

02. Composición de la Fibra de Vidrio

 

Los componentes principales son dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de calcio, óxido de boro, óxido de magnesio y óxido de sodio. Según el contenido de álcali, se puede dividir en:

 

① Fibra de vidrio libre de álcali-(0 %~2 % de óxido de sodio, vidrio de aluminoborosilicato)

 

② Fibra de vidrio de álcali medio-(8%~12 % de óxido de sodio, vidrio de silicato de calcio-que contiene boro-o libre de boro-sodio-) y fibra de vidrio de alto contenido de álcali-(óxido de sodio 13 % o más, vidrio de silicato de sodio-calcio).

03. Características de la Fibra de Vidrio

 

Características: la fibra de vidrio tiene una mayor resistencia a la temperatura que las fibras orgánicas, no es-inflamable, es resistente a la corrosión-, tiene un buen aislamiento térmico y acústico, una alta resistencia a la tracción y un buen aislamiento eléctrico. Sin embargo, es frágil y tiene poca resistencia al desgaste. Utilizada para fabricar plásticos reforzados o caucho reforzado, como material de refuerzo, la Fibra de Vidrio tiene las siguientes características:

 

① Alta resistencia a la tracción y bajo alargamiento (3%).

② Alto módulo elástico y buena rigidez.

③ Gran alargamiento dentro del límite elástico y alta resistencia a la tracción, absorbiendo así una gran cantidad de energía de impacto. ④ Es una fibra inorgánica, no-inflamable y tiene una excelente resistencia química.

⑤ Tiene baja absorción de agua.

⑥ Tiene una excelente estabilidad dimensional y resistencia al calor.

⑦ Tiene buena procesabilidad y se puede fabricar en diversas formas, como hebras, haces, esteras y tejidos.

⑧ Es transparente y deja pasar la luz.

⑨ Tiene buena adherencia a la resina.

⑩ Es económico.

⑪ No es fácilmente inflamable y puede fundirse en perlas de vidrio-a altas temperaturas.

 

04. Proceso de producción de fibra de vidrio

 

Hay dos procesos de producción de fibra de vidrio: -moldeo en dos etapas - método de estirado en crisol y método de estirado en horno de tanque de una-etapa -.

El método de estirado en crisol implica varios pasos. Primero, la materia prima de vidrio se funde a alta temperatura para formar esferas de vidrio. Luego, las esferas de vidrio se funden por segunda vez y se estiran a alta velocidad para formar filamentos de fibra de vidrio. Este proceso tiene muchos inconvenientes, incluido un alto consumo de energía, un proceso de moldeo inestable y una baja productividad laboral, y ha sido eliminado en gran medida por los fabricantes de fibra de vidrio a gran-escala.

 

El proceso de trefilado en horno de tanque implica fundir materias primas como la pirofilita en una solución fundida de vidrio en un horno. Después de eliminar las burbujas de aire, la solución se transporta a través de un canal hasta una plantilla porosa, donde se extrae a alta velocidad hasta formar filamentos de fibra de vidrio. El horno puede conectar cientos de plantillas a través de múltiples canales para una producción simultánea. Este proceso es simple, energéticamente-eficiente, proporciona un conformado estable y es altamente eficiente y productivo, lo que facilita una producción a gran-escala y totalmente automatizada. Se ha convertido en el principal proceso de producción internacional, produciendo más del 90% de la fibra de vidrio mundial.