Штапельное стекловолокно производится в едином технологическом процессе, в котором струя расплавленного стекла разделяется на нити с использованием водяного пара, воздуха или других горячих газов. В дополнение к этому методу существуют более редкие способы его изготовления, которые также имеют свою область применения.
Что такое стекловолокно и как оно применяется
Неорганическое стекловолокно представляет собой материал, который нашел свое применение в различных сферах деятельности. На основе этого строительного материала производятся утеплители как для полов, так и для стен, а также он используется в отделке помещений. Стекловолокно находит применение в промышленности, строительстве и в многих других отраслях. В данной статье мы рассмотрим основные характеристики этого материала, выясним, что входит в его состав и где именно используется продукция, основанная на стекловолокне.
Стеклонить – это волокно, созданное из стекла. Данный уникальный материал обладает свойством отсутствия хрупкости и растрескивания, но в то же время он значительно гнется. Случайное получение этого материала произошло примерно 150 лет назад во время происшествия на стекольном производстве. В результате неожиданной аварии расплавленная масса стекла, под влиянием воздуха, резко расширилась, образовав множество тонких гибких нитей. Инженеры, ставшие свидетелями этого удивительного явления, были поражены, поскольку в процессе застывания стекло обычно становится твердым. С тех пор технология производства стекловолокна претерпела не одно усовершенствование, однако ее основополагающий принцип остался неизменным.
Армированное стекловолокно — что это
Армированное стекловолокно и стеклянные ленты имеют различные размеры ячеек, внешний вид и плотность пропитки. Эти строительные материалы предназначены для использования как в наружных, так и внутренних строительных работах, а также в дорожно строительстве. Решетчатые конструкции и настилы, созданные с применением армированного стекловолокна, предлагают оптимальный баланс между стоимостью и производительностью, а также гарантию высокой механической и химической стойкости.
Из чего делают стекловолокно
Основным сырьем для производства стекловолокна является кварцевый песок. При использовании вторичного сырья, в переработку идут старые изделия из стекла, такие как битое стекло, стеклотара и бракованные продукты. Все стеклянные отходы, возникающие в процессе производства, могут быть переработаны на 100%, что способствует как снижению себестоимости конечной продукции, так и поддержанию экологической безопасности.
Технология изготовления
Процесс производства стекловолокна состоит в выдувании тонких нитей из исходного сырья, и включает в себя несколько последовательных этапов:
- Расплавление исходного сырья.
- Расплавленный материал под высоким давлением прогоняется через микроотверстия, что преобразует его в нити.
- Охлаждение и наматывание готовых нитей на катушки.
- Обработка готового стекловолокна специальным замасливателем для повышения его стойкости к растяжению, трению и для придания водонепроницаемых свойств.
При производстве нитей используется не только стеклянный расплав, но также и округлое стекло, которое предварительно расплавляется. Применение этой технологии может значительно увеличить производственные затраты.
В зависимости от толщины волокон стекловолокно подразделяют на: толстое волокно (более 25 мкм), утолщенное (12-15 мкм), тонкое (4-12 мкм) и сверхтонкое (1-3 мкм). Производство организовано в соответствии с действующими стандартами:
- ГОСТ 19170-2001 (для тканей конструкционного назначения).
- ГОСТ 19907-83 (для изоляционных материалов).
Виды стекловолокна
Как уже упоминалось, существует два основных направления стеклянных волокон: непрерывное и штапельное. Непрерывное стекловолокно обычно имеет больший диаметр (от 3 до 100 микрон) и длину, достигающую десятков километров. В то время как штапельное стекловолокно характеризуется диаметром от 0,1 до 20 микрометров и длиной от 10 до 500 миллиметров.
Внешне стекловолокно напоминает природные волокна, такие как натуральный или искусственный шелк в случае непрерывного стекловолокна, или измельченные волокна хлопка и шерсти для шпательного волокна. Однако несмотря на подобное сходство, их функциональные свойства отличаются значительно.
Свойства стекловолокна
Химическая природа волокон определяет их уникальные характеристики, однако в целом можно выделить такие важные свойства, как высокая термостойкость, отличные диэлектрические характеристики, низкая теплопроводность, малая линейная тепловая деформация, значительная стойкость к химическим веществам и прочные физико-механические параметры.
Некоторые виды стекловолокна обладают следующими выдающимися свойствами:
— Термостойкость — выше 1000 °С.
— Удельное объемное электрическое сопротивление — свыше 1000 Ом·см.
— Механическая прочность — в пределах 300-500 кгс/мм².
При кратковременных механических нагрузках стекловолокно ведет себя как упругое хрупкое тело, действуя по закону Гука до момента полного разрушения. Однако при длительном воздействии нагрузки деформация начинает нарастать. Стекловолокна большего диаметра демонстрируют большее сопротивление изгибу и кручению, но меньшую прочность на растяжение. Важно отметить, что при высокой влажности и взаимодействии с различными растворителями прочностные характеристики стеклянных волокон могут снижаться до 60%. Тем не менее, после удаления влаги (сушки волокна) его характеристики могут восстановиться в определенных пределах, хотя и не полностью.
Преимущества стекловолокна
- Высокая прочность, стойкость к износу и длительный срок службы;
- Стимулирует устойчивость к высоким температурам и огню. Материал не горит и не воспламеняется, что особенно важно для деревянных конструкций;
- Обладает стойкостью к агрессивному воздействию кислот, щелочей и других химикатов;
- Используется в качестве добавок к другим строительным материалам, значительно увеличивая их прочность и выполняя функции армирования;
- Устойчив к негативным эффектам влаги и сырости, горячей воде и парообразованию. Влажное состояние может негативно сказаться на его свойствах, однако после высыхания материал возвращает свои первоначальные функции;
- Не гниет, не покрывается плесенью и не образует конденсат;
- Обладает хорошими звукоизоляционными и шумоизоляционными характеристиками, поэтому весьма эффективен в жилых и офисных помещениях, а также в автомобилях;
- Высокие теплоизоляционные свойства позволяют сохранять тепло зимой и защищать от перегрева летом;
- Экологичен. Не плавится и не выделяет токсичных веществ;
- Сохраняет форму и обладает высокими характеристиками устойчивости к механическим воздействиям и деформациям;
- Обладает высокой гибкостью и упругостью, что облегчает процесс монтажа и транспортировки.
Стекловата для деревянного дома
Стекловата, изготовленная на основе стекловолокна, уже давно используется в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала. Это надежный и высокоэффективный материал, который обеспечивает длительное сохранение тепла и защиту от проникновения посторонних звуков в помещения.
Стекловата или стеклянная вата имеют отличные звукоизоляционные свойства, не горят, не тлеют, не усаживаются и устойчивы к износу, ультрафиолетовому излучению и влаге. Для данного материала характерны прочность, гибкость и низкая теплопроводность.
Среди недостатков можно отметить хрупкость и ломкость волокон стекловаты. Это может привести к образованию острых мелких частиц при монтаже, что делает обязательным использование средств защиты, таких как очки, респираторы и перчатки.
Во время монтажа рекомендуется вынести всю мебель и другие предметы из помещения. Комната должна быть полностью освобождена. После завершения монтажных работ нужно тщательно провести уборку с помощью пылесоса и мытья, чтобы очистить помещение от оставшихся мелких частиц и пыли, которые могут спровоцировать аллергические реакции, кожный зуд и другие проблемы.
Лучше всего стекловату применять для наружного утепления, чем для внутренних работ. Подробно о данной технологии монтажа утеплителя можно узнать в статье “Как утеплить деревянный дом”.
Применение
Качество и характеристики стекловолокна позволяют применять его в различных областях. Материал совершенно не подвержен горению и гниению, не впитывает влагу. Он содержит определенное количество воздуха, благодаря чему обладает высокими теплоизолирующими свойствами и относительно низкой плотностью. Все это делает его отличным выбором для утепления как фасадов, так и внутренних помещений.
Стекловолокно находит применение не только в теплоизоляции жилых домов, но также в производственной, автомобильной, судостроительной, электротехнической промышленности и строительстве.
Производители предлагают множество форм выпуска, таких как плиты, рулоны и маты стеклоткани. Материал очень удобен в использовании: его легко формировать, сгибать и резать.
Стекловолокно широко и активно используется в строительной отрасли. Оно применяется для создания межкомнатных и межэтажных перегородок. Кроме того, стекловолокно становится прекрасным утеплителем для стен, полов, фасадов, фундамента, крыш и трубопроводов.
Многие предметы повседневного обихода имеют стекловолоконные компоненты. Из него производятся не только самолеты и катера, но также кузова легких автомобилей и даже ванны. Иногда стекловолокно подразумевает армированный материал, включающий стеклянные волокна в составе. Чтобы придать материалу гладкость, блеск и прочность на начальных этапах производства, его покрывают специальным полимерным гелем.
Особые характеристики
Стекловолокно получило такую широкую популярность благодаря своим ценным свойствам. К числу таких особенностей можно отнести:
- Химическую нейтральность;
- Высокий уровень прочности;
- Эластичность;
- Придание прочности и прочих положительных характеристик другим материалам, если они используются в сочетании с ним;
- Влагостойкость;
- Звуко и теплоизолирующие свойства;
- Экологичность;
- Способность сохранять первоначальную форму и устойчивость к старению и механическим деформациям;
- Сопротивление химической обработке и сохранение структуры даже при высоких температурах;
- Негорючесть;
- Экономия при транспортировке благодаря гибкости материала и его легкому весу;
- Устойчивость к агрессивным химическим веществам;
- Сила прочности при перфорировании;
- Удобство в эксплуатации.
Свойства и характеристики стеклоткани могут варьироваться в зависимости от химического состава сырья, методов производства, толщины материала и воздействия окружающей среды.
Если вы планируете создать надежную систему теплоизоляции, то в магазине Ремонстр вы сможете выбрать из широкого ассортимента утеплителей. Если сомневаетесь в своем выборе, задавайте вопросы консультантам, которые всегда готовы оказать помощь. На сайте также имеется специальный калькулятор, который поможет быстро рассчитать необходимое количество утеплителя.
Недостатки стекловолокна
- Гигроскопичность
Стекловолокно способно абсорбировать воду в количествах, достаточных для вызвать усадку. Это приводит к снижению теплоизоляционных свойств. Чтобы уменьшить неблагоприятные последствия, рекомендуется использовать пароизоляционные пленки, размещая их с обеих сторон панелей.
Тем не менее, это преимущество не относится ко всем современным материалам. Например, запатентованная технология компании URSA под названием Water Guard обеспечивает высокий уровень влагозащиты. Если утеплитель намокнет в процессе установки, его качество останется неизменным. Однако длительное воздействие влаги или пара все-таки может оказать негативное влияние на материал. - Горючесть
Сырье, использующееся для создания стекловолокна, не подвержено воспламенению. Однако связующее вещество, использующееся в стандартной обработке, может загореться. Эта проблема присуща всем утеплителям, включая базальтовые.
Вид стекловаты определяется по диаметру поперечного сечения волокон.
Ультратонкое стекловолокно – менее 1 мкм. Используется для создания волоконно-оптических кабелей в телекоммуникациях, включая межконтинентальную телефонию и системы на самолетах и кораблях.
Супертонкое стекловолокно – 1–3 мкм. Применяется как тепло- и звукоизоляционный материал в строительстве.
Тонкое стекловолокно – 4–12 мкм. Широко используется в тепло- и гидроизоляции.
Утолщенное стекловолокно – 12–25 мкм. Используется для производства армирующих сеток для штукатурных работ.
Толстое стекловолокно – более 25 мкм. Применяется для теплоизоляции и армирования крупных водопроводных труб.
- Сантехника
Стекловолокно активно использует для укрепления поддонов душевых кабин, биотуалетов и прочих сантехнических изделий. - Ортопедия
Протезы, костыли и трости из стекловолокна представляют собой прочные конструкции по доступной цене. - Товары для спорта и активного отдыха
Вёсла из стекловолокна легкие, прочные и не скользят в руке. Удилища характеризуются неприхотливостью в эксплуатации и невысокой стоимостью. - Стоматология и ортодонтия
Стекловолокно используется как материал для пломб и несъемных протезов.
Наши рекомендации
При выборе стекловолокна для тепло- и звукоизоляции важно учитывать, что материал с высокой плотностью хуже сохраняет тепло. Более того, высокоплотная стекловата (от 30 кг/м³) значительно дороже.
Области, в которых стекловата подходит лучше всего, это кровельные и внутренние работы. Для фундамента и фасадов, где требуются более плотные материалы, ее не рекомендуется использовать, поскольку сложность установки увеличится, а стоимость возрастёт, при этом эффективность сохранения тепла снизится.
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести стекловолокно по сниженным ценам.
