Spiegazione completa del principio di produzione e degli standard applicativi di
Fibra di vetroStuoia di fili tagliati
La formazione di un materassino di fibre di vetro a fili tagliati (cutter strand mat) prevede il prelievo di roving di fibre di vetro (può essere utilizzato anche filato non ritorto) e il loro taglio in fili lunghi 50 mm utilizzando una lama. Questi fili vengono quindi sparsi e disposti in modo disordinato, depositandosi su un nastro trasportatore a maglie di acciaio inossidabile per formare un materassino. Le fasi successive prevedono l'applicazione di un agente legante, che può essere sotto forma di adesivo spray o di adesivo idrodisperdibile spruzzato, per legare insieme i fili tagliati. Il materassino viene quindi sottoposto ad essiccazione ad alta temperatura e rimodellato per creare un materassino di fibre tagliate in emulsione o in polvere.
Asia Composite Materials (Thailandia) Co., Ltd
I pionieri dell'industria della fibra di vetro in THAILANDIA
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I. Materie prime
Il vetro comunemente utilizzato nei prodotti in fibra di vetro è un tipo di borosilicato di calcio e alluminio con un contenuto di alcali inferiore all'1%. Viene spesso definito "vetro E" perché è stato sviluppato per i sistemi di isolamento elettrico.
La produzione di fibra di vetro prevede il trasporto del vetro fuso da un forno fusorio attraverso una boccola di platino con numerosi piccoli fori, che lo stira in filamenti di vetro. Per scopi commerciali, i filamenti hanno tipicamente diametri compresi tra 9 e 15 micrometri. Questi filamenti vengono rivestiti con un collante prima di essere raccolti in fibre. Le fibre di vetro sono eccezionalmente resistenti, con una resistenza alla trazione particolarmente elevata. Presentano inoltre una buona resistenza chimica, resistenza all'umidità, eccellenti proprietà elettriche, sono insensibili agli attacchi biologici e sono incombustibili con un punto di fusione di 1500 °C, il che le rende altamente adatte all'uso nei materiali compositi.
Le fibre di vetro possono essere utilizzate in varie forme: tagliate in brevi spezzoni ("chopped strands"), raccolte in rovings debolmente legati ("rovings") o intrecciate in vari tessuti mediante la torsione e la piegatura di filati continui. Nel Regno Unito, un tipo di materiale in fibra di vetro ampiamente utilizzato è il "chopped strand mat", che si ottiene tagliando i rovings di fibra di vetro in lunghezze di circa 50 mm e legandoli insieme con leganti di acetato di polivinile o poliestere, formando così un materassino. La grammatura del "chopped strand mat" può variare da 100 g/m² a 1200 g/m² ed è utile per il rinforzo generale.
II. Fase di applicazione del legante
Le fibre di vetro vengono trasportate dalla sezione di sedimentazione al nastro trasportatore, dove viene applicato un legante. La sezione di sedimentazione deve essere mantenuta pulita e asciutta. L'applicazione del legante viene effettuata utilizzando due applicatori di legante in polvere e una serie di ugelli spruzzatori di acqua demineralizzata.
Sul tappetino di fibre tagliate, sia sul lato superiore che su quello inferiore, viene applicato un delicato spruzzo di acqua demineralizzata. Questo passaggio è essenziale per una migliore adesione del legante. Speciali applicatori di polvere garantiscono una distribuzione uniforme della polvere. Degli oscillatori tra i due applicatori aiutano a trasferire la polvere sul lato inferiore del tappetino.
III. Legatura con emulsione
Il sistema a tenda utilizzato garantisce una dispersione uniforme del legante. Il legante in eccesso viene recuperato tramite uno speciale sistema di aspirazione.
Questo sistema permette all'aria di rimuovere il legante in eccesso dal tappetino e di distribuirlo uniformemente, eliminando così il legante in eccesso. Chiaramente, i contaminanti filtrati nel legante possono essere riutilizzati.
Il legante viene conservato in contenitori nella sala di miscelazione e trasportato da piccole vasche vicine all'impianto di produzione delle stuoie attraverso tubi a bassa pressione.
Dispositivi speciali mantengono costante il livello del serbatoio. Anche il legante riciclato viene convogliato nel serbatoio. Le pompe trasportano l'adesivo dal serbatoio alla fase di applicazione.
IV. Produzione
Il mat in fibra di vetro a filamenti tagliati è un materiale non tessuto ottenuto tagliando lunghi filamenti in lunghezze di 25-50 mm, disponendoli casualmente su un piano orizzontale e tenendoli insieme con un legante appropriato. Esistono due tipi di leganti: polvere ed emulsione. Le proprietà fisiche del materiale composito dipendono dalla combinazione di diametro del filamento, selezione e quantità del legante, determinate principalmente dal tipo di mat utilizzato e dal processo di stampaggio.
La materia prima per la produzione di materassini di filamenti tagliati sono le tronchesi di fibra di vetro dei produttori, ma alcuni utilizzano spesso anche le tronchesi, anche per risparmiare spazio.
Per la qualità del materassino è fondamentale che abbia buone caratteristiche di taglio delle fibre, bassa carica elettrica statica e basso consumo di legante.
V. La produzione in fabbrica è composta dalle seguenti parti:
Cesta di fibre
Processo di taglio
Sezione di formatura
Sistema di applicazione del legante
Forno di essiccazione
Sezione di spremitura a freddo
Rifilatura e avvolgimento
VI. Area della nassa
I supporti rotanti per le nasse sono posizionati sul telaio con un numero adeguato di rocchetti. Poiché questi supporti contengono le nasse, l'area di lavoro delle nasse dovrebbe essere in un ambiente a umidità controllata, con un'umidità relativa dell'82-90%.
VII. Attrezzatura da taglio
Il filato viene estratto dai rotoli di lana e ogni coltello da taglio è attraversato da diversi fili.
VIII. Sezione di formazione
La formazione del tappeto di fibre tagliate prevede la distribuzione uniforme delle fibre tagliate a intervalli regolari nella camera di formatura. Ogni apparecchiatura è dotata di motori a velocità variabile. I dispositivi di taglio sono controllati in modo indipendente per garantire una distribuzione uniforme delle fibre.
L'aria sotto il nastro trasportatore aspira anche le fibre dalla parte superiore del nastro. L'aria scaricata passa attraverso un purificatore.
IX. Spessore dello strato di materassino in fibra di vetro tagliata
Nella maggior parte dei prodotti rinforzati con fibra di vetro, viene utilizzato un materassino di fibre di vetro a filamenti tagliati, la cui quantità e il cui metodo di utilizzo variano a seconda del prodotto e del processo. Lo spessore dello strato dipende dal processo di produzione richiesto.
Ad esempio, nella produzione di torri di raffreddamento in fibra di vetro, uno strato viene rivestito con una resina, seguito da uno strato di materassino sottile o tessuto O2. Tra questi, vengono posati 6-8 strati di tessuto O4 e un ulteriore strato di materassino sottile viene applicato sulla superficie per coprire le giunzioni degli strati interni. In questo caso, vengono utilizzati in totale solo 2 strati di materassino sottile. Analogamente, nella produzione di tetti per automobili, vari materiali come tessuto non tessuto, tessuto non tessuto, plastica PP, materassino sottile e schiuma vengono combinati a strati, con il materassino sottile in genere utilizzato in soli 2 strati durante il processo di produzione. Anche per la produzione di tetti per automobili Honda, il processo è piuttosto simile. Pertanto, la quantità di materassino a filamenti tagliati utilizzata nella fibra di vetro varia a seconda del processo e alcuni processi potrebbero non richiederne l'uso, mentre altri sì.
Se una tonnellata di fibra di vetro viene prodotta utilizzando mat di fibre tagliate e resina, il peso del mat di fibre tagliate rappresenta circa il 30% del peso totale, ovvero 300 kg. In altre parole, il contenuto di resina è del 70%.
La quantità di matassa di fili tagliati utilizzata per lo stesso processo è determinata anche dalla progettazione degli strati. La progettazione degli strati si basa sui requisiti meccanici, sulla forma del prodotto, sui requisiti di finitura superficiale e su altri fattori.
X. Standard applicativi
L'uso di materassini in fibra di vetro a filamenti tagliati senza alcali sta diventando sempre più diffuso e comprende diversi settori ad alta tecnologia come l'automotive, il settore marittimo, aeronautico, la produzione di energia eolica e la produzione militare. Tuttavia, potreste non essere a conoscenza delle norme pertinenti per i materassini in fibra di vetro a filamenti tagliati senza alcali. Di seguito, presenteremo i requisiti di una norma internazionale in termini di contenuto di ossidi di metalli alcalini, deviazione di massa areica unitaria, contenuto di combustibile, contenuto di umidità e resistenza alla rottura a trazione:
Contenuto di metalli alcalini
Il contenuto di ossido di metallo alcalino nel materassino in fibra di vetro tagliata esente da alcali non deve superare lo 0,8%.
Massa di area unitaria
Contenuto combustibile
Salvo diversa indicazione, il contenuto di combustibile deve essere compreso tra l'1,8% e l'8,5%, con una deviazione massima del 2,0%.
Contenuto di umidità
Il contenuto di umidità del tappetino che utilizza adesivo in polvere non deve superare il 2,0%, mentre per il tappetino che utilizza adesivo in emulsione non deve superare il 5,0%.
Resistenza alla rottura a trazione
In genere, la qualità del materassino in fibra di vetro a filamenti tagliati (CUT strand mat) privo di alcali soddisfa i requisiti di cui sopra per essere considerato conforme. Tuttavia, a seconda dell'uso previsto del prodotto, il processo di produzione potrebbe prevedere requisiti più elevati per la resistenza alla trazione e la deviazione della massa areica unitaria. Pertanto, è essenziale che il nostro personale addetto agli acquisti conosca il processo di fabbricazione dei propri prodotti e i requisiti specifici per il materassino in fibra di vetro a filamenti tagliati, in modo che i fornitori possano produrre di conseguenza.
Data di pubblicazione: 23 ottobre 2023
