Стекловолокно (стеклонити)

Стекловолокно (Стеклонить)- волокно или комплексная нить, формируемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для стекла свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань.

Виды стекловолокна (стеклонити)

Стекловолокно экструдируют из расплава стекл специального химического состава. Экструзия, как и в других случаях, производиться путем продавливания расплава через прядильные фильеры. Исходный продукт, как и в других областях производства химических волокон (филаментов), из которых далее в процессе переработки формируются и комплексные нити (диаметр филаментов 3-100 мкм(линейная плотность до 0,1 Текс)) и длиной в паковке 20 км и более (непрерывное стекловолокно), линейная плотность до 100 Текс, или в стеклянные ровинги (продукты линейной плотностью более 100 Текс). В этом случае, как правило, продукт перерабатывается в крученые нити (ровинги) на крутильно- размоточных машинах. Данные полуфабрикаты далее могут быть подвергнуты любым формам текстильной переработки- в крученые изделия (нити сложного кручения, шнуры, шпагаты, канаты), текстильные полотна(ткани, нетканые материалы), сетки (тканые, специальной структуры) .

Стекловолокна также могут выпускаться в дисретном (штапельном) виде. Также исходный стеклянный ровинг может быть переработан путем резки, рубки или разрывного штапелирования в дискретные (штапельные) волокна со штапельной длиной 0,1 (микроволокно)- 50см, титр волокна в данном случае, как правило, ниже чем филаментных нитей и соответсвтуют диаметру 0,1-20 мкм. Основная масса штапельных стекловолокон перерабатывается в нетканые материалы (кардные, иглопробивные, нитепроивные, стеклохолст) по различным технологиям (кардочесание, преобразвание прочеса, иглопроивание, нитепрошивание, "вэт-лэйд"), стекловату, штапельную пряжу. По внешнему виду непрерывное стекловолкно напоминает нити натурального или искуственного шёлка, а штапельное- короткие волокна хлопка и шерсти.

Основная область применения стекловолокна и стеклотекстильных материалов, - использование в качестве армирующих элементов стеклопластиков и композитов (т.н. "препреги"). Также стеклоткани могут самостоятельно использоваться в качестве конструкиционных и отделочных материалов. В этом случае они зачастую подвергаются той или иной форме отделки, главным образом- пропитке связующим (латекс, полиуретан, крахмалы, смолы и прочие полимеры.)

Производство

Непрерывное стекловолокно формуют вытягиванием из расплавленной стекломассы через фильеры (число отвертстий 200-4000) при помощи механических устройств, наматывая волокно на бобину. Диаметр волокна зависит от скорости вытягивания и диаметра фильеры. Технологический процесс может быть осуществлен в одну или две стадии. В первом случае стекловолокно вытягивают из расплавленной стекломассы (непосредственно из стекловарочных печей), во втором используют предварительно полученные стеклянные шарики, штабики или эрклез (кусочки оплавленного стекла), которые плавят в стеклоплавильных печах или в стеклоплавильных аппаратах (сосудах).

Штапельное стекловолокно формуют путем раздува струи расплавленного стекла паром, воздухом или горячими газами и др.методами.

Физико-механические свойства

Механические свойства волокон: 

Свойства высокомодульных волокон и однонаправленных эпоксидных композиционных материалов:

Объемная доля наполнителя 60 %.

Механические свойства волокон: