فایبرگلاس، نوعی پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه است.
الیاف فایبرگلاس را می‌توان از انواع مختلف الیاف شیشه، متشکل از ماسه سیلیس، سنگ آهک و خاکستر سودا تهیه کرد.
فایبرگلاس، موسوم به پشم شیشه، ماده‌ای سبک، محکم، و مقاوم در برابر شکنندگی است.
برترین ویژگی فایبرگلاس، امکان قالب‌گیری آن در اشکال مختلف و بعضاً پیچیده است.
به همین دلیل است که این الیاف را به طور گسترده‌ای، در تولید وان، قایق، قطعات هواپیمایی، سقف سازی و غیره به کار می‌گیرند.
اگرچه فایبرگلاس، یک ماده پر زرق و برق نیست اما تقریباً در تمامی حوزه‌های صنعت به کار گرفته میشود.
امروزه، بیش از 40 هزار کاربرد برای الیاف شیشه وجود دارد. میزان تولید این الیاف پر طرفدار، به حدود 5 میلیون تن در سال می‌رسد که بخش اعظم آن، در حوزه عایق بندی و کامپوزیت به کار گرفته میشود.
در حالی که ارزش تولید الیاف فایبر در سال 2017، در حدود 14 میلیارد دلار بوده، پیش‌بینی میشود که این رقم تا سال 2025، به بیش از 21 میلیارد دلار در سرتاسر دنیا برسد.
مواد اولیه اصلی الیاف شیشه، شن سیلیس (به طور عمده SiO2)، خاکستر سودا (کربنات سدیم Na2CO3)، و سنگ آهک (CaCO3) هستند.
علاوه بر استحکام و سختی بالا در وزن کم، که معمولاً در الیاف کاملاً شیشه‌ای است، ثابت در الکتریک مطلوبی نیز دارند.
الیاف فایبرگلاس را بر اساس نسبت ترکیب مواد اولیه، در شش گروه اصلی جای می‌دهند:
E Glass: نوع الیاف ای گلس که به فایبر الکتریکی نیز معروف است، قدرت عایق بندی فوق العاده‌ای دارد.
البته این نوع از الیاف فایبرگلاس ، کاربردهایی فراتر از حوزه الکترونیک دارد و در عایق بندی لوله‌ها، مخازن، و سایر قطعات صنعتی، و همچنین، حوزه حمل و نقل، هوا فضا، و انرژی‌های تجدید پذیر هم به کار گرفته میشود.
R Glass: این نوع از الیاف فایبرگلاس، که با آلومینو سیلیکات‌های کلسیم تقویت شده، در مواقعی به کار گرفته میشود که به استحکام بیشتر و مقاومت بالا در برابر خوردگی شیمیایی اسیدها نیاز باشد؛ مثلاً ساخت کامپوزیت ساختمانی.
S Glass: این نوع از الیاف فایبرگلاس که از خواص مکانیکی قابل توجهی برخوردار است، با نام فایبر ساختاری هم شناخته میشود.
این ماده از ترکیبات آلومینو سیلیکات‌های منیزیم در ترکیبات خود بهره می‌برد.
الیاف اس گلس، در مواردی به کار گرفته میشود که به استحکام، سختی و مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی نیاز باشد.
بیشترین کاربرد این الیاف، تولید کامپوزیت‌های مهندسی است.
C Glass: این نوع، ساخته شده از بورو سیلیکات‌های کلسیم را به خاطر مقاومت منحصر به فرد در برابر اثرات شیمیایی، با نام الیاف فایبر شیمیایی نیز می‌شناسند.
این ویژگی در الیاف نوع C، موجب حفظ ساختار در محیط‌های خورنده خواهد بود. مقاومت شیمیایی چشمگیر، الیاف سی گلس را مناسب به کارگیری در محیط‌های آزمایشگاهی نموده است.
ECR Glass: الیاف فایبر ای گلس که از آلومینو سیلیکات‌های کلسیم ساخته شده است، مقاومت خیره کننده‌ای در برابر خوردگی اسیدها دارد.
این ماده در شرایطی به کار گرفته میشود که به استحکام، رسانایی الکتریکی، و مقاومت در برابر خوردگی اسید نیاز باشد؛ مانند کارخانه مواد شوینده.
AR Glass: این نوع از الیاف شیشه، ساخته شده از سیلیکات زیرکونیوم، مقاومت بالایی در برابر مواد قلیایی دارد.
به همین دلیل، کاربرد وسیعی در صنایع داروسازی دارد.
انواع الیاف فایبرگلاس، در قالب محصولات گوناگونی به بازار عرضه میشوند تا برای اهداف مختلفی به کار گرفته شوند.
برخی از پر کاربردترین محصولات تولید شده از فایبرگلاس، برای عایق بندی صنعتی، عبارتند از:
نوار فایبرگلاس : این نوارها که عرض آن‌ها از 20 سانتیمتر تجاوز نمی‌کند، بیشتر با هدف عایق بندی حرارتی، و در برخی مواقع، عایق بندی الکتریکی، برای آب بندی قطعات و خطوط لوله گرم به کار گرفته میشوند.
پارچه فایبرگلاس : پارچه‌ای با سطح صاف و یکنواخت، که به صورت خالص، و یا در ترکیب با الیاف نسوز دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این محصول، به عنوان سپر حرارتی و برای دوخت تجهیزات ایمنی کاربرد دارد.
طناب فایبرگلاس یا پکینگ فایبرگلاس: این عضو از خانواده محصولات تولید شده از پشم شیشه، عموماً برای درزگیری و آب بندی قطعات صنعتی به کار گرفته میشود.
از سوی دیگر، می‌توان الیاف فایبرگلاس را از نظر ساختار هندسی، در دو دسته قرار داد:
ویژگی‌ها و مزایای الیاف فایبرگلاس را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود:
ویژگی‌ها | ای گلس | سی گلس | اس گلس |
حداکثر دمای قابل تحمل | 550 | 450 | 500 |
مقاومت کششی (MPa) | 3400 | ||
میزان هدایت حرارتی (W/m K) | 1 | ||
مقاومت دی الکتریک (KV/mm) | 10.3 | ||
واکنش در برابر آتش | غیر قابل احتراق | ||
مقاومت شیمیایی | به جز هیدروفلوئور | ||
کاربردهای الیاف فایبرگلاس نیز، با توجه به ویژگی‌های ذکر شده، تنوع گسترده‌ای داشته و معطوف به یک صنعت خاص نیست. با توجه به تحمل حرارتی بالای فایبرگلاس، و همین طور ماندگاری و ایمنی قابل توجه آن، الیاف شیشه، یکی از گزینه‌های مناسب برای تولید واشرهای صنعتی خواهد بود؛ زیرا علاوه بر آب بندی موثر، باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و فراهم نمودن ایمنی برای نیروی کار می‌گردد.
به این ترتیب، الیاف فایبرگلاس را در حوزه‌های زیر به کار می‌برند:
فایبر گلاس نسوز نوعی پلاستیک فشرده و بسیار پرکاربرد، با ترکیبی از فیبرهای کربن ،پارچه، بامبو و الیاف شاهدانه میباشد، که با توجه به طبیعی بودن ان فاقد مواد سمی بوده و جایگزین مناسبی برای آزبست میباشد.
الیاف فایبر گلاس (پشم شیشه)، ساخت مخازن، اپوکسی کردن، ساخت تجهیزات ایمنی در صنایع خودرو و کشتی سازی و اسکله، ساخت پتو وبرد نسوز مورد استفاده است.
چون گرما و سرما تاثیری بر الیاف فایبر گلاس ندارد و در برابر ضربه و فشارمقاوم است از آن در ساختمان ها استفاده میکنند.
قیمت مقرون به صرفه با ماندگاری بالا، مقاوم در برابر پوسیدگی، انعطاف پذیر، رسانایی حرارتی پایین، سازگار با انواع شرایط آب و هوایی، غیر قابل اشتعال، کار کرد عالی در برابر آب شور میباشد.
رزین موجود در فایبر گلاس نسوز بسیار عالی خیس میخورد و همین امر سبب میشود تا از این محصول برای ساخت کامپوزیت استفاده شود.
الیاف فایبر گلاس جز یکی از پر مصرف ترین الیاف ها در صنایع می باشد، این محصول به دلیل بهداشتی بودن و مضر نبودن برای سلامتی انسان و محیط زیست هم بسیار پر کاربرد می باشد.
قیمت الیاف فایبر گلاس در ابتدا بستگی به نوع الیاف دارد و همچنین قیمت الیاف فایبر گلاس حصیری نسبت به مدل سوزنی آن بیشتر می باشد، همچنین عواملی مانند برند محصول، چگالی، رزین های مورد استفاده در داخل کامپوزیت، ضخامت الیاف و… همگی بر قیمت این محصول تاثیر دارند.
لازم به ذکر است که الیاف فایبر گلاس نسبت به الیاف های نسوز بهداشتی دیگر از قیمت مناسب تری برخوردار می باشد.
منابع: