유리섬유 도입 및 생산

역사

유리섬유수세기 동안 생산되었지만 최초의 특허는 1880년 미국에서 프로이센의 발명가인 Hermann Hammesfahr(1845~1914)에게 주어졌습니다.

유리 가닥의 대량 생산은 1932년 Owens-Illinois의 연구원인 Games Slayter가 용융 유리 흐름에 압축 공기 제트를 분사하여 섬유를 생산했을 때 우연히 발견되었습니다. 유리솜을 생산하는 이 방법에 대한 특허는 1933년에 처음 신청되었습니다. Owens는 1935년에 Corning 회사에 합류했으며 이 방법은 1936년에 Owens Corning에 의해 채택되어 특허받은 "Fiberglas"("s"로 철자됨)를 생산했습니다. 원래 Fiberglas는 다량의 가스를 포집하는 섬유가 포함된 유리솜으로, 특히 고온에서 절연체로 유용합니다.

유리 섬유와 플라스틱을 결합하여 복합 재료를 만드는 데 적합한 수지가 1936년 du Pont에 의해 개발되었습니다. 현대 폴리에스테르 수지의 첫 번째 조상은 1942년 Cyanamid의 수지입니다. 당시에는 과산화물 경화 시스템이 사용되었습니다. 유리섬유와 수지의 조합으로 재료의 가스 함량이 플라스틱으로 대체되었습니다. 이로 인해 절연 특성이 플라스틱의 일반적인 값으로 감소했지만 이제 처음으로 복합재가 구조 및 건축 자재로서 큰 강도와 가능성을 보여주었습니다. 많은 유리섬유 복합재는 계속해서 "섬유유리"(일반명)로 불렸고, 이 이름은 플라스틱 대신 가스를 함유한 저밀도 유리솜 제품에도 사용되었습니다.

Owens Corning의 Ray Greene은 1937년에 최초의 합성 보트를 생산한 공로를 인정받았지만 그 당시에는 사용된 플라스틱의 부서지기 쉬운 특성으로 인해 더 이상 진행되지 않았습니다. 1939년 러시아는 플라스틱 재료로 여객선을 만들었고, 미국은 항공기 동체와 날개를 만들었다고 한다. 섬유유리 차체를 갖춘 최초의 자동차는 1946년 Stout Scarab의 프로토타입이었지만 이 모델은 생산에 들어가지 않았습니다.

생산

유리섬유를 제조하는 과정을 인발성형(Pultrusion)이라고 합니다. 강화에 적합한 유리섬유의 제조공정은 대형로를 사용하여 규사, 석회석, 고령토, 형석, 회선석, 백운석 및 기타 광물을 액체가 될 때까지 서서히 녹입니다. 그런 다음 매우 작은 오리피스(일반적으로 E-Glass의 경우 직경 5~25마이크로미터, S-Glass의 경우 9마이크로미터) 다발인 부싱을 통해 압출됩니다.

그런 다음 이러한 필라멘트를 화학 용액으로 크기 조정(코팅)합니다. 개별 필라멘트는 이제 로빙을 제공하기 위해 많은 수로 번들로 제공됩니다. 필라멘트의 직경과 로빙의 필라멘트 수에 따라 무게가 결정되며 일반적으로 수율 또는 파운드당 야드(재료 1파운드에 들어 있는 섬유의 야드 수. 따라서 숫자가 작을수록 더 무거운 로빙을 ​​의미함)라는 두 가지 측정 시스템 중 하나로 표시됩니다. 표준 산출량의 예는 225yield, 450yield, 675yield.tex 또는 km당 그램(1km의 로빙 무게를 산출량에서 거꾸로 나타낸 값입니다. 따라서 숫자가 작을수록 더 가벼운 로빙을 ​​의미합니다)입니다. 표준 텍스의 예로는 750tex, 1100tex, 2200tex가 있습니다.

이러한 로빙은 인발 성형, 필라멘트 와인딩(파이프), 건 로빙(자동 건이 유리를 짧은 길이로 자르고 이를 수지 제트에 떨어뜨리고 금형 표면에 투영됨)과 같은 복합 응용 분야에 직접 사용되거나 중간 단계에서 CSM(잘게 자른 길이의 섬유를 모두 함께 결합하여 무작위로 방향을 지정하여 만들어짐), 직조 직물, 니트 직물 또는 단방향 직물과 같은 직물을 제조하는 데 사용됩니다. 직물.