생산 원리 및 적용 표준에 대한 포괄적인 설명
유리섬유다진 스트랜드 매트
유리 섬유 초핑 스트랜드 매트 제작에는 유리 섬유 로빙(꼬이지 않은 실도 사용 가능)을 절단 칼을 사용하여 50mm 길이의 가닥으로 절단하는 과정이 포함됩니다. 이 가닥들을 스테인리스 스틸 메쉬 컨베이어 벨트에 무질서하게 흩어 배열하여 매트를 형성합니다. 다음 단계는 스프레이 접착제 또는 분무형 수분산성 접착제 형태의 접착제를 도포하여 초핑된 가닥들을 결합하는 것입니다. 그런 다음, 매트를 고온 건조하고 재형성하여 에멀전 초핑 스트랜드 매트 또는 분말 초핑 스트랜드 매트를 만듭니다.
태국의 유리섬유 산업의 선구자들
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I. 원자재
유리 섬유 제품에 일반적으로 사용되는 유리는 알칼리 함량이 1% 미만인 칼슘-알루미늄 붕규산염의 일종입니다. 전기 절연 시스템용으로 개발되었기 때문에 "E-유리"라고도 합니다.
유리 섬유 생산은 용융 유리를 용해로에서 수많은 작은 구멍이 있는 백금 부싱을 통과시켜 유리 필라멘트로 늘리는 과정입니다. 상업적으로 사용되는 필라멘트의 직경은 일반적으로 9~15마이크로미터입니다. 이 필라멘트는 섬유로 모이기 전에 사이징(sizing) 코팅됩니다. 유리 섬유는 매우 강하며, 특히 높은 인장 강도를 가지고 있습니다. 또한 내화학성, 내습성, 전기적 특성이 우수하고 생물학적 공격에 강하며, 1500°C의 녹는점으로 불연성이므로 복합 재료에 사용하기에 매우 적합합니다.
유리 섬유는 다양한 형태로 사용될 수 있습니다. 짧게 잘라서("chopped strands"), 느슨하게 묶은 로빙("rovings")으로 모아서("rovings"), 또는 연속적인 실을 꼬아서 다양한 직물로 직조하는 방식입니다. 영국에서 널리 사용되는 유리 섬유 소재는 쵸프 스트랜드 매트입니다. 쵸프 스트랜드 매트는 유리 섬유 로빙을 약 50mm 길이로 잘라 폴리비닐 아세테이트 또는 폴리에스터 바인더를 사용하여 접착하여 매트 형태로 만듭니다. 쵸프 스트랜드 매트의 중량 범위는 100gsm에서 1200gsm까지 다양하며 일반적인 보강재로 유용합니다.
II. 바인더 적용 단계
유리 섬유는 침전 구역에서 컨베이어 벨트로 이송되어 바인더가 도포됩니다. 침전 구역은 깨끗하고 건조하게 유지되어야 합니다. 바인더 도포는 두 개의 분말 바인더 도포기와 일련의 탈염수 분무 노즐을 사용하여 수행됩니다.
다진 스트랜드 매트의 윗면과 아랫면 모두에 탈염수를 살짝 분사합니다. 이 단계는 바인더의 접착력을 높이는 데 필수적입니다. 특수 파우더 도포기는 파우더를 고르게 분사합니다. 두 도포기 사이의 진동 장치는 파우더를 매트 아랫면으로 전달하는 데 도움을 줍니다.
III. 에멀젼과의 결합
커튼 시스템을 사용하여 바인더가 완벽하게 분산되도록 합니다. 잉여 바인더는 특수 흡입 시스템을 통해 회수됩니다.
이 시스템은 공기가 매트에서 과도한 바인더를 제거하도록 하여 바인더가 고르게 분포되도록 하여 과도한 바인더를 제거합니다. 바인더에서 걸러진 오염 물질은 재사용할 수 있습니다.
바인더는 혼합실의 용기에 보관되며, 매트 공장 근처의 작은 통에서 저압 파이프를 통해 운반됩니다.
특수 장치가 탱크 수위를 일정하게 유지합니다. 재활용 바인더도 탱크로 이송됩니다. 펌프는 탱크에서 접착제를 접착제 도포 단계로 이송합니다.
IV. 생산
유리섬유 초핑 스트랜드 매트는 긴 필라멘트를 25~50mm 길이로 절단하여 수평면에 무작위로 놓고 적절한 바인더로 고정하여 만든 부직포 소재입니다. 바인더는 분말형과 에멀전형 두 종류가 있습니다. 복합 소재의 물리적 특성은 필라멘트 직경, 바인더 선택, 그리고 바인더 양의 조합에 따라 달라지며, 주로 매트의 종류와 성형 공정에 따라 결정됩니다.
다진 스트랜드 매트를 생산하는 원재료는 유리 섬유 제조업체의 로빙 케이크이지만, 공간을 절약하기 위해 로빙을 사용하는 경우도 많습니다.
매트의 품질을 위해서는 섬유 절단 특성이 좋고, 정전기가 적으며, 바인더 소모량이 낮은 것이 중요합니다.
V. 공장 생산은 다음과 같은 부분으로 구성됩니다.
파이버 크릴
절단 과정
형성 섹션
바인더 신청 시스템
건조 오븐
콜드프레스 섹션
트리밍 및 와인딩
VI. 크릴 지역
회전 크릴 스탠드는 적절한 수의 보빈과 함께 프레임 위에 설치됩니다. 이 크릴 스탠드는 섬유 케이크를 고정하기 때문에, 크릴 작업 공간은 상대 습도 82~90%의 습도 조절실에 있어야 합니다.
VII. 절단 장비
로빙 케이크에서 실을 뽑아내고, 각각의 도마 칼에는 여러 가닥의 실이 통과합니다.
VIII. 형성 섹션
다진 스트랜드 매트의 형성은 다진 스트랜드를 성형 챔버 내에 동일한 간격으로 고르게 분포시키는 것을 포함합니다. 각 장비에는 가변 속도 모터가 장착되어 있으며, 절단 장치는 섬유의 균일한 분포를 보장하기 위해 독립적으로 제어됩니다.
컨베이어 벨트 아래의 공기는 벨트 위쪽에서 섬유를 빨아들입니다. 배출된 공기는 정화기를 통과합니다.
IX. 유리섬유 단선 매트 층의 두께
대부분의 유리섬유 강화 제품에는 유리섬유 초핑 스트랜드 매트가 사용되며, 초핑 스트랜드 매트의 양과 사용 방법은 제품 및 공정에 따라 다릅니다. 층 두께는 필요한 제조 공정에 따라 달라집니다!
예를 들어, 유리 섬유 냉각탑 생산에서는 한 겹을 수지로 코팅한 후 얇은 매트 또는 O2 직물 한 겹을 덧대고, 그 사이에 O4 직물을 6~8겹 깔고, 그 위에 얇은 매트를 한 겹 더 덧대 내부 층의 이음새를 덮습니다. 이 경우, 총 2겹의 얇은 매트만 사용됩니다. 마찬가지로 자동차 지붕 제조에서는 직물, 부직포, PP 플라스틱, 얇은 매트, 폼 등 다양한 소재를 겹겹이 결합하는데, 얇은 매트는 일반적으로 제조 공정에서 2겹만 사용합니다. 혼다 자동차 지붕 생산의 경우에도 공정은 매우 유사합니다. 따라서 유리 섬유에 사용되는 다진 스트랜드 매트의 양은 공정에 따라 다르며, 일부 공정에서는 필요하지 않지만 다른 공정에서는 필요할 수 있습니다.
촙스트랜드 매트와 수지를 사용하여 유리섬유 1톤을 생산할 경우, 촙스트랜드 매트의 무게는 전체 무게인 300kg의 약 30%를 차지합니다. 즉, 수지 함량은 70%가 됩니다.
동일한 공정에 사용되는 절단 스트랜드 매트의 양 또한 층 설계에 따라 결정됩니다. 층 설계는 기계적 요건, 제품 형태, 표면 마감 요건 및 기타 요인을 기반으로 합니다.
X. 적용 표준
무알칼리 유리 섬유 초핑 스트랜드 매트는 자동차, 해양, 항공, 풍력 발전, 군수 생산 등 다양한 첨단 기술 분야에 널리 사용되고 있습니다. 하지만 무알칼리 유리 섬유 초핑 스트랜드 매트 관련 표준을 잘 모르시는 분들도 계실 것입니다. 아래에서는 알칼리 금속 산화물 함량, 단위 면적당 질량 편차, 가연성 물질 함량, 수분 함량, 인장 파단 강도 측면에서 국제 표준의 요건을 소개합니다.
알칼리 금속 함량
알칼리가 없는 유리섬유 다진 스트랜드 매트의 알칼리 금속 산화물 함량은 0.8%를 초과해서는 안 됩니다.
단위 면적 질량
가연성 물질 함량
달리 명시되지 않는 한, 가연성 물질 함량은 1.8%~8.5% 사이여야 하며, 최대 편차는 2.0%입니다.
수분 함량
분말 접착제를 사용하는 매트의 수분 함량은 2.0%를 초과해서는 안 되며, 에멀젼 접착제를 사용하는 매트의 경우 5.0%를 초과해서는 안 됩니다.
인장 파단 강도
일반적으로 무알칼리 유리 섬유 초핑 스트랜드 매트의 품질은 상기 요건을 충족해야 적합 판정을 받을 수 있습니다. 그러나 제품의 용도에 따라 생산 공정에서 인장 강도 및 단위 면적당 질량 편차에 대한 더 높은 요건이 적용될 수 있습니다. 따라서 공급업체가 이에 따라 제품을 생산할 수 있도록 구매 담당자가 제품 제조 공정과 초핑 스트랜드 매트의 특정 요건을 숙지하는 것이 필수적입니다.
게시 시간: 2023년 10월 23일
