الألياف الزجاجية هي نوع من المواد غير المعدنية غير العضوية ذات الأداء الممتاز.لديها مجموعة واسعة من المزايا، مثل العزل الجيد، ومقاومة الحرارة القوية، ومقاومة التآكل الجيدة والقوة الميكانيكية العالية، ولكن عيوبها هي هشة وضعف مقاومة التآكل.وهي مصنوعة من البيروفيليت ورمل الكوارتز والحجر الجيري والدولوميت والبوهميت والبوهميت عن طريق ذوبان درجات الحرارة العالية وسحب الأسلاك ولف الخيوط ونسج القماش وغيرها من العمليات.ويبلغ قطر خيوطها الأحادية عدة ميكرونات إلى أكثر من 20 ميكرونا، أي ما يعادل 1/20-1/5 من الشعرة.تتكون كل حزمة من سلائف الألياف من مئات أو حتى آلاف الخيوط الأحادية.تُستخدم الألياف الزجاجية عادةً كمواد تقوية في المواد المركبة، ومواد العزل الكهربائي، ومواد العزل الحراري، ولوحات الدوائر الكهربائية وغيرها من مجالات الاقتصاد الوطني.
في 27 أكتوبر 2017، تم جمع قائمة المواد المسرطنة التي نشرتها الوكالة الدولية لأبحاث السرطان التابعة لمنظمة الصحة العالمية بشكل مبدئي كمرجع.وتم إدراج الألياف ذات الأغراض الخاصة، مثل الزجاج E والألياف الزجاجية “475″، في قائمة المواد المسرطنة من الفئة 2B، كما تم إدراج الألياف الزجاجية المستمرة في قائمة المواد المسرطنة من الفئة 3.
وفقا للشكل والطول، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى ألياف مستمرة، ألياف ثابتة الطول وصوف زجاجي؛وفقًا لتركيب الزجاج، يمكن تقسيمه إلى ألياف زجاجية خالية من القلويات، ومقاومة للمواد الكيميائية، وقلويات عالية، وقلوية متوسطة، وعالية القوة، ومعامل مرونة عالية، وألياف زجاجية مقاومة للقلويات (مقاومة للقلويات).
المواد الخام الرئيسية لإنتاج الألياف الزجاجية هي: رمل الكوارتز، والألومينا والبيروفيليت، والحجر الجيري، والدولوميت، وحمض البوريك، ورماد الصودا، والميرابيليت، والفلوريت، وما إلى ذلك. ويمكن تقسيم طرق الإنتاج تقريبًا إلى فئتين: إحداهما هي التصنيع المباشر. الزجاج المنصهر إلى ألياف؛الأول هو تحويل الزجاج المنصهر إلى كرة أو قضيب زجاجي بقطر 20 مم، ثم تسخينه وإعادة صهره بطرق مختلفة لتحويله إلى كرة أو قضيب زجاجي بقطر 3-80 ميكرومتر من الألياف الدقيقة جدًا. .تسمى الألياف الطويلة غير المحدودة التي يتم سحبها بطريقة السحب الميكانيكية من خلال لوحة سبائك البلاتين بالألياف الزجاجية المستمرة، والتي تسمى عمومًا بالألياف الطويلة.تسمى الألياف المتقطعة المصنوعة بواسطة الأسطوانة أو تدفق الهواء بالألياف الزجاجية ذات الطول الثابت، أو الألياف القصيرة.
يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى درجات مختلفة حسب تركيبها وطبيعتها واستخدامها.وفقًا للمستوى القياسي، تعتبر الألياف الزجاجية من الفئة E هي المادة العازلة الكهربائية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع؛الفئة S عبارة عن ألياف خاصة.
وتظهر البيانات أن تركيز صناعة الألياف الزجاجية في الصين مرتفع نسبيًا ككل، حيث تمثل جوشي 34%، تليها تايشان للألياف الزجاجية وتشونغتشينغ الدولية بنسبة 17% على التوالي.وشكلت شاندونغ للألياف الزجاجية، وسيتشوان ويبو، وجيانغسو تشانغهاي، وتشونغتشينغ سانلي، وخنان قوانغيوان، وشينغتاي جيننيو نسبة صغيرة، على التوالي، 9%، 4%، 3%، 2%، 2% و1%.
هناك عمليتان لإنتاج الألياف الزجاجية: طريقة سحب سلك البوتقة بالتشكيل مرتين وطريقة سحب الأسلاك بفرن الخزان مرة واحدة.
عملية سحب الأسلاك البوتقة لديها العديد من العمليات.أولاً، يتم صهر المواد الخام الزجاجية إلى كرات زجاجية عند درجة حرارة عالية، ثم يتم صهر الكرات الزجاجية مرة أخرى، ويتم تحويل سحب الأسلاك عالي السرعة إلى خيوط من الألياف الزجاجية.هذه العملية لها العديد من العيوب، مثل استهلاك الطاقة العالي، وعملية التشكيل غير المستقرة، وانخفاض إنتاجية العمالة، ويتم التخلص منها بشكل أساسي من قبل الشركات المصنعة الكبيرة للألياف الزجاجية.
يتم استخدام طريقة سحب الأسلاك في فرن الخزان لإذابة البيروفيلايت والمواد الخام الأخرى في محلول زجاجي في الفرن.بعد إزالة الفقاعات، يتم نقلها إلى لوحة التصريف المسامية عبر القناة ويتم سحبها إلى مادة الألياف الزجاجية بسرعة عالية.يمكن للفرن توصيل مئات من ألواح التسرب من خلال قنوات متعددة للإنتاج المتزامن.هذه العملية بسيطة في العملية، وتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك، ومستقرة في التشكيل، وفعالة وعالية الإنتاجية، وهي مناسبة للإنتاج الأوتوماتيكي الكامل على نطاق واسع وأصبحت عملية الإنتاج الدولية السائدة.تمثل الألياف الزجاجية التي تنتجها هذه العملية أكثر من 90% من الإنتاج العالمي.
وفقًا لتقرير التحليل حول الوضع الراهن وآفاق التنمية لسوق الألياف الزجاجية من 2022 إلى 2026 الصادر عن شركة Hangzhou Zhongjing Zhisheng Market Research Co., Ltd.، على أساس الانتشار المستمر لـ COVID-19 والتدهور المستمر من ناحية وضع التجارة الدولية، يمكن لصناعة الألياف الزجاجية ومنتجاتها تحقيق مثل هذه النتائج الجيدة، من ناحية، بفضل النجاح الكبير الذي حققته الصين في الوقاية من وباء كوفيد-19 ومكافحته، وإطلاق سوق الطلب المحلي في الوقت المناسب، ومن ناحية أخرى، بفضل التنفيذ المستمر لتنظيم القدرة الإنتاجية لخيوط الألياف الزجاجية في الصناعة، هناك عدد أقل من المشاريع الجديدة وقد تم تأجيلها.بدأت خطوط الإنتاج الحالية في الإصلاح البارد في الوقت المناسب مما أدى إلى تأخير الإنتاج.مع النمو السريع للطلب في الصناعات التحويلية وطاقة الرياح وقطاعات السوق الأخرى، حققت أنواع مختلفة من خيوط الألياف الزجاجية والمنتجات المصنعة جولات متعددة من ارتفاع الأسعار منذ الربع الثالث، ووصلت أسعار بعض منتجات خيوط الألياف الزجاجية إلى أو قريبًا من أفضل مستوى في التاريخ، فقد تحسن مستوى الربح الإجمالي للصناعة بشكل ملحوظ.
تم اختراع الألياف الزجاجية عام 1938 من قبل شركة أمريكية؛خلال الحرب العالمية الثانية في أربعينيات القرن العشرين، تم استخدام المركبات المقواة بالألياف الزجاجية لأول مرة في الصناعة العسكرية (أجزاء الدبابات، ومقصورة الطائرات، وقذائف الأسلحة، والسترات الواقية من الرصاص، وما إلى ذلك)؛في وقت لاحق، مع التحسين المستمر لأداء المواد، وانخفاض تكلفة الإنتاج وتطوير تكنولوجيا المواد المركبة النهائية، تم توسيع تطبيق الألياف الزجاجية إلى المجال المدني.تغطي تطبيقاتها النهائية مجالات الهندسة المعمارية، والنقل بالسكك الحديدية، والبتروكيماويات، وتصنيع السيارات، والفضاء، وتوليد طاقة الرياح، والأجهزة الكهربائية، والهندسة البيئية، والهندسة البحرية، وما إلى ذلك، لتصبح جيلًا جديدًا من المواد المركبة لتحل محل المواد التقليدية مثل الفولاذ، الخشب والحجر وما إلى ذلك، إنها صناعة ناشئة استراتيجية وطنية، ولها أهمية كبيرة للتنمية الاقتصادية الوطنية والتحول والارتقاء.
وقت النشر: 25 نوفمبر 2022