游錫揚 總經理
明昂股份有限公司 總經理
講座題目:玻璃纖維技術與發展
第六週:101/10/15 (週一)15:10~18:00
講座主持人:胡美山 老師
紀錄者:劉佳俊
紀錄者指導教授:林明俊、孔光源 老師
心得:玻璃纖維的主要成分是二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等,根據玻璃中鹼含量的多少,可分為無鹼玻璃纖維(氧化鈉 0 ~2 %)、中鹼玻璃纖維(氧化鈉8~12%)和高鹼玻璃纖維(氧化鈉13%以上)。玻璃纖維的截面呈圓形,直徑在數微米至 20 微米之間,密度大約是 2. 4~2.7 公克/立方厘米。
玻璃纖維能耐酸鹼的腐蝕,由它所織成的玻璃布在化工廠裡特別受歡迎。用玻璃布做的吸塵袋比棉布做的耐用二十多倍。以往在化學工廠中過濾腐蝕液的過濾布大半是用毛料做的,現今都已改用玻璃布了。
玻璃纖維到底有多細呢?如果把50公克的玻璃融漿拉成玻璃絲,會有一百公里長,可以將它從基隆拉到新竹,把上百根的玻璃纖維集在一起也沒有一根頭髮那麼粗。製造玻璃纖維的原料與一般玻璃並不完全一樣,除了相同的基本原料外,還要加入一些含有鋁、硼成分的化合物,以增強它的韌性與延展性。
這麼細的纖維製造方法大致如下:先根據性能要求的配方,將原料製成直徑約二厘米的玻璃小球,送入白金坩堝中再度熔為融漿。坩堝底上有上千個比針眼還要細小的孔,玻璃液順著孔流下就變成比蜘蛛絲還要細得多的玻璃絲,直徑在數微米至20微米之間(微米即百萬分之一米,符號是 μm)。然後將絲束上油,並集束再送到高速旋轉的拉絲機捲繞筒上,拉伸而成為玻璃絲。
另外還有一種方法稱為直接法,不需要先製成玻璃球,可以直接把各種原料按組成比例同時投入窯中熔融,熔態玻璃經澄清後通過窯中的數十塊白金拉絲板的小孔流出,再按前述處理程序獲得玻璃絲。
通過白金拉絲板以機械拉絲方法拉製成很長的纖維,稱為連續玻璃纖維,俗稱長纖維。通過滾筒或氣流製成的非連續纖維,稱為定長玻璃纖維,俗稱短纖維。此外,如採用高壓蒸汽或壓縮空氣,噴吹剛從噴絲板小孔流出的玻璃流,將其吹拉成12~38厘米長度的絮狀、潔白無瑕、柔軟蓬鬆短纖維,稱為玻璃棉。
玻璃纖維屬於無機纖維,在化學性質上遠比有機纖維具有更好的耐熱性、耐濕性、不燃性、耐化學腐蝕性、抗霉、抗蛀、隔熱、隔音、電絕緣性等特點。在工業上,玻璃纖維主要當作過濾、防腐蝕、防潮、隔熱、隔音、絕緣、減震的材料。但是玻璃纖維有一個大缺點,就是性質較脆,耐磨性較差,為了補救此一缺點,可以用有機材料被覆在玻璃纖維外面,以提高其柔韌性,用來製成包裝布、窗紗、貼牆布、覆蓋布、防護服和絕緣、隔音材料等。
玻璃纖維是非常好的金屬材料替代材料,隨著市場經濟的迅速發展,玻璃纖維成為建築、交通、電子、電氣、化工、冶金、環境保護、國防等行業必不可少的原材料。由於在多個領域得到廣泛應用,因此,玻璃纖維日益受到人們的重視。
玻璃纖維能耐酸鹼的腐蝕,由它所織成的玻璃布在化工廠裡特別受歡迎。用玻璃布做的吸塵袋比棉布做的耐用二十多倍。以往在化學工廠中過濾腐蝕液的過濾布大半是用毛料做的,現今都已改用玻璃布了。
玻璃纖維到底有多細呢?如果把50公克的玻璃融漿拉成玻璃絲,會有一百公里長,可以將它從基隆拉到新竹,把上百根的玻璃纖維集在一起也沒有一根頭髮那麼粗。製造玻璃纖維的原料與一般玻璃並不完全一樣,除了相同的基本原料外,還要加入一些含有鋁、硼成分的化合物,以增強它的韌性與延展性。
這麼細的纖維製造方法大致如下:先根據性能要求的配方,將原料製成直徑約二厘米的玻璃小球,送入白金坩堝中再度熔為融漿。坩堝底上有上千個比針眼還要細小的孔,玻璃液順著孔流下就變成比蜘蛛絲還要細得多的玻璃絲,直徑在數微米至20微米之間(微米即百萬分之一米,符號是 μm)。然後將絲束上油,並集束再送到高速旋轉的拉絲機捲繞筒上,拉伸而成為玻璃絲。
另外還有一種方法稱為直接法,不需要先製成玻璃球,可以直接把各種原料按組成比例同時投入窯中熔融,熔態玻璃經澄清後通過窯中的數十塊白金拉絲板的小孔流出,再按前述處理程序獲得玻璃絲。
通過白金拉絲板以機械拉絲方法拉製成很長的纖維,稱為連續玻璃纖維,俗稱長纖維。通過滾筒或氣流製成的非連續纖維,稱為定長玻璃纖維,俗稱短纖維。此外,如採用高壓蒸汽或壓縮空氣,噴吹剛從噴絲板小孔流出的玻璃流,將其吹拉成12~38厘米長度的絮狀、潔白無瑕、柔軟蓬鬆短纖維,稱為玻璃棉。
玻璃纖維屬於無機纖維,在化學性質上遠比有機纖維具有更好的耐熱性、耐濕性、不燃性、耐化學腐蝕性、抗霉、抗蛀、隔熱、隔音、電絕緣性等特點。在工業上,玻璃纖維主要當作過濾、防腐蝕、防潮、隔熱、隔音、絕緣、減震的材料。但是玻璃纖維有一個大缺點,就是性質較脆,耐磨性較差,為了補救此一缺點,可以用有機材料被覆在玻璃纖維外面,以提高其柔韌性,用來製成包裝布、窗紗、貼牆布、覆蓋布、防護服和絕緣、隔音材料等。
玻璃纖維是非常好的金屬材料替代材料,隨著市場經濟的迅速發展,玻璃纖維成為建築、交通、電子、電氣、化工、冶金、環境保護、國防等行業必不可少的原材料。由於在多個領域得到廣泛應用,因此,玻璃纖維日益受到人們的重視。
資料來源:玻璃纖維與玻璃塑鋼(郝俠遂 淡江大學化學系)、百度百科