پارچه فایبرگلاس چیست ؟

پارچه فایبرگلاس

پارچه مستحکم و مقاوم تولید شده از الیاف فایبرگلاس یا همان پشم شیشه، یکی از محصولات نسوز زیست محیطی پر کاربرد در بخش‌های مختلف صنعت است که با تحمل حرارتی بالا و بافت یکنواخت، دارای محبوبیتی روزافزون در میان صنعتگران می‌باشد.

مواد نسوز، به طور کلی، تحمل بالایی دربرابر گرما، فشار، کشش و عوامل شیمیایی داشته، و ثبات ابعادی و ساختار خود را تا حد زیادی، در شرایط محیطی مختلف حفظ می‌نمایند. به همین دلیل، این مواد را عایق‌های حرارتی مناسبی برای حفاظت از قطعات و تجهیزات و آب‌بندی آن‌ها می‌دانیم. ماده تشکیل‌دهنده این مواد، غیرارگانیک، غیر فلزی، متخلخل و ناهمگون و شامل اکسید عناصری از جمله سیلیکون، آلومینیوم، منیزیم، خاک نسوز، کرومیت، بوکسیت، کلسیم و زیرکونیوم می‌باشد. مقاومت حرارتی مواد نسوز بالا بوده و در مواردی به 1000 درجه فارنهایت (538 درجه سانتیگراد) می‌رسد؛ این مقدار از تحمل حرارتی، بیشتر از میزان برآورد شده در انواع دیگر فلزات است. این امر باعث گردیده تا استفاده از مواد نسوز در صنایع گوناگون و به ویژه تولیدات مدرن، روز به روز افزایش داشته باشد.

علاوه بر اینکه مقاومت حرارتی بالای مواد نسوز، آن‌ها را مناسب استفاده به ‌عنوان عایق حرارتی می‌نماید، این مواد، مقاومت بالایی در مقابل فشار وارد بر قطعات دارند؛ این میزان از مقاومت، از فرسایش قطعات در نتیجه فشار یا اصطکاک جلوگیری خواهد کرد. مقاومت مواد نسوز در برابر عوامل گوناگون شیمیایی، که از قطعات در برابر خوردگی محافظت می‌نماید، یکی دیگر از ویژگی‌های قابل توجه این محصولات می‌باشد و موجب عملکرد مثبت آن‌ها در محیط‌های اسیدی و قلیایی می‌گردد. علاوه بر این‌ها، مواد نسوز، خواص مکانیکی قابل توجهی داشته و در مقابل کشش و سایش مقاوم هستند.

انواع مختلف پارچه‌های بافته شده از الیاف نسوز، به دلیل مقاومت بالا در برابر گرما و حفظ ثبات ابعادی در شرایط آب و هوایی متفاوت، کاربرد وسیعی در حوزه عایق بندی حرارتی دارند. عملکرد مثبت در مواجهه با اغلب مواد اسیدی و قلیایی، خواص مکانیکی مطلوب که منجر به مقاومت آن‌ها در برابر سایش و کشش می‌گردد، و مهار فشارهای وارد شده بر قطعات در این پارچه‌ها، با افزایش ماندگاری و طول عمر تجهیزات، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. یکی دیگر از نکات قابل توجه در مورد پارچه‌های نسوز، عدم انتشار دود سمی در صورت قرار گرفتن در معرض آتش می‌باشد.

با وجود تنوع گسترده انواع پارچه نسوز موجود در بازار که امکان انتخاب محصول مناسب را برای صنعت گران به وجود آورده است، توجه به هماهنگ بودن ویژگی‌های این پارچه‌ها، با نیازهای محیط عایق بندی جزو ضروریات می‌باشد؛ چرا که در غیر این‌صورت، علاوه بر عدم حصول کیفیت دلخواه در عایق بندی، ممکن است خسارات سنگینی به تجهیزات وارد گردد. به عنوان نمونه، در صورتی که نیاز به پارچه‌ای با مقاومت حرارتی بالا و مقاوم در برابر اشعه‌ها داشته باشیم، پارچه نسوز فایبرگلاس، یکی از مناسب‌ترین گزینه‌ها خواهد بود. در این مقاله قصد داریم تا به بررسی ویژگی‌ها و کاربردهای این پارچه نسوز محبوب بپردازیم.

پارچه بافته شده از الیاف مستحکم فایبرگلاس یا شیشه، قادر به تحمل دماهای بالا تا بیش از 500 درجه سانتیگراد خواهد بود و علاوه بر وزن پایین و انعطاف پذیری بالا، عملکرد خوبی در برابر آب، مواد اسیدی و بازها دارد و به همین دلیل، ضد زنگ می‌باشد.

این پارچه نسوز را از الیاف نوع "ای گلس" یا "سی گلس" تولید می‌کنند. پارچه تولید شده از الیاف شیشه نوع "سی گلس"، به دلیل خواص شیمیایی بهتر نسبت به نوع "ای گلس"، عملکرد بهتری در مجاورت مواد شیمیایی دارد. اما به طور کلی پارچه‌های فایبرگلاس برای تولید پتو و پرده جوشکاری، دوخت تجهیزات ایمنی و عایق بندی لوله‌ها و شیلنگ‌ها به کار گرفته می‌شود.

محصولات تولید شده از الیاف فایبرگلاس، از سال‌های پایانی قرن  میلادی20، هنگامی که به کارگیری آزبست به دلیل سمی بودن غبار آن و امکان ابتلای افراد به بیماری‌های ریوی توسط دانشمندان با محدودیت‌های جدی و گسترده روبرو گردید، جایگزین آزبست گردیدند و با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به سرعت در میان صنایع مختلف به محبوبیت رسیدند. از میان مزایای استفاده از پارچه نسوز فایبر می‌توان به تحمل حرارتی مطلوب، وزن پایین، هندلینگ آسان، قیمت مناسب و استحکام بالا اشاره نمود. اگرچه الیاف فایبرگلاس یا پشم شیشه، در شش گروه مختلف قرار می‌گیرند اما همان طور که پیش‌تر اشاره شد، برای تهیه پارچه فایبرگلاس، از نوع ای گلس یا سی گلس استفاده می‌کنند که به جز در میزان عملکرد شیمیایی، در باقی موارد دارای ویژگی‌های یکسانی هستند. پارچه تولید شده از الیاف سی گلس، با مقاومت بیشتر در برابر مواد اسیدی و قلیایی، امکان استفاده در آزمایشگاه‌ها و محیط‌های شیمیایی را نیز دارد.

پارچه‌ فایبرگلاس را از نخ‌ تولید شده از الیاف شیشه با ضخامت نیم میلیمتر می‌بافند. نوع بافت این پارچه به صورت تار و پودی، مورب و یا ساتین خواهد بود که ارتباط مستقیمی با میزان استحکام و یا انعطاف پذیری لازم در پارچه دارد.

در نوع بافت تار و پودی، عمود بودن نخ‌های تار و پود بر یکدیگر، موجب افزایش انسجام و استحکام پارچه می‌گردد. این پارچه مقاوم، اگرچه به راحتی برش داده می‌شود اما از انعطاف پذیری اندکی برخوردار است. در مقابل، پارچه فایبر بافته شده به شیوه ساتین، با آن که انعطاف پذیری بالایی دارد، استحکام چندان بالایی ندارد. در صورت نیاز به وجود تعادل میان استحکام، انعطاف و برش آسان، از روش بافت مورب استفاده می‌نمایند که در شرایط خاص مورد استفاده قرار بگیرد.

عرض پارچه فایبرگلاس به طور معمول یک متر و در برخی موارد و طبق درخواست مشتری، تا 2 متر خواهد بود. همچنین ضخامت این پارچه بین 0.2 تا 5 میلیمتر می‌باشد.

پارچه بافته شده از الیاف فایبرگلاس، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به محبوبیت چشمگیری در میان صنایع گوناگون رسیده است. اگرچه این مشخصات، تا حد زیادی با عرض، ضخامت و نوع بافت پارچه در ارتباط است اما می‌توان موارد زیر را جزو برجسته‌ترین ویژگی‌های این محصول پر طرفدار دانست:

• تحمل حرارت بالا در بازه دمایی 450 تا 650 درجه سانتیگراد، بسته به ضخامت و نوع بافت پارچه.
• حفظ ثبات ابعادی تا دمای منفی 50 درجه سانتیگراد.
• مهار فشارهای وارد شده بر قطعات که به مرور زمان، منجر به کاهش قابل توجه هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌گردد.
• وزن پایین و هندلینگ آسان.
• دارای انعطاف پذیری خیره کننده.
• خواص مکانیکی فوق العاده که منجر به مقاومت بالا در برابر کشش می‌گردد.
• ضد آب و مقاوم در برابر اکسیداسیون.
• نفوذ ناپذیر و مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش.
• دارای قدرت عایق بندی الکتریکی مطلوب
• دارای قابلیت استفاده به عنوان پارچه دوخت البسه و تجهیزات ایمنی
• حفظ عملکرد و بازده بالا در مواجهه با اسیدها و بازها؛ این ویژگی به خصوص در پارچه‌های بافته شده از نوع سی گلس، چنان خیره کننده است که از آن در محیط‌های آزمایشگاهی و شیمیایی استفاده می‌نمایند.

با وجود ویژگی‌های ذکر شده برای این محصول، گاهی با هدف تقویت مزایای پارچه فایبر، از جمله استحکام، تحمل حرارتی و یا خواص مکانیکی، آن را با تفلون، گرافیت و یا ورمیکولیت می‌پوشانند. در برخی موارد نیز، یک لایه فویل آلومینیومی روی آن می‌کشند.

وجود مزایای بالا در به کارگیری پارچه فایبرگلاس که اختصاراً پارچه فایبر نامیده می‌شود، دلیل استفاده از این محصول در بسیاری از بخش‌های صنعت می‌باشد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین کاربردهای پارچه نسوز فایبرگلاس اشاره خواهیم کرد:

• تولید و ساخت واشرهای صنعتی
• عایق بندی تجهیزات در دمای بالا
• تولید اتصالات انبساطی
• درزگیری درب اجاق گاز
• عایق بندی تجهیزات در صنعت پتروشیمی
• ساخت پرده جوشکاری و پتوی حرارتی
• عایق بندی قطعات در نیروگاه‌ها
• عایق بندی محیط‌های آزمایشگاهی و شیمیایی؛ در این مورد، اغلب از پارچه فایبر تهیه شده از الیاف سی گلس استفاده می‌نمایند.
• دوخت تجهیزات ایمنی و البسه نسوز، از جمله دستکش و لباس آتش نشانی، ماسک نسوز و غیره.

در ادامه این مقاله، قصد داریم تا به بررسی ویژگی‌های پارچه کربن بپردازیم. شاید مقایسه این پارچه نسوز با پارچه نسوز فایبرگلاس، به درک تفاوت‌های جزئی در میان انواع پارچه نسوز کمک کند.

پارچه کربن، یکی از مواد نسوز محبوب است که از نخ‌های تهیه شده توسط الیاف نسوز کربن تهیه می‌شود. انعطاف‌پذیری این پارچه نسوز، بستگی به نوع بافت داشته و امکان تولید ضخامت‌های کامپوزیتی گوناگون را فراهم می‌سازد.

همان‌گونه که از نام پارچه کربن مشخص است، آن را از الیاف نسوز و بسیار محکم کربن تهیه می‌کنند. این نوع از پارچه نسوز، نه تنها مقاومت حرارتی و تحمل فشار خیره‌کننده‌ای دارد، بلکه دارای ضریب الاستیسیته بالاتری در مقایسه با پارچه‌ آرامید و پارچه فایبرگلاس تولید شده از الیاف شیشه می‌باشد.

الیاف کربن، یکی از مواد نسوزی است که امروزه استفاده‌های خاصی در صنعت داشته و جزو الیاف بسیار کاربردی می‌باشد. این الیاف بسیار نازک‌تر از موی انسان بوده و وزن آن، یک پنجم فولاد و یک و نیم برابر کمتر از آلومینیوم می‌باشد. با این وجود، استحکام فوق‌العاده بالایی دارد؛ به این معنا که ده برابر محکم‌تر از فولاد و هشت برابر محکم‌تر از آلومینیوم است. علاوه بر این، خواص خستگی الیاف کربن بسیار مطلوب بوده و در صورت ترکیب با رزین مناسب، به یکی از مقاوم‌ترین مواد نسوز در برابر خوردگی تبدیل خواهد شد.

الیاف کربن، با قطری در حدود 5 تا 10 میکرومتر، دارای ویژگی‌های خارق‌العاده‌ای همچون وزن کم، سختی بالا، تحمل حرارتی چشمگیر، مقاومت کششی مطلوب، مقاومت شیمیایی منحصربه‌فرد و انبساط حرارتی پایین می‌باشد. این مزایا باعث گردیده تا الیاف کربن را در حوزه‌های گوناگونی از جمله صنعت هوا فضا، مهندسی عمران، ارتش و اتومبیل‌رانی به‌کار بگیرند. نکته قابل توجه در مورد الیاف کربن این است که قیمت این الیاف، به دلیل فرایند پیچیده و دقیق تولید، در مقایسه با الیاف دیگری همچون الیاف فایبرگلاس یا پلاستیک، بیشتر است. برای تولید تنها یک رشته نخ کربنی، چندین هزار الیاف کربن به هم تابیده می‌شوند. به علت شکنندگی الیاف کربن، در اکثر مواقع، این الیاف با مواد دیگر ترکیب شده و یک کامپوزیت را تشکیل می‌دهند.

شواهد نشان می‌دهد که الیاف کربن از قرن 19، هنگامی که توماس ادیسون، رشته‌های کربن را در لامپ به‌کار گرفت، در دسترس بوده و تولید آن، در دهه 60 میلادی افزایش یافته است اما قیمت بالای این الیاف، کاربرد آن را تا حدودی محدود می‌نماید.

مراحل گوناگون فرایند تولید الیاف کربن، شامل کشش، اکسیداسیون برای افزایش دمای ذوب، و کربن شدن در کوره‌هایی با درجه حرارت بالاست که حدود 50 درصد از مواد را بخار می‌کند و باقی مواد را تقریباً 100 درصد تبدیل به کربن می‌نماید.

پارچه نسوز کربن، دارای انعطاف‌پذیری و مقاومت کششی بالایی است و از آن، غالباً به‌منظور افزایش مقاومت در ستون‌های بتونی استفاده می‌نمایند. همچنین، متغیر بودن ضریب انبساط گرمایی الیاف به‌کار گرفته شده در تهیه پارچه کربن، موجب پایداری این محصول می‌گردد. از سوی دیگر، استحکام بالای پارچه کربن در مقایسه با وزن پایین آن، بسیار قابل توجه می‌باشد. مقاومت این محصول در برابر خستگی و استحکام و ماندگاری بالای آن، از دیگر دلایل محبوبیت آن بوده است. بافت پارچه کربن، به یکی از روش‌های ساده، ساتین و یا توئیل می‌باشد. از این پارچه‌های نسوز، عموماً برای ساخت قطعات مختلف خودرو و کامپوزیت‌ها استفاده می‌گردد.

موارد زیر را می‌توان در زمره برجسته‌ترین ویژگی‌های پارچه کربن قرار داد:

• وزن پایین این پارچه که به‌علت وزن کم الیاف کربن می‌باشد.
• تحمل حرارتی بالا که گاهی تا بیش از 3632 درجه فارنهایت (معادل 2000 درجه سانتیگراد) می‌رسد.
• مقاومت در برابر فشارهای وارد شده بر قطعات و مهار آن‌ها که منجر به حفاظت از آسیب‌دیدگی آن‌ها در برابر اصطکاک می‌گردد.
• انعطاف پذیری بالا.
• خواص مکانیکی عالی، از جمله خاصیت کشسانی چشمگیر.
• طول عمر و ماندگاری بالا.
• مقاوم در برابر اشعه ایکس.

داشتن مزایای متعدد برای پارچه‌های نسوز کربن، موجب به‌کارگیری آن در حوزه‌های گوناگون صنعت گردیده که در ادامه، به برخی از این کاربردها اشاره خواهیم کرد:

• ساخت اجزای مختلف هواپیما در حوزه صنعت هوافضا؛ البته در ساخت هواپیماهای پیشرفته مافوق صوت، اجزای هواپیما را از ترکیب پارچه کربن و الیاف کربن آغشته به رزین می‌سازند.
• تولید قطعات موتور، کمک فنر، جعبه فرمان، سپرهای کربنی، لنت ترمز و غیره در حوزه صنعت خودروسازی.
• صنایع نساجی، برای تولید البسه خاص؛ برای مثال تهیه جلیقه ضد گلوله.
• صنایع کامپوزیت.
• تولید اعضای بدن مصنوعی در صنعت پزشکی، حوزه جراحی و تجهیزات رادیولوژی.
• حوزه انرژی.

برای خرید و یا کسب اطلاعات بیشتر میتوانید به سایت نسوز صنعت پارس مراجعه فرمایید.

و یا اگر سریعا قصد خرید ،  مشاوره و راهنمایی دارید با ما تماس حاصل فرمایید .

33960193-33960192

بهروز فرج زاده : 09129445155

آدرس ما : میدان امام خمینی – خیابان امیرکبیر – نرسیده به سعدی جنوبی – نبش ناظم الاطبا جنوبی- پلاک 546