تفاوت الیاف شیشه و پشم شیشه چیست؟

خواندن این مطلب 6 دقیقه زمان میبرد

الیاف شیشه یا گلس (glass fiber) در سال ۱۹۳۸ به وسیله یک شرکت آمریکایی معروف به اونز کورنینگ(owens corning) به صورت انبوه تولید و تجاری شد. علت استفاده از این الیاف، افزایش مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت های مقاوم سازی عمرانی و ساختمانی است. در سال های اخیر استفاده از آن به عنوان عایق حرارتی نیز محبوب شده است. الیاف شیشه ای سال هاست که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف پذیری، نسبت استحکام/وزن بالایی دارد و در موارد دیگر مورد استفاده صنعت گران قرار می گیرد.

از کاربردهای این الیاف می توان به ساخت بدنه خودرو و هواپیما، کلاه موتورسیکلت ، قایق های تندرو، تهیه پارچه های ضد آتش، عایق ساختمان ها و کوره ها و یخچال ها اشاره کرد. الیاف شیشه به صورت نواری، نمدی، نخ، رشته ای، پارچه ای، سوزنی، احساس و روبان استفاده می شود.

فهرست مطالب

تفاوت الیاف شیشه و پشم شیشه

تنها کاربرد پشم شیشه عایق حرارتی است، حتی اگر ازالیاف شیشه برای افزایش مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت ها استفاده می شود. علاوه بر این، از آن به عنوان یک عایق حرارتی استفاده می شود. قطر تارها در الیاف غیر یکنواخت و طول آن ها نامحدود است. شیشه ماهیتی شکننده دارد ولی زمانی که به شکل الیاف در می آید.

الیاف شیشه ای با قطر ثابت تقریبا ۵ تا ۲۵ میکرون و طول نامحدود عرضه می شود. شیشه با وجود خاصیت شکنندگی که دارد، با این حال، در حالی که به الیاف تبدیل می شود و در مقیاس های میکرون تابیده می شود، دارای مقاومت کششی کاملاً بالایی است که یک خاصیت کاملاً مناسب و خاص است.استفاده از الیاف شیشه ای در افزایش مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت های مقاوم سازی ساختمانی است و همچنین به عنوان عایق حرارتی رایج است. سه نوع از محصولات الیاف شیشه ای در ساخت کامپوزیت ها استفاده می شود.

مشخصات و ساختار الیاف شیشه ای

ساختار و اندازه این لیف متفاوت است. کوچکترین آن ها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند. الیاف شیشه ای بسیار ظریف و انعطاف پذیر هستند. این لیف با قطر ثابت حدود تقریباً ۵ تا ۲۵ میکرون و طول نامحدود عرضه می شود. در شاخه های ۶ و ۱۲ متری تولید می شود.

الیاف شیشه ای به طور معمول بسیاری از خطرات بر روی زمین به دلیل قرار دادن بین الیاف ارائه, و طولانی تر فیبر, خراش بیشتر. علاوه بر این، برای محافظت از مقاومت، فیبریلاسیون بر روی الیاف انجام می شود. با این روش فیبر در هنگام زایمان شکسته نمی شود. رطوبت انرژی این فیبر را تا حد زیادی مختل می کند. الیاف شیشه ای در صنایع عایق کاری، صنایع ورزشی، برق، هوافضا، خودروسازی، نیروگاه های باد، عایق الکتریکی و صوتی به دلیل الاستیسیته باورنکردنی، چگالی پایین، مقاومت در مقابل شوک، دانسیته ی پایین و عایق الکتریکی و صوتی و… مورد استفاده قرار می گیرد. مواد شیمیایی و باران اسیدی بر روی الیاف شیشه ای تاثیر نمی گذارند.

از دیگر مزایای این لیف سبکی آن است. نکته دیگر این است که الیاف شیشه بسیار ارزان تر از الیاف دیگر مانند الیاف کربن و آرامید هستند. خرید و فروش این الیاف به دلیل مقرون به صرفه بودن و استفاده زیاد و مداوم در مقاوم سازی سازه ها رونق بالایی دارد.

هم چنین با توجه به وزن سبک آن، حمل و نقل آن آسان است. قابل ذکر است که این لیف برای انواع مختلف رزین ها مانند اپوکسی، پلی استر، وینیل و غیره رفتار سازگاری نشان می دهد. از معایب این لیف می توان به شکنندگی و آسیب شدید در هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت اشاره کرد.

انواع مختلف الیاف شیشه

الیاف شیشه ای با استفاده از فرمول شیمیایی خاصی تولید می شود. هر یک از ترکیبات شیمیایی کاربرد خاصی دارند. انواع مختلف الیاف شیشه ای عبارتند از

E-Glass : نوعی الیاف از عایق الکتریکی است .
C-Glass : نوعی الیاف با مقاومت شیمیایی بالا است .
S-Glass : نوعی الیاف با مقاومت مکانیکی بالا است .
M-Glass : الیافی با مدول بالا است .
D-Glass : نوعی الیاف با ثابت دی الکتریک بالا است .
ECR الیافی با مقاومت خوردگی بالا است.

الیاف شیشه E:

از کلسیم آمینو بوروسیلیکات و اکسید کلسیم تشکیل شده است که در هنگام نیاز به استحکام و مقاومت الکتریکی استفاده می شود. رایج ترین الیاف شیشه ای مورد استفاده در الیاف شیشه E است که نسبت به سایر الیاف شیشه ای ارزان تر است. الیاف شیشه ی E به عنوان تقویت کننده فیبرکوتاه برای ترموپلاستیک مهندسی استفاده می شود و برای میله های تقویت شده با فیبر مورد استفاده قرار می گیرد. در کاربردهای عمرانی که شامل قایق، نیمکت، یا سینی است، استفاده می شود.

الیاف شیشه ای S:

حدود چهل درصد قوی تر از الیاف شیشه ای E است و در دماهای بالا خواص بهتری دارد. این نوع الیاف در کامپوزیت ها استفاده می شود که در آن استحکام یک پارامتر ضروری است.

الیاف شیشه ای C:

به سبب ویژگی پایداری ترکیب سودا لیم بورو سیلیکات در محیط های خورنده مورد استفاده قرار می گیرد.

آشنایی با پشم شیشه

با آشنایی بیشتر با پشم شیشه تفاوت الیاف شیشه و پشم شیشه بهتر درک خواهید کرد. پشم شیشه به زبان انگلیسی به fiberglass, rockwool ، glass woolاشاره دارد. پشم شیشه از انواع الیاف معدنی است، در حقیقت این ماده نوعی عایق حرارتی صوتی است که شامل مواد بازیافتی شیشه مذاب با مقداری شن و ماسه معمولی و رزین است. الیاف پشم شیشه بسیار کوچک و ریز و سوزنی شکل می باشد. یک رول از پشم شیشه معادل حداقل ۱۰ بطری شیشه بازیافتی است. پشم شیشه به صورت رشته های پشم شیشه یا شیشه ای تولید می شود . این ماده شامل الیاف استوانه ای نسبتا کوتاه طولی است. اصطلاح پشم نیز معادل با فیبر بازیافتی یا تضعیف شده است.

استفاده از پشم شیشه در بازار جهانی بیش از ۷۰ سال دارد و در ایران حدود چهل سال است که صنعتگران در بخش دولتی و خصوصی این الیاف را تولید می کنند. با این حال، در بازه گسترده تر، می توان گفت که به طور کلی، استفاده و ساخت الیاف معدنی به ۱۸۰۰سال میلادی در بخش بین المللی برمی گردد.

انواع پوشش پشم شیشه

فویل آلومینیومی
بافت سیاه شیشه ای
الیاف پارچه ای شیشه ای

کاربرد پشم شیشه

عایق دیوار حفره
کاشی های سقف
دیوار پرده
مجرای لوله کشی
عایق صوتی
عایق حرارتی
ساندویچ پانل ها
کانال های هوایی که قبلا عایق شده اند
ساخت مخازن
کاربری های گوناگون صنعتی وساختمانی و…

محدوده دمایی مناسب برای پشم شیشه

بازه دمایی متعادل در کاربرد های مختلف برای پشم شیشه از منفی صد و نود و پنج سانتی گراد تا صد و بیست درجه سانتی گراد است. اما در کاربرد های خاص این محدوده دمایی به ۴۵۰ درجه سانتی گراد می رسد.

مقاومت دمایی پشم شیشه

پشم شیشه مانند دیگرعایق ها تا دمای خاصی قابلیت تحمل دما را دارد. آستانه دمایی پشم شیشه تا ۵۵۰ درجه سانتی گراد است با فرق اینکه پشم شیشه در گسترش و توسعه آتش سوزی نقشی ندارد و گازهای گلخانه ای و سمی از خود تولید نمی کند.

شاخص های فنی پشم شیشه

مهمترین عوامل انتخاب پشم شیشه خوب عبارتند از:

دانسیته (density)
ضخامت(thickness)
نوع لفاف یا روکش(facing)

توجه داشته باشید که نوع لفاف مهمتر از خود پشم شیشه است، با توجه به اینکه عایق پشم شیشه رطوبت فضا را جذب نمی کند، تعیین نوع لفاف می تواند به بهترین شکل وظیفه عایق درجه یک را جذب کند.

چگالی پشم شیشه

چگالی این عایق بین ۲۴ تا ۹۶ کیلوگرم در هر متر مکعب است و دارای کمی مقاومت فشاری است، و باید به این نکته اشاره کرد که یکی از مزایای پشم شیشه تنوع در چگالی آن است.

تجهیزات ایمنی در برابر پشم شیشه

بر اساس مطالعات متعدد، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که پشم شیشه سرطان زا است و باعث بیماری های ریه و پوستی می شود. این سرطان زا بودن پشم شیشه هنوز تأثیر به سزایی بر روی حیوانات و هر بافتی دارد و باعث تومور می شود.

عایق صوتی بودن پشم شیشه

پشم شیشه با جذب انرژی صوتی می تواند عملکرد صوتی دیوارها،کف،سقف و انتقال هرنوع آلودگی صوتی می شود.

پایداری زیستی محیطی پشم شیشه

پشم شیشه علاوه بر صرفه جویی در انرژی ، بلکه تولید انرژی را نیز کاهش می دهد؛ بنابراین، تعادل گرمایش و سرمایش مورد نیاز محیط ، باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می شود. این امر باعث صرفه جویی در زمان در یافتن منابع مواد خام ، تولید، توزیع و نصب؛ راه اندازی را فراهم می کند.