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                    玻璃纖維非織造布綜述

                       日期:2022-03-21     來源:復材網    瀏覽:72    評論:0    
                    核心提示:  玻璃纖維非織造布是國外玻纖行業使用頗為頻繁的名稱,它代表了一大類產品?! ±?,在歐文斯科寧公司(總部在美國),玻璃
                         玻璃纖維非織造布是國外玻纖行業使用頗為頻繁的名稱,它代表了一大類產品。
                     
                      例如,在歐文斯科寧公司(總部在美國),玻璃纖維非織造布是復合材料業務部門三大板塊(增強材料、技術織物、非織造技術)之一。在佳斯邁威公司(總部在美國),非織造布屬于制造者解決方案的一部分。圣戈班集團(總部在法國)旗下的玻璃纖維加工商ADFORS公司有專門機構經營玻璃纖維非織造布。
                     
                      玻璃纖維非織造布的產品形式很多,各廠商經營的玻璃纖維非織造布產品也不相同。
                     
                      例如:歐文斯科寧公司稱其玻璃纖維非織造布是由隨機分布的玻璃纖維經濕鋪或干鋪后粘結形成的薄片狀材料,稱為薄氈(veil)或氈(mat);佳斯邁威公司稱它擁有寬泛的合成纖維和玻璃纖維非織造布產品。
                     
                      玻璃纖維非織造布有高速氣流噴吹的玻璃微纖維氈、濕法玻纖氈和針刺玻纖氈。
                     
                      ADFORS公司的玻璃纖維非織造布產品包括濕法、干法玻纖薄氈等。美國PPG公司的玻纖非織造布產品是針刺氈和連續原絲氈。美國玻纖加工商AFG公司的玻璃纖維非織造布產品部專門生產針刺氈。歐洲3B玻纖公司把其玻纖連續原絲氈歸類為非織造產品。
                     
                      下文分述玻璃纖維非織造布的各種形式產品。
                     
                      1薄氈
                     
                      歐文斯科寧公司早在20世紀50年代就開始生產干法玻纖薄氈,隨后在70年代末期引導屋面材料行業使用以玻纖薄氈為基材的瀝青瓦。在80年代,歐文斯科寧收購了兩家歐洲薄氈企業。目前,該公司在運營5個薄氈廠,分別在荷蘭(1個)、英國(1個)、美國(3個)。目前薄氈的大部分產量用濕法生產,但仍有用干法生產的薄氈。近,歐文斯科寧宣布在美國北卡羅來納州投資新建一個先進的濕法薄氈工廠,以支持公司對不斷增長的玻纖非織造布市場的參與。該工廠將使用無甲醛粘結劑生產Sustaina薄氈產品,并將應對用戶對生物基產品的需求。
                     
                      佳斯邁威公司擁有65年以上研發和制造玻璃纖維玻璃纖維非織造布的經驗,1948年首次在德國科堡工廠(原舒勒公司)試制干法薄氈,2年后開始生產。1968年條濕法薄氈生產線在德國韋特海姆工廠開始運行。近該公司宣布在韋特海姆工廠優化玻纖薄氈生產線,以應對當地用戶和市場的需求。
                     
                      圣戈班ADFORS公司中有一機構名為ADFORSEurope(歐洲ADFORS),它聲稱是領先的玻纖薄氈生產商,能提供多種玻璃纖維非織造布產品。其現代化的工廠分布在意大利、捷克共和國、荷蘭和波蘭。該公司持續對薄氈制造工藝和粘結劑進行改進,以提供創新解決方案,包括軟觸感薄氈、改善室內空氣質量的無甲醛薄氈、利用可再生資源的粘結劑等。
                     
                      1.1 干法薄氈
                     
                      干法工藝一般是指玻璃纖維直接從玻璃熔窯中產出,沉降在輸送帶上,再加入粘結劑于烘爐中固化,然后收卷。該法生產的薄氈幅寬大為1.3m,質地非常柔軟,抗穿刺性能良好。
                     
                      佳斯邁威公司用一種獨特的工藝生產玻璃微纖維薄氈。微纖維經高速氣流輸送,形成纖網,施加粘結劑后由烘爐固化。這種材料可以附上聚酯紡粘布或玻纖材料做背襯,形成的高膨松薄氈主要用在HVAC(暖通空調)系統做高效濾材。
                     
                      另外,澳大利亞雷金納玻纖公司專制C玻璃纖維薄氈。該公司稱其薄氈產品采用干法制成,薄氈由連續的玻璃纖維單絲構成,比其他方法生產的薄氈更輕,含有更少的化學粘結劑。而究竟采用何種方法制造,該公司未介紹。
                     
                      1.2 濕法薄氈
                     
                      濕法玻纖薄氈已為行業所熟知。其基本制造過程是:將短切的玻璃纖維分散在水中,添加某些化學助劑,形成漿體,經抄取、脫水、施膠、干燥等環節制成。
                     
                      佳斯邁威公司稱它可以根據用戶需求選用玻璃纖維,并且在單用玻璃纖維不能滿足要求的時候混入聚酯纖維或玻璃微纖維。根據需要,可以選用無甲醛的丙烯酸、脲醛及其他樹脂粘結劑。制成的薄氈可分切成所需幅寬。ADFORS公司的濕法薄氈的幅寬為1~4m。
                     
                      1.3 玻纖薄氈的用途
                     
                      玻纖薄氈對制造者和終用戶來說具有多種優點,諸如尺寸穩定、抗撕強度高、不吸濕、不支持霉菌生長等,故它們具有多種用途。因為大多數文獻不分干法、濕法薄氈對玻纖薄氈的用途進行綜合介紹,故本文除指明之處外,亦作綜合敘述。
                     
                      屋面
                     
                      玻纖薄氈廣泛用作商業建筑和住宅的屋面增強材料,包括瀝青瓦、防水卷材、組合式屋頂等。佳斯邁威公司的薄氈用作屋面板的貼面,極大地減少了屋面板的分層,更好地防止水分進入。
                     
                      天花板
                     
                      有多種薄氈產品用作吸聲天花板的貼面,這些天花板用玻璃棉、礦物棉、木纖維或石膏制成。除了達到美觀要求外,歐文斯科寧公司還研發了達到聲學和阻燃要求的產品,還有經過涂層的薄氈,可直接層合在天花板基板上。佳斯邁威公司向天花板制造業供應未涂層和經無甲醛涂層的薄氈。為獲得特別好的光潔度和均勻性,佳斯邁威公司研制了新型的玻璃/聚合物纖維混制薄氈。
                     
                      ADFORS公司研制了名為Twin Fab的產品,這是玻纖薄氈和網布的復合產品,用來保護天花板(吊頂)?;旧纤械牟@w薄氈都可以層合在針織網布或膠粘網布上,以提高抗拉、抗撕和抗穿刺強度。Twin Fab可以印花或涂層。
                     
                      地板革
                     
                      地板革,亦稱彈性地面材料,使用玻纖薄氈為芯材。此產品普遍用在歐洲,并進入了北美市場。地板革易清潔,易安裝,表面柔軟靜謐,有多款顏色和花紋。
                     
                      佳斯邁威公司的玻纖薄氈用作聚氯乙烯及其他聚烯烴基鋪地材料的載體,后來又推出了經濟實惠的玻璃/聚合物纖維混制薄氈,進一步提高了彈性地面材料的性能。
                     
                      歐文斯科寧公司的Adveil薄氈采用Advantex玻璃纖維制成,用于地板革制造,據稱可比常規玻纖薄氈減少塑溶膠用量30%之多。薄氈的粘結劑是一種改性聚乙烯醇。
                     
                      拼裝地毯
                     
                      拼裝地毯用以覆蓋大面積的地面。這些小方地毯大多數用玻纖薄氈作聚氯乙烯、瀝青或聚乙烯/聚丙烯的背襯層。薄氈增加了地毯的尺寸穩定性,可防止邊緣卷曲和收縮。
                     
                      路面
                     
                      歐文斯科寧公司制造的Tru Pave鋪路氈用來延緩瀝青路面的反射性裂紋,形成基本不透水的阻隔層,并使路面不收縮,不融化,延長路面的壽命。Tru Pave氈可以在路面使用期滿后被磨碎和回收,這是一項重大利好,因為瀝青路面在美國是大量的回收材料。Tru Pave氈于2001年問世,是含玻璃纖維和聚酯纖維的濕法薄氈。
                     
                      石膏板
                     
                      用玻纖薄氈貼面的石膏板代替傳統的紙面石膏板改變了石膏板市場。這種石膏板不含有機材料,大大減少了霉菌和蟲害問題。另外,這種石膏板還有優異的防潮濕、耐氣候和耐粗莽施工的性能。佳斯邁威公司可提供未覆面和有礦物覆面的、混合微纖維的薄氈,用以保護石膏芯材、邊緣及其他敏感部位。
                     
                      壁紙
                     
                      玻纖薄氈進入貼墻材料市場的主要推動力是其覆蓋和限止墻面裂紋的能力。另一個附加的效果是它可以提高防火性能。除了技術效益外,建筑師和消費者日益意識到這種壁紙的美學優點:結構細膩的光潔表面十分悅目而又堅固耐用。
                     
                      增強油
                     
                      雷金納公司的玻纖薄氈可用作油漆的增強材料,用來涂刷發生毛細龜裂的內墻和外墻。涂刷時,用油漆把薄氈抹到墻面上,形成光滑、不腐不衰的良好表面。
                     
                      絕熱材料貼面
                     
                      用玻纖薄氈作礦物棉、泡沫絕熱材料的貼面能夠提高絕熱材料的拉伸強度、操作舒適性、阻燃性和外觀。對某些用途如風管板和風管內襯,歐文斯科寧公司還生產高質量薄氈,幫助在風管板和內襯中掩蓋纖維。對用酚醛、聚氨酯、聚苯乙烯等制成的硬質泡沫絕熱板,歐文斯科寧研制了一系列使用不同粘結劑的薄氈,可保證與不同類型的泡沫材料有強固粘結。歐文斯科寧還生產一種用礦物覆面的玻纖薄氈,以助提高絕熱材料產品的尺寸穩定性,同時保持其良好的防水性能。
                     
                      對此用途,佳斯邁威公司也有玻璃/聚合物纖維混制薄氈,用來提高各種絕熱板的平整度和光潔度。雷金納公司生產多種顏色的薄氈來適配這一用途。黑色薄氈特別適用在絕熱材料暴露可見的場所。
                     
                      蓄電池隔板
                     
                      從20世紀90年代起,歐文斯科寧公司就供應玻纖薄氈,用來制作閥控鉛酸蓄電池的隔板,隨后研制了新型玻纖薄氈,以提高自動啟停發動機的油淹鉛酸蓄電池的性能。
                     
                      佳斯邁威公司用于蓄電池隔板的玻纖薄氈孔率高,耐酸堿,很適于在固定電池和牽引電池中作隔板保護層。其玻璃微纖維氈能夠在液體中保持重量,是良好的吸附式氈,極適用于AGM蓄電池隔板。
                     
                      車頂內襯
                     
                      汽車車頂內襯起美觀和隔音/絕熱作用。它使用玻纖薄氈增強,以提高尺寸穩定性和剛度。車頂內襯呈泡沫塑料/玻纖薄氈/裝飾層結構。
                     
                      防腐蝕
                     
                      ADFORS公司的玻纖薄氈用來增強管道的瀝青涂層,以提高防腐效果。雷金納公司的管道包扎氈用于各種管道(如地埋鋼管)及其他圓筒件的內外瀝青防腐層。玻纖薄氈對雜散電流的高絕緣性可減少電解腐蝕的風險。薄氈的均勻孔隙能讓瀝青透過,使管道得到均勻保護。玻纖薄氈還用作土壤排水管的防漏密封,在很多土壤中顯示了很高的耐酸性和耐堿性。
                     
                      隔音
                     
                      作為辦公室隔板的重要組分,佳斯邁威公司的Dura Glas薄氈是優秀的吸聲材料。這種隔板具備此用途必須的剛度、光潔度、低燃性、均勻顏色、透氣性、孔隙率和密度。薄氈的成分、纖維類型、纖維浸潤劑和氈粘結劑可以調節,以適應具體用途。辦公室隔板常用的Dura Glas 82系列薄氈是濕法氈,使用無甲醛阻燃粘結劑。
                     
                      過濾
                     
                      雷金納公司稱其玻纖薄氈可用于多種要求過濾空氣或水的用途中,例如從處理槽中除去臟物和碎屑。
                     
                      玻璃板彎曲
                     
                      雷金納公司的薄氈在玻璃板彎曲作業中用作玻璃板與模具之間的保護膜,造成佳傳熱,盡量減小斷裂可能。
                     
                      復合材料
                     
                      玻纖薄氈是制造增強塑料等復合材料的一種重要材料,有以下多種用途。
                     
                      表面氈。這是玻纖薄氈的一項大用途。表面氈用來增強復合材料制品的表面層,形成光潔、富樹脂和耐久的表面。表面氈加強面層與下層的聯結,并罩住增強纖維的紋路從而改善制品外觀。表面氈還可為基層纖維隔開腐蝕、磨損和潮濕源,保持整個復合材料制品的結構完整性。
                     
                      佳斯邁威公司為達到多種表面應用要求而研制的玻纖薄氈在手糊、噴射、濕壓、真空注塑、連續層壓、離心、纏繞成型工藝中都提供了杰出的性能。在風輪葉片制造中,佳斯邁威的表面氈能夠滿足多種要求:增強膠衣層,改進樹脂滲透,可與其他增強材料結合,提高富樹脂面層的沖擊強度和耐磨性能,顏色穩定,耐紫外線,可涂漆等。薄氈可用來制造預浸料,或者縫編在單向布或多軸向布上。在雷金納公司,用作表面氈的薄氈有兩種。一種是Regina SA型薄氈能提供標準的浸透速度,供手糊成型。薄氈粘結劑為苯乙烯-丙烯酸粘結劑,與乙烯基酯、聚酯和環氧樹脂相容。另一種是Regina LN型薄氈使用苯乙烯基粘結劑,能提供更快的浸透速度。
                     
                      模塑氈。ADFORS公司用于模塑的濕法薄氈可用于多種成型工藝(手糊、噴射、RTM、灌注成型等),其樹脂吸收率較低,薄氈使用不溶性粘結劑;用于此用途的干法薄氈的觸感柔軟,貼伏性極好,單重為30~100g/m2,使用可溶性粘結劑。雷金納公司的模塑薄氈為手糊、熱/冷壓工藝而設計,薄氈柔軟,可成型沖浪板、小船、家具、汽車前圍板的部件等。這些模塑氈使用丙烯酸類粘結劑。
                     
                      拉擠成型。拉擠成型采用的多種增強材料中包括用作表面增強的玻纖薄氈。
                     
                      纏繞成型。歐文斯科寧公司提供多種薄氈供纏繞成型使用??捎帽职残据S,供制品防腐和/或優化外觀。ADFORS公司的C玻璃纖維AP 35型干法薄氈適用于纏繞成型。雷金納公司的FW型薄氈使用對強度有益的丙烯酸粘結劑,使此氈適用于自動纏繞機。
                     
                      印刷電路板。以CEM3層壓板為基材的印刷電路板為濕法玻纖薄氈提供了一個大市場。這種層壓板的尺寸穩定性比紙基酚醛層壓板更好,加工成本比玻璃布增強的層壓板更低。濕法薄氈有多種重量和寬度規格,適合所有制造工藝,并且與環氧樹脂相容。高均勻性、優良的纖維分布和表面光潔度是歐文斯科寧公司用于此用途的濕法薄氈的取勝優點。
                     
                      2針刺氈
                     
                      針刺氈是利用刺針將平鋪的纖維網機械結合形成的氈材,可帶或不帶襯底材料。
                     
                      PPG公司的TEXO針刺氈是用100%E玻璃纖維制成的,絕熱耐高溫而無石棉,專為航空航天、汽車、建筑和工業用途而設計。
                     
                      佳斯邁威公司的針刺氈因其結構膨松,是廚具、燃氣輪機等設備絕熱材料的佳選。該公司在歐洲生產的白色玻纖針刺氈之單重為300~4600g/m2,厚度為4.5~25mm。
                     
                      美國AFG公司使用一種獨特的工藝制造玻纖針刺氈,產品用作煉油、閥蓋制造、汽車部件、模切等用途的絕熱隔音材料。其針刺氈的厚度范圍為0.25~1英寸。據稱,AFG公司是美國少數能夠一次制成1英寸針刺氈的廠家之一,而不是用兩件0.5英寸的氈來合成1英寸的氈。
                     
                      美國BGF公司的Techmat針刺氈是用100%的E玻璃纖維制成。它使用的長玻璃纖維制造,以保證均勻的機械結合,而不需添加粘結劑。此氈在540℃(短期可達667℃)的高溫下具有優異的絕熱隔音性能,用途包括熱水加熱器、烘箱、汽車排氣系統、汽車催化轉化器、發動機增壓層、車頂內襯、可移動墊、船舶渦輪機、各種管道、發電設備、工業窯爐和烘爐、過濾等。
                     
                      3連續原絲氈
                     
                      連續原絲氈是隨機取向的連續玻璃纖維原絲經粘結劑粘合的氈片。它是由未短切的細原絲經拋甩后呈漩渦狀沉降在輸送帶上,經固結成氈。此氈較疏松,有彈性,但因其絲圈自身的物理纏結作用,需用的粘結劑少得多。
                     
                      連續原絲氈一般用玻璃球熔化成纖后,經涂浸潤劑、集束,再經拋絲輪拋絲制成氈。連續原絲氈常用于閉模成型工藝,如真空灌注、樹脂傳遞成型和冷壓成型,其性能與短切原絲氈類似。其膨松本性對閉模成型工藝的充模作業是一利好。
                     
                      歐文斯科寧公司的Unifilo牌連續原絲氈是由多層隨機取向的連續Advantex玻璃纖維經粘結劑粘合而成,其多種品種適用于多種用途。
                     
                      歐洲3B玻纖公司的連續原絲氈是用多層隨機取向的連續E-CR玻璃纖維構成。3B公司的連續原絲氈有兩類:粉劑氈和乳劑氈。兩類產品對硬挺度、柔順性、浸透性、拉伸強度等有不同的控制。連續原絲氈特別適用于壓塑電氣和非電氣層合品以及拉擠、灌注和注塑復合材料制品。3B連續原絲氈產品含有一種與不飽和聚酯、環氧和聚氨酯相容的粘結劑。在某些用途中,3B連續原絲氈還顯示了與聚氨酯泡沫的良好相容性。
                     
                      而據PPG公司介紹,它的MATVANTAGE Ⅱ連續原絲氈則不含經固化的可溶性粘結劑,而是由多層隨機取向的連續原絲經縫編結合。各種密度之氈均呈白色。此氈特別適合于拉擠成型,與通用型和耐蝕型聚酯樹脂以及乙烯基酯、環氧樹脂相容。該氈可以分切成所需幅寬;氈質柔順,可適應復雜形狀;所用縫編技術使原絲定位,無散絲產生;原絲的隨機取向造成優異的全向力學性能。
                     
                      4其他
                     
                      廣義上,短切原絲氈也是一種玻璃纖維非織造布,但它是常用的增強材料之一,各廠商都把它作為主要增強材料來經營,在行業內已是耳熟能詳,故本文不予贅述。
                     
                      除上述玻璃纖維非織造布外,還有一種經熱粘成形的玻纖氈。例如美國BGF公司的metafil氈就是用涂鋁玻璃纖維熱粘成形的氈。此氈能夠有效地屏蔽電磁干擾,適用于軍事上的雷達阻隔和用作衛星天線和屏蔽材料。


                     
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