Các loại thảm và vải sợi thủy tinh phổ biến

Thảm sợi thủy tinh

1.Thảm sợi băm nhỏ (CSM)Sợi thủy tinh roving(đôi khi cũng là sợi roving liên tục) được cắt thành các đoạn 50mm, được đặt ngẫu nhiên nhưng đều trên băng tải lưới. Sau đó, chất kết dính nhũ tương được bôi lên, hoặc chất kết dính bột được phủ lên, và vật liệu được nung nóng và đóng rắn để tạo thành lớp sợi cắt nhỏ. CSM chủ yếu được sử dụng trong các quy trình xếp thủ công, tạo tấm liên tục, đúc khuôn phù hợp và SMC (Hợp chất đúc tấm). Các yêu cầu chất lượng đối với CSM bao gồm:

• Trọng lượng diện tích đồng đều theo chiều rộng.
• Phân bố đều các sợi cắt nhỏ trên bề mặt thảm, không có lỗ rỗng lớn và chất kết dính được phân bố đều.
• Độ bền thảm khô vừa phải.
• Tính thấm và làm ướt nhựa tuyệt vời.

2.Thảm sợi liên tục (CFM)Các sợi thủy tinh liên tục được hình thành trong quá trình kéo hoặc tháo ra từ các gói sợi thủy tinh được đặt theo hình số tám trên một băng lưới chuyển động liên tục và được liên kết bằng chất kết dính bột. Vì các sợi trong CFM là liên tục, chúng cung cấp khả năng gia cường vật liệu composite tốt hơn so với CSM. Nó chủ yếu được sử dụng trong các quy trình kéo đùn, RTM (Đúc chuyển nhựa), đúc túi áp lực và GMT (Nhiệt dẻo gia cường tấm thủy tinh).

3.Thảm trải sànCác sản phẩm FRP (nhựa gia cường sợi) thường yêu cầu lớp bề mặt giàu nhựa, thường được tạo ra bằng cách sử dụng tấm lót thủy tinh kiềm trung bình (thủy tinh C). Vì được làm từ thủy tinh C, tấm lót này mang lại cho FRP khả năng kháng hóa chất, đặc biệt là kháng axit. Ngoài ra, nhờ độ mỏng và đường kính sợi mịn hơn, nó có thể hấp thụ nhiều nhựa hơn để tạo thành một lớp giàu nhựa, bao phủ kết cấu của vật liệu gia cường sợi thủy tinh (như sợi dệt) và đóng vai trò là lớp hoàn thiện bề mặt.

4.Thảm kimCó thể phân loại thành thảm kim sợi cắt nhỏ và thảm kim sợi liên tục.

•  Thảm kim sợi băm nhỏđược sản xuất bằng cách cắt sợi thủy tinh thành từng đoạn dài 50mm, đặt ngẫu nhiên lên một lớp nền đã được đặt sẵn trên băng tải, sau đó dùng kim có ngạnh để luồn sợi vào. Kim đẩy các sợi đã cắt vào lớp nền, và các ngạnh cũng kéo một số sợi lên, tạo thành cấu trúc ba chiều. Lớp nền được sử dụng có thể là vải sợi thủy tinh hoặc các loại sợi khác được dệt lỏng lẻo. Loại thảm kim này có kết cấu giống như nỉ. Công dụng chính của nó bao gồm vật liệu cách nhiệt và cách âm, vật liệu lót và vật liệu lọc. Nó cũng có thể được sử dụng trong sản xuất FRP, nhưng FRP thu được có độ bền thấp hơn và phạm vi ứng dụng hạn chế.
•  Thảm kim sợi liên tụcđược tạo ra bằng cách ném ngẫu nhiên các sợi thủy tinh liên tục lên một băng lưới liên tục bằng thiết bị trải sợi, sau đó dùng bàn kim để tạo thành một tấm thảm với cấu trúc sợi ba chiều đan xen. Tấm thảm này chủ yếu được sử dụng trong sản xuất tấm nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi thủy tinh có thể dập.

5.Thảm khâuSợi thủy tinh cắt nhỏ có chiều dài từ 50mm đến 60cm có thể được khâu lại với nhau bằng máy khâu để tạo thành tấm sợi cắt nhỏ hoặc tấm sợi dài. Loại sợi cắt nhỏ có thể thay thế CSM liên kết bằng chất kết dính truyền thống trong một số ứng dụng, và loại sợi cắt nhỏ có thể thay thế CFM ở một mức độ nào đó. Ưu điểm chung của chúng là không cần chất kết dính, tránh ô nhiễm trong quá trình sản xuất, hiệu suất tẩm nhựa tốt và chi phí thấp hơn.

Vải sợi thủy tinh

Sau đây giới thiệu các loại vải sợi thủy tinh được dệt từsợi thủy tinh.

1.Vải thủy tinhVải thủy tinh sản xuất tại Trung Quốc được chia thành loại không kiềm (E-glass) và loại kiềm trung bình (C-glass); hầu hết sản phẩm nước ngoài sử dụng vải thủy tinh không kiềm E-GLASS. Vải thủy tinh chủ yếu được sử dụng để sản xuất nhiều loại vật liệu cách điện, bảng mạch in, thân xe, bồn chứa, thuyền, khuôn mẫu, v.v. Vải thủy tinh kiềm trung bình chủ yếu được sử dụng để sản xuất vải đóng gói tráng nhựa và cho các ứng dụng chống ăn mòn. Các đặc tính của vải được xác định bởi các đặc tính của sợi, mật độ sợi dọc và sợi ngang, cấu trúc sợi và kiểu dệt. Mật độ sợi dọc và sợi ngang được xác định bởi cấu trúc sợi và kiểu dệt. Sự kết hợp giữa mật độ sợi dọc và sợi ngang và cấu trúc sợi quyết định các đặc tính vật lý của vải, chẳng hạn như trọng lượng, độ dày và độ bền đứt. Có năm kiểu dệt cơ bản: trơn (tương tự như sợi thô dệt), vân chéo (thường là ±45°), satin (tương tự như vải một chiều), leno (kiểu dệt chính cho lưới sợi thủy tinh) và matts (tương tự như vải oxford).

2.Băng sợi thủy tinhĐược chia thành băng vải viền dệt (viền selvage) và băng vải viền không dệt (viền sờn). Kiểu dệt chính là trơn. Băng sợi thủy tinh không kiềm thường được sử dụng để sản xuất các linh kiện thiết bị điện đòi hỏi độ bền cao và tính chất điện môi tốt.

3.Vải sợi thủy tinh một chiều

•  Vải sợi dọc một chiềulà loại vải satin bốn sợi đứt hoặc satin sợi dài được dệt bằng sợi dọc thô và sợi ngang mịn. Đặc điểm của loại vải này là độ bền cao, chủ yếu theo hướng dọc (0°).
• Ngoài ra còn cóVải sợi thủy tinh đơn hướng, có cả loại đan dọc và dệt thoi. Sản phẩm này đặc trưng bởi sợi ngang thô và sợi dọc mịn, trong đó sợi thủy tinh chủ yếu hướng theo hướng ngang, mang lại độ bền cao theo hướng ngang (90°).

4.Vải sợi thủy tinh 3D (Vải lập thể)Vải 3D có liên quan đến vải phẳng. Các đặc điểm cấu trúc của chúng đã phát triển từ một chiều và hai chiều sang ba chiều, mang lại cho vật liệu composite được gia cố bởi chúng tính toàn vẹn và khả năng thích ứng tốt, cải thiện đáng kể độ bền cắt giữa các lớp và khả năng chống hư hỏng của vật liệu composite. Chúng được phát triển để đáp ứng các nhu cầu đặc biệt của các ngành hàng không vũ trụ, hàng không, vũ khí và hàng hải, và ứng dụng của chúng hiện đã được mở rộng sang ô tô, đồ dùng thể thao và thiết bị y tế. Có năm loại chính: vải 3D dệt, vải 3D đan, vải 3D không uốn trực giao và không trực giao, vải bện 3D và các dạng vải 3D khác. Hình dạng của vải 3D bao gồm khối, cột, ống, hình nón cụt rỗng và mặt cắt ngang không đều có độ dày thay đổi.

5.Vải phôi sợi thủy tinh (Vải định hình)Hình dạng của vải phôi rất giống với hình dạng của sản phẩm mà chúng dùng để gia cố, và chúng phải được dệt trên khung cửi chuyên dụng. Các loại vải có hình dạng đối xứng bao gồm: mũ cầu, hình nón, hình mũ, vải hình quả tạ, v.v. Các hình dạng bất đối xứng như hình hộp và hình vỏ thuyền cũng có thể được sản xuất.

6.Vải lõi sợi thủy tinh (Vải khâu xuyên suốt)Vải lõi bao gồm hai lớp vải song song được nối với nhau bằng các dải dọc. Hình dạng mặt cắt ngang của vải có thể là hình tam giác, hình chữ nhật hoặc hình tổ ong.

7.Vải sợi thủy tinh khâu liên kết (thảm đan hoặc thảm dệt)Nó khác với các loại vải thông thường và khác với cảm giác thông thường về vải sợi. Vải khâu liên kết điển hình nhất được tạo thành bằng cách chồng một lớp sợi dọc và một lớp sợi ngang lên nhau, sau đó khâu chúng lại với nhau để tạo thành vải. Ưu điểm của vải khâu liên kết bao gồm:

• Nó có thể tăng cường độ bền kéo tối đa, độ bền chống tách lớp khi chịu lực kéo và độ bền uốn của tấm FRP.
• Nó làm giảm trọng lượng củaSản phẩm FRP.
• Bề mặt phẳng làm cho bề mặt FRP mịn hơn.
• Vật liệu gia cường này giúp đơn giản hóa thao tác xếp chồng bằng tay và cải thiện năng suất lao động. Vật liệu gia cường này có thể thay thế CFM trong sản xuất ống FRP kéo đùn và RTM, đồng thời có thể thay thế sợi roving dệt trong sản xuất ống FRP đúc ly tâm.