Μια εξερεύνηση της εφαρμογής του υφάσματος από υαλοβάμβακα και του χαλιού από υαλοβάμβακα στην αντιδιαβρωτική μηχανική από υαλοβάμβακα
Το Fiberglass, ή εν συντομία πλαστικό ενισχυμένο με ίνες γυαλιού (GFRP), είναι γνωστό για την εξαιρετική μηχανική του αντοχή και αντοχή στη διάβρωση και θεωρείται ένα από τα τρία κύρια υλικά επένδυσης στην αντιδιαβρωτική βιομηχανία, μαζί με το τούβλο και το καουτσούκ. Από την άποψη της δομής του σύνθετου υλικού, το GFRP μοιάζει με οπλισμένο σκυρόδεμα: η εποξική ρητίνη, ο ακόρεστος πολυεστέρας και οι ρητίνες βινυλεστέρα λειτουργούν ως «σκυρόδεμα», ενώ το ύφασμα από υαλοβάμβακα και το στρώμα από υαλοβάμβακα χρησιμεύουν ως ενισχυτικό υπόστρωμα, ενεργώντας ως «ενίσχυση χάλυβα». Μαζί, σχηματίζουν ένα προστατευτικό φράγμα για ανθεκτικό στη διάβρωση εξοπλισμό, δεξαμενές και χημικές δεξαμενές, βρίσκοντας ολοένα και πιο διαδεδομένη εφαρμογή στον τομέα της χημικής προστασίας από τη διάβρωση.
Τόσο το ύφασμα από υαλοβάμβακα όσο και το στρώμα από υαλοβάμβακα μοιράζονται τις ίδιες πρώτες ύλες, κυρίως χαλαζιακή άμμο, ανθρακικό νάτριο, ροή και σταθεροποιητές. Αυτά λιώνονται σε έναν κλίβανο υψηλής- θερμοκρασίας για να δημιουργηθεί λιωμένο γυαλί, το οποίο στη συνέχεια τραβιέται σε συνεχή γυάλινα νήματα μέσω ενός στένσιλ. Η μεταγενέστερη επεξεργασία τα διαφοροποιεί σε δύο είδη προϊόντων. Το ύφασμα από υαλοβάμβακα υφαίνεται από αυτά τα νήματα σε ένα μόνο στημόνι. Το χαλάκι από υαλοβάμβακα, από την άλλη πλευρά, έχει αυτά τα νημάτια κομμένα σε κοντές κλωστές περίπου 50 mm, κολλημένα με συνδετικά σκόνης ή γαλακτώματος και στη συνέχεια θερμαίνονται και διαμορφώνονται σε φούρνο. Αυτές οι διαφορετικές τεχνικές επεξεργασίας έχουν ως αποτέλεσμα ξεχωριστές επιδόσεις προϊόντος και εφαρμόσιμα σενάρια.
I. Χαρακτηριστικά ταξινόμησης και απόδοσης τωνΠανί από Fiberglass
Το ύφασμα από υαλοβάμβακα διατίθεται σε πολλές ποικιλίες και η βιομηχανία το ταξινομεί κυρίως σύμφωνα με τρεις διαστάσεις: σύνθεση πρώτης ύλης, διαδικασία ύφανσης και προδιαγραφές νήματος.
Με βάση τη σύνθεση της πρώτης ύλης γυαλιού, μπορεί να χωριστεί σε ύφασμα-ελεύθερο E, μεσαίου-ύφασμα αλκαλίου C, ύφασμα υψηλής-αλκαλίου και ύφασμα AR ανθεκτικό σε αλκάλια-. Το ύφασμα από υαλοβάμβακα χωρίς αλκαλικό-Ε-τύπου έχει περιεκτικότητα σε οξείδιο αλκαλιμετάλλου μικρότερη από 0,8%, εμφανίζοντας εξαιρετική αντοχή στο νερό, μόνωση και μηχανικές ιδιότητες, καθιστώντας το το προτιμώμενο ενισχυτικό υλικό για βαριά-έργα χημικής αντιδιαβρωτικής προστασίας. Το ύφασμα από υαλοβάμβακα τύπου μεσαίου{10}}αλκαλίου C{11}} έχει περιεκτικότητα σε οξείδιο αλκαλιμετάλλου ελεγχόμενη μεταξύ 11,5% και 12,5%, προσφέροντας ανώτερη αντίσταση στα οξέα σε σύγκριση με προϊόντα χωρίς αλκάλια και χαμηλότερο κόστος παραγωγής, αλλά με ασθενέστερη αντοχή και ηλεκτρικές ιδιότητες. Χρησιμοποιείται κυρίως για γενική αντιδιαβρωτική προστασία, ασφαλτικές αδιάβροχες βάσεις μεμβράνης και προϊόντα από υαλοβάμβακα χαμηλού άκρου{16}. Το πανί{18}}υψηλού αλκαλικού υαλοβάμβακα έχει περιεκτικότητα σε οξείδιο αλκαλιμετάλλου που υπερβαίνει το 13%, καθιστώντας το επιρρεπές στη διάβρωση και τη γήρανση κατά την επαφή με νερό, οξέα και αλκάλια, με αποτέλεσμα ταχεία απώλεια αντοχής. Η χρήση του σε έργα αντιδιαβρωτικής προστασίας απαγορεύεται ρητά από κανονισμούς και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για προσωρινά απλά κτίρια και μονωτικά υλικά χαμηλής{21}}ποιότητας. Το ύφασμα από υαλοβάμβακα τύπου AR{23}}ανθεκτικό σε αλκάλια-που περιέχει ζιρκόνιο μπορεί να αντισταθεί στη διάβρωση ισχυρών αλκαλίων κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου, καθιστώντας το ειδικό υπόστρωμα για εξαρτήματα από τσιμέντο από υαλοβάμβακα GRC και διακοσμήσεις εξωτερικών τοίχων ευρωπαϊκού{25} στυλ.
Βάσει των τεχνικών ύφανσης, το ύφασμα από υαλοβάμβακα διατίθεται σε απλή ύφανση, ύφανση twill, σατέν ύφανση και μη στριφτή περιπλάνηση (πανί πλέγματος). Το ύφασμα απλής ύφανσης διαθέτει ένα-πάνω-πλέξιμο νημάτων στημονιού και υφαδιού, με αποτέλεσμα μια πυκνή και επίπεδη δομή με χαμηλό ρυθμό παραμόρφωσης, καθιστώντας το κατάλληλο για επίπεδες αντιδιαβρωτικές επενδύσεις και εξωτερικές αντιδιαβρωτικές{{4} εφαρμογές σωλήνων. Το ύφασμα twill, πλεγμένο με δύο-πάνω-δύο-κάτω ή τρία-πάνω από{10}}τρία-κάτω από την ύφανση, προσφέρει εξαιρετική ευελιξία και μπορεί να προσαρμόζεται σφιχτά σε ακανόνιστες καμπύλες επιφάνειες, καθιστώντας το ένα κοινό υλικό για τοποθέτηση στο χέρι και μη κανονική{12}αποθήκευση διαμορφωμένος χημικός εξοπλισμός. Το ύφασμα σατέν ύφανσης έχει μακριά αιωρούμενα νήματα, με αποτέλεσμα καλό εμποτισμό ρητίνης και υψηλή αντοχή προϊόντος, αλλά το υψηλό κόστος του περιορίζει τη χρήση του, κυρίως σε σύνθετα υλικά αεροδιαστημικής υψηλής ποιότητας και σπάνια σε αντιδιαβρωτικές εφαρμογές. Το μη στριφτό περιπλανώμενο ύφασμα, κοινώς γνωστό ως καρό ύφασμα, διαθέτει χοντρή απλή ύφανση, μεγάλο μέγεθος πλέγματος, ισχυρή φέρουσα ικανότητα-και μέτρια{19}}αποτελεσματικότητα κόστους, κυριαρχώντας στην αγορά υλικών βαρέων{20}}αντιδιαβρωτικών δομικών στρωμάτων.
Με βάση τον τύπο του νήματος, το μη στριφτό ύφασμα περιπλάνησης χωρίζεται σε μη στριφτό ύφασμα περιπλάνησης και λεπτό ύφασμα περιπλάνησης. Το μη στριφτό περιπλανώμενο ύφασμα έχει στιβαρό σώμα νήματος και εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό και χρησιμοποιείται σε πάνω από το 90% των αντιδιαβρωτικών έργων υαλοβάμβακα. Το λεπτό ύφασμα περιπλάνησης έχει μια λεπτή και λεία επιφάνεια, που χρησιμοποιείται κυρίως για ηλεκτρονικά μονωτικά υλικά και διακόσμηση επιφάνειας από υαλοβάμβακα. Σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο GB/T 18370-2014, το ύφασμα-ελεύθερου αλκαλίου χαρακτηρίζεται EWR και το μεσαίο-αλκαλικό ύφασμα χαρακτηρίζεται CWR, διευκολύνοντας την επιλογή και την προμήθεια κλάδου. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνικές προδιαγραφές περιλαμβάνουν τα υφάσματα 01, 02, 04, 06 και 08. 01 και τα υφάσματα 02 έχουν πάχος μόνο 0,1 mm και 0,2 mm, αντίστοιχα, και χρησιμοποιούνται κυρίως για τοπικές επισκευές και λεπτή{21}}διαβρωτική προστασία λεπτής στρώσης{{19} ({0}g) Προδιαγραφές αντιδιαβρωτικής προστασίας, ενώ υφάσματα 0,6 mm (600 g/㎡) και 0,8 mm (800 g/㎡) χρησιμοποιούνται για φέροντα στρώματα φορτίου εξοπλισμού και δομές αντιδιαβρωτικής προστασίας βαρέως τύπου.
II. Υποκατηγορίες και Εφαρμογές τουΜατ από Fiberglass
Τα χαλάκια από υαλοβάμβακα ταξινομούνται σύμφωνα με τέσσερις διαστάσεις: διαδικασία χύτευσης, μορφολογία ινών, εφαρμογή και σύνθετη δομή. Σύμφωνα με την τεχνολογία επεξεργασίας, τα χαλάκια από υαλοβάμβακα περιλαμβάνουν ψιλοκομμένο ψάθα, βελονιά-συγκολλημένο στρώμα, βρεγμένο-στρωμένο στρώμα και βελονάκι-διατρημένο στρώμα: Το ψιλοκομμένο στρώμα πλέγματος σχηματίζεται με τυχαία τοποθέτηση και συγκόλληση κοντών τεμαχισμένων ινών και διατίθεται σε δύο τύπους συγκολλητικής σκόνης και κολλητικής σκόνης emul: βελονιά-συγκολλημένο χαλάκι βασίζεται σε νήματα από πολυεστέρα για να ράβονται κοντά τεμαχισμένα κενά από υαλοβάμβακα. Η υγρή-στρωμένη ψάθα δανείζεται από την τεχνολογία χαρτοποιίας, που χρησιμοποιεί νερό για να τραβήξει ίνες και ειδική κόλλα. Το διάτρητο χαλί με βελόνα-σχηματίζεται με χτένισμα και διάτρηση με βελόνα, με αποτέλεσμα μια εξαιρετικά πορώδη εσωτερική δομή. Σύμφωνα με τη μορφολογία των ινών, χωρίζονται σε συνεχές νήμα (MS) και ψιλοκομμένο ψάθα (MC). Το συνεχές νήμα στρώνεται σε σχήμα-οκτώ σχήματος και συγκολλάται, ενώ το ψιλοκομμένο στρώμα χρησιμοποιεί κοντές τεμαχισμένες ίνες 50 mm τυχαία διατεταγμένες και διαμορφωμένες, που αντιστοιχούν στα εθνικά πρότυπα EMC alkali-free chopped strand mat, CMC medium chopped{12}MS αλκαλικό-ελεύθερο συνεχές τάπητα και μέσο CMS-συνεχές στρώμα αλκαλίου.
Σύμφωνα με τα σενάρια εφαρμογής, τα χαλάκια από υαλοβάμβακα χωρίζονται σε πατάκια επιφάνειας, χαλάκια στέγης και στρώματα φίλτρου. Η τσόχα επιφάνειας με πάχος μόνο 0,2 mm και πυκνότητα επιφάνειας 30-50 g/㎡, μετά τον εμποτισμό, βελτιστοποιεί την πυκνότητα της επιφάνειας από υαλοβάμβακα, βελτιώνει τη στεγανότητα και την αντίσταση στη διάβρωση και εξομαλύνει την υφή του υφάσματος. Η τσόχα στέγης, που χρησιμοποιείται ως βάση για κυλίνδρους ασφάλτου τροποποιημένου SBS και APP και ασφαλτικά βότσαλα από υαλοβάμβακα, βελτιώνει σημαντικά την αντοχή σε εφελκυσμό και σχίσιμο των στεγανωτικών υλικών. Η ειδική χαλαρή τσόχα από υαλοβάμβακα για διήθηση αέρα έχει καλά-ανεπτυγμένους πόρους και μεγάλη ικανότητα συγκράτησης σκόνης, που χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανίες φιλτραρίσματος βιομηχανικών απόβλητων αερίων και καθαρισμού φρέσκου αέρα. Η σύνθετη δομική τσόχα περιλαμβάνει-υφασμάτινη τσόχα από τσόχα, σάντουιτς-ροή πυρήνα-οδηγητική τσόχα και σύνθετη τσόχα με διάτρηση με βελόνα{12}}. Μέσω του ενσωματωμένου υφάσματος{13}}συνθέτης τσόχας, η απόδοση της διάταξης βελτιστοποιείται και χρησιμοποιείται κυρίως σε στρώματα καθοδήγησης ροής και σύνθετα υαλοβάμβακα υψηλής αντοχής.
Οι βασικές προδιαγραφές για την κατασκευή αντιδιαβρωτικής προστασίας είναι 200g, 300g, 450g και 600g/㎡: 200g τεμαχισμένου τάπητα είναι λεπτό αλλά απορροφητικό και χρησιμοποιείται για την επισκευή βάσης επένδυσης. 300g (1,4~1,6mm) είναι το βιομηχανικό-τυπικό μοντέλο. Το στρώμα πάχους 450 g είναι κατάλληλο για πλάκες πυθμένα δεξαμενής και θεμέλια εξοπλισμού βαρέως{10}}. 600 γραμμάρια τεμαχισμένου τάπητα υψηλού γραμμαρίου καταναλώνει μεγάλη ποσότητα κόλλας κατά την κατασκευή και χρησιμοποιείται κυρίως για βαριά-διαβρωτική προστασία υπό ακραίες συνθήκες εργασίας.
III. Διαδικασία εφαρμογής υφάσματος από υαλοβάμβακα-Σύνθετη δομή ματ στο χέρι-Προστασία από τη διάβρωση
Στην κατασκευή αντιδιαβρωτικής επίστρωσης χειρός από υαλοβάμβακα-χρησιμοποιείται η βιομηχανική-πρότυπος κλασική δομή σύνθετης στρώσης ματ + ύφασμα + τάπητα, με κάθε στρώμα να εκτελεί τη συγκεκριμένη λειτουργία του για την επίτευξη ισορροπίας μεταξύ αντιδιαβρωτικής προστασίας και δομικής ακεραιότητας. Το κάτω στρώμα είναι κατασκευασμένο από ψιλοκομμένο κλώνο, το οποίο, λόγω της υψηλής συγκολλητικής του απορρόφησης, συσσωρεύει ρητίνη για να σχηματίσει ένα πυκνό,{5}}στρώμα πλούσιο σε ρητίνη, αποτρέποντας τη διείσδυση διαβρωτικών μέσων. Το μεσαίο στρώμα χρησιμοποιεί μη στριφτό υφαντό ύφασμα, του οποίου η συνυφασμένη δομή στημονιού και υφαδιού παρέχει συνολική μηχανική αντοχή, αποτρέποντας την αντιδιαβρωτική επένδυση από-ράγισμα υπό πίεση. Το επάνω στρώμα είναι κατασκευασμένο από επιφανειακή τσόχα, η οποία σφραγίζει τους πόρους του υφάσματος, βελτιώνει την εμφάνιση του προϊόντος και απομονώνει το εσωτερικό υπόστρωμα από οξύ, αλκάλιο και υγρασία.
Η μακροπρόθεσμη{0}}πρακτική κατασκευής συνόψισε έναν πρακτικό κανόνα υπολογισμού: το πάχος μιας στρώσης ψάθας από υαλοβάμβακα μετά τον εμποτισμό και τη σκλήρυνση με ρητίνη είναι περίπου ίσο με το βάρος του προϊόντος διαιρούμενο με το 250. Για παράδειγμα, το πάχος 300 g/m² ψιλοκομμένου στρώματος είναι περίπου 1,2 mm. Κατά το σχεδιασμό μιας αντιδιαβρωτικής επένδυσης 5 mm, αρκούν τέσσερις στρώσεις ψιλοκομμένου κλώνου 300 g συν το επιφανειακό στρώμα τσόχας. Εν τω μεταξύ, κάθε προδιαγραφή υφαντού έχει ένα σταθερό εύρος κατανάλωσης ρητίνης: 300g ύφασμα καταναλώνει 300-450g ρητίνης ανά τετραγωνικό μέτρο, 400g ύφασμα 400-600g, 600g ύφασμα 600-900g και 800g ύφασμα 800-120g. Αυτές οι τιμές κυμαίνονται ανάλογα με την κατασκευαστική ικανότητα, τον τύπο της ρητίνης και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και μπορούν να αποτελέσουν αναφορά για την προμήθεια πρώτων υλών και τη λογιστική κόστους.
IV. Περίληψη Στρατηγικών Επιλογής Τεχνικού Υλικού
Στα πραγματικά έργα, η επιλογή υλικού δεν μπορεί να βασίζεται αποκλειστικά στις ιδιότητες του υλικού. Απαιτεί πλήρη εξέταση της οξύτητας/αλκαλικότητας, της θερμοκρασίας, της συγκέντρωσης και της δυναμικής/στατικής πίεσης του διαβρωτικού μέσου, σε συνδυασμό με τον προϋπολογισμό του έργου, το σχεδιασμένο πάχος του αντιδιαβρωτικού στρώματος, τον αριθμό των στρώσεων και την κατανάλωση ρητίνης. Για ήπια διαβρωτικά περιβάλλοντα, όπως τα συνηθισμένα λύματα, μπορούν να επιλεγούν προϊόντα με βάση τα αλκαλικά-για τον έλεγχο του κόστους. για σκληρές συνθήκες όπως ισχυρά οξέα, υψηλές θερμοκρασίες και ισχυροί διαλύτες, προτιμώνται τα υφάσματα της σειράς-ελεύθερων αλκαλίων Ε- σε συνδυασμό με ρητίνη βινυλεστέρα. Ένας κατάλληλος συνδυασμός υφασμάτων από υαλοβάμβακα και τάπητα από υαλοβάμβακα μπορεί όχι μόνο να εξασφαλίσει τη διάρκεια ζωής των αντιδιαβρωτικών επενδύσεων από υαλοβάμβακα, αλλά και να βελτιστοποιήσει το κόστος των πρώτων υλών και να μεγιστοποιήσει τη μηχανική αξία των σύνθετων υλικών από υαλοβάμβακα.
