Sợi thủy tinh có phạm vi ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống của con người hiện nay bởi các đặc tính ưu việt về độ bền, khả năng chống cháy, chống nhiệt. Vậy sợi thủy tinh là gì? Vật liệu này được ứng dụng như thế nào? Trong nội dung bài viết này, MyChair sẽ giải đáp hết tất cả các thắc mắc trên của bạn đọc.
Sợi thủy tinh là gì? Các loại sợi thủy tinh phổ biến nhất hiện nay
Sợi thủy tinh là gì?
Sợi thủy tinh là vật liệu bao gồm nhiều sợi thủy tinh cực kỳ mỏng mịn và nhẹ, được tạo thành từ việc gia nhiệt Silicat hay thủy tinh tái chế ở nhiệt độ 1500°C – 1700°C. Sợi thủy tinh có đường kính rất nhỏ chỉ từ 4 micromet – 34 micromet, tương đương với sợi tóc.
Các loại sợi thủy tinh phổ biến trên thị trường hiện nay
Phân loại sợi thủy tinh theo nguyên liệu thủy tinh thô
- Thủy tinh loại A – A Glass: Thành phần trong loại thủy tinh này chứa tới 72% Silica, 25% Soda và vôi, chống được hóa chất và tính kiềm
- Thủy tinh loại C – C GLass: Được làm từ Natri Borosilicate, có tính kiềm. Loại thủy tinh này có hàm lượng oxit cao nên độ bền khá tốt, chống ăn mòn, chống được sự tác động của hóa chất
- Thủy tinh loại D – D GLass: Có đặc trưng về độ bền điện môi, thành phần chủ yếu là Borosilicate
- Thủy tinh loại E – E Glass: Được làm từ Nhôm-Canxi-Borosilicate, có đặc tính cách điện
- Thủy tinh loại ECR – ECR Glass: Có khả năng chống ăn mòn vết nứt xảy ra do sự biến dạng trong môi trường axit
- Thủy tinh loại AR – AR Glass: Có tính chống kiềm cao, được làm chủ yếu từ Silicat Zirconium kiềm
- Thủy tinh loại S – bao gồm S1 và S2 Glass: Được tạo ra từ Nhôm Silicat Magie nên có độ bền rất cao
Phân loại theo dạng sản phẩm
Dựa trên dạng sản phẩm, sợi thủy tinh được chia thành dạng thô, dạng bện và sợi chỉ.
- Sợi thủy tinh dạng thô: Là dạng sợi thủy tinh phổ biến nhất, được tạo thành từ các sợi thủy tinh ngắn được cắt thành các độ dài khác nhau.
- Sợi thủy tinh dạng bện: được tạo thành bằng cách bện nhiều sợi thủy tinh lại với nhau theo dạng ống, dây hoặc tấm.
- Sợi chỉ: Là loại sợi thủy tinh có đường kính rất nhỏ chỉ từ 9 đến 15 micromet, tương đương với sợi chỉ may.
Ưu, nhược điểm của sợi thủy tinh
Cũng giống với rất nhiều vật liệu khác, sợi thủy tinh có những ưu và nhược điểm riêng. Những đặc điểm này cũng chính là căn cứ, cơ sở xem xét cho việc ứng dụng vật liệu vào trong đời sống của con người
Ưu điểm
- Trọng lượng nhẹ
- Mềm dẻo, có khả năng chống ăn mòn, chống vết lõm
- Khả năng cách điện, cách nhiệt, cách âm rất tốt
- Dễ cắt xén, tạo hình trong quá trình sản xuất ra các sản phẩm hay trong quá trình xây dựng
- Có khả năng kháng nấm mốc, vi khuẩn
- Là loại vật liệu khá an toàn với sức khỏe vì tính kiềm rất nhỏ
Nhược điểm
- Sợi, bụi thủy tinh bay trong không khí khi sản xuất đồ dùng hay thi công, nếu rơi vào mắt sẽ làm mắt bị cộm, có thể ảnh hưởng trực tiếp đến giác mạc
- Vật liệu này dính vào da có thể gây ra tình trạng ngứa ngáy, khó chịu
Quy trình sản xuất sợi thủy tinh
Quy trình sản xuất sợi thủy tinh bao gồm 4 bước chính: Chuẩn bị nguyên vật liệu, nấu chảy, Fiberite hóa – Sợi hóa, Phủ/ làm khô và đóng gói.
Bước 1: Nguyên vật liệu
Sợi thủy tinh được nấu chảy trực tiếp hoặc nấu lại từ đá cẩm thạch. Các thành phần thủy tinh từ Silica và các thành phần khác sẽ được cho vào với 1 tỷ lệ nhất định, tùy theo loại thủy tinh muốn sản xuất.
Các vật liệu thô lúc này sẽ được cân đo đong đếm cẩn thận theo định lượng từ trước và trộn theo mẻ bằng máy móc tự động.
Bước 2: Nấu chảy
Người thợ sẽ sử dụng khí nén, đưa hỗn hợp vào lò đốt ở nhiệt độ xấp xỉ 1400°C để nấu chảy. Lò nấu chảy sẽ trải qua 3 phần:
- Nơi nhận mẻ thủy tinh ở nhiệt độ đồng nhất, loại bỏ các bong bóng khí
- Thủy tinh đã nóng chảy được đưa vào máy tinh tế, nhiệt độ giảm xuống 1370°C
- Sử dụng các ống lót để đùn thủy tinh nóng chảy thành sợi
Bước 3: Fiberite hóa – Sợi hóa
Các ống lót dùng để đùn thủy tinh sẽ có từ 200-8000 lỗ hoặc vòi phun, đường kính cực kỳ nhỏ. Khi này sẽ 1 máy đánh gió quay với tốc độ nhanh hơn rất nhiều với tốc độ nóng chảy của thủy tinh thoát ra khỏi ống lót, tạo ra lực căng, kéo thủy tinh nóng chảy thành các sợi mỏng. Sau đó, làm mát các sợi tơ thủy tinh bằng tia nước hoặc phun sương ở 1204°C.
Bước 4: Phủ/làm khô và đóng gói
Nhà máy sẽ phủ 1 lớp sizing (có thể là chất bôi trơn, chất kết dính) giúp các sợi thủy tinh không bị mài mòn hay đứt gãy trong quá trình vận chuyển, quấn định hình. Đồng thời lớp phủ này cũng giúp cho sợi thủy tinh có thể tương thích quá hóa học với 1 số chất khác như nhựa, gia tăng độ kết dính trong vật liệu tổng hợp.
Các sợi nhỏ được rút ra sẽ được tập hợp lại thành bó với mật độ từ 51-1624 sợi/bó. Sau đó, sợi thủy tinh được làm khô trong lò trước khi chuyển sang các giai đoạn định hình khác: cuộn, cắt nhỏ,…
Sợi thủy tinh có độc không?
Sợi thủy tinh mỏng, trọng lượng nhẹ, có thể bay trong không khí, khi tiếp xúc với da sẽ gây ra 1 số phản ứng nhẹ: Ngứa ngáy, ho, nghẹt mũi, đau họng,… gọi chung là “phơi nhiễm sợi thủy tinh”. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng này không gây ra tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe con người.
Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) cũng đã đánh giá rằng không có bằng chứng nào về sợi thủy tinh có thể làm tăng nguy cơ gây ung thư da của người tiếp xúc nó trong quá trình sản xuất.
Do đó, bạn hoàn toàn có thể yên tâm tham gia vào quá trình sản xuất sợi thủy tinh hay sử dụng những sản phẩm từ sợi thủy tinh. Nếu tham gia vào quá trình sản xuất, bạn chỉ cần mặc đồ bảo hộ theo quy định và đặc biệt bảo vệ kỹ phần mắt
Ứng dụng của sợi thủy tinh trong đời sống hiện nay
Ứng dụng của sợi thủy tinh trong công nghiệp sản xuất
- Lưới sợi thủy tinh được sử dụng trong các băng tải, dây chuyền đóng chai của các nhà máy bia, nhà máy nước giải khát
- Sợi thủy tinh được sử dụng làm vải lọc trong các nhà máy hóa chất do chống lại được sự ăn mòn của các chất hóa học
- Làm bồn chứa dung dịch, hóa chất, bể sơn,…
- Sợi thủy tinh còn dùng để gia cố cho các vật liệu khác, ứng dụng làm các bộ phận của ô tô
- Sử dụng vật liệu này trong các hệ thống của các nhà máy lọc dầu, đóng tàu hay trong các hệ thống ống dẫn, máy phát điện để giảm tiếng ồn.
Ứng dụng của sợi thủy tinh trong ngành xây dựng
- Lưới sợi thủy tinh dệt được sử dụng để gia cố mặt đường, tăng độ bền, ngăn chặn vết nứt và co giãn.
- Sợi thủy tinh được sử dụng làm tấm phủ sơn tường để chống cháy.
- Băng keo sợi thủy tinh được sử dụng để tăng cường các khớp và vách thạch cao trong hoạt động xây dựng và sửa chữa phòng ốc, nhà cửa.
- Fiberglass được sử dụng làm chất gia cố cho các tấm trải sàn để tăng khả năng chịu kéo và ngăn chặn việc bị đâm thủng bởi các vật có trọng lượng nặng.
- Sợi thủy tinh được sử dụng để làm tường, vách, và ống khói.
Ứng dụng của sợi thủy tinh trong ngành hàng không vũ trụ
- Sợi thủy tinh được sử dụng làm một trong những chất liệu chính của vỏ tên lửa, vỏ phun xả, dây tóc
- Sử dụng làm các tấm chắn nhiệt cho thiết bị ngành hàng không
Một số ứng dụng khác
- Sợi thủy tinh được sử dụng làm chất gia cường cho nhựa để tạo ra vật liệu composite tổng hợp, được sử dụng trong đồ trang trí, bàn ghế, vật dụng treo tường, tranh ảnh, mô hình composite…
- Sợi thủy tinh được sử dụng làm vật liệu cách điện cho các thiết bị điện như dây điện và cáp điện.
- Sợi thủy tinh được sử dụng để làm vải trong ngành may mặc.
- Trong y tế, sợi thủy tinh được sử dụng làm các ống nội soi để quan sát các nội tạng bên trong cơ thể người và dùng để làm chất bó bột.
Vừa rồi là những thông tin chi tiết nhất về sợi thủy tinh mà MyChair muốn giới thiệu tới bạn đọc. Nếu còn cần thêm bất kỳ thông tin nào, hãy để lại bình luận phía dưới bài viết để được chúng tôi giải đáp nhanh chóng nhất.
>> Có thể bạn quan tâm:
Nhựa Nguyên Sinh Là Gì? Ưu Nhược Điểm & Ứng Dụng Trong Đời Sống
Hợp kim nhôm là gì? Đặc tính và ứng dụng của hợp kim nhôm
Nhựa PP là gì? Ưu, nhược điểm và ứng dụng của nhựa PP trong đời sống
