玻璃纤维 - 玻璃纤维的制造

由无碱玻璃制成的玻璃纤维是应用最广泛的增强材料。强度特性与金属（例如铝合金）相当，层压板的比重低于金属。无碱玻璃纤维不易燃，耐热温度高达约 400 °C，可抵抗大多数化学品和天气影响。

制造业

玻璃纤维是使用熔纺工艺（拉模、拉棒和喷吹工艺）制造的。喷嘴拉伸过程：利用重力，热玻璃流过铂金纺丝板上的数百个喷嘴孔。可以以 3 - 4 公里/分钟的速度拉出无限长度的长丝。

玻璃本身很脆，但在拉成细线时具有高度的柔韧性和抗破损性。基本纱线的纤度（直径）约为 9 - 15 µm，当以 100 根或更多根为一组并提供保护性捻度时，会形成长丝纱线，并进一步加工成玻璃长丝织物（以前称为玻璃纤维）丝绸面料）。

最常见的玻璃类型

• 无碱玻璃，最常用的材料，性价比最优。

其他很少使用的品种：

• H-Glass，用于减轻重量的中空玻璃纤维
• R、S 玻璃，用于更高的机械要求
• D 玻璃、硼硅酸盐玻璃，用于提高电气要求
• C-Glass，具有更高的耐化学性
• 石英玻璃，耐高温

E玻璃

无碱玻璃纤维在塑料增强方面发挥了最大的作用。E代表电气玻璃，因为它最初主要用于电气行业。为了生产无碱玻璃，玻璃熔体由纯石英制成，并添加了石灰石、高岭土和硼酸。除了 SiO2（二氧化硅）之外，它们还含有不同数量的各种金属氧化物。成分决定了产品的特性。

热性能

纺织玻璃不易燃。但是，如果织物用有机剂整理，则防火性能会发生变化。然后必须对最终产品进行易燃性评估。纺织玻璃织物在受热后具有很高的残余强度。由无碱玻璃制成的织物在以下条件下储存 24 小时后的残余拉伸强度：

化学性质

玻璃耐油、脂和溶剂，对酸和碱表现出良好的耐受性，pH 值高达 3 - 9。酸会溶解玻璃表面的某些原子，从而导致脆化。碱会慢慢磨损玻璃表面。

玻璃丝布

编织时，可以使用纺织技术中常见的编织类型，主要是帆布、斜纹和地图集。这些特性取决于编织类型、纱线支数和设置（线数/厘米）。所有用于塑料增强的织物都浸渍有特殊的附着力促进剂：硅烷织物强度好；它们适用于聚酯和环氧树脂。成品织物配备改性硅烷浆料。它们摸起来有点粘，能迅速吸收树脂，非常柔韧，切割时几乎不会磨损。

为什么选择成品玻璃布？

玻璃长丝纱线由纤维制造商提供纺织浆料，以在加工（整经、织造）过程中保护纱线。这种上浆剂由淀粉和油组成，可抵消纤维和树脂之间的粘附。为了获得良好的附着力，从 CS-Interglas 织物上去除纺织品浆料，然后在织物上涂上附着力促进剂（整理剂）。粘合促进剂主要是已适应基体材料的改性硅烷。织物的加工性能，如悬垂性和浸泡性能，在第二道整理过程中再次得到显着改善。硅烷浆料代表了纺织品浆料和表面处理之间的折衷。线提供的浆料含有促进附着力的硅烷以及作为加工助剂的润滑剂。纺织工艺性能不如纺织浆料，但无需后织处理。

加工

成品织物更柔软、更柔软。采用层压，浸渍效果更好，浸渍速度明显更高。因此，水晶般透明的层压材料只能通过成品织物实现。

强度特性

成品织物对树脂的附着力优于硅烷施胶织物，并且明显优于纺织施胶织物，尤其是在暴露于水分之后。在水分的影响下，由纺织品尺寸和硅烷尺寸的织物制成的层压板的混浊表明粘合力受损。粘合质量的衡量标准是层间剪切强度 (ILS)。然而，不仅剪切强度而且拉伸强度也受到粘附力的影响，因为引入的拉伸力在单根纤维上的分布会产生剪切力。硅烷织物的拉伸强度（不含水分）比成品织物稍好。

耐用性

出于保修原因，保证复合织物的保质期为自完成日期起两年。这也是由于航空业，因为那里的客户通常要求在交货时有剩余保质期。玻璃织物本身不会老化，并且在指定的两年后很长一段时间后，饰面的功能仍然存在。

概括

就拉伸强度和层间剪切强度而言，由成品织物制成的层压板明显优于由具有纺织浆料的织物制成的层压板。这种优势在层间剪切强度方面尤为明显，它不仅评估了各个织物层彼此之间的粘合力，而且代表了负载下使用寿命的关键指标。由硅烷施胶织物制成的层压板稍好一点的拉伸强度在实践中通常是无关紧要的，因为纯拉伸应力很少发生，而失效通常是由分层和水分的影响引起的。

染色/金属化纱线

玻璃纤维可以通过特殊的表面处理“染色”。另一种设计变体是金属化表面。

粗纱 - 不仅仅是成型时的加固

纺织玻璃粗纱由一根或一定根数几乎平行的玻璃丝组成，不加捻地组合成股线。粗纱被进一步加工成粗纱织物、切割的纺织玻璃（玻璃纤维碎片）、毡和短纤维。在缠绕和仿形（挤压）等各种制造工艺中，粗纱直接用作增强材料。由纺织玻璃粗纱制成的粗纱织物尤为重要。它们可用于从几层中生产厚模制部件（例如在模具制造中）。纤维含量和强度远高于毡层压板，但低于玻璃长丝织物。纤维喷涂粗纱在切割后立即分解成单独的线。用于缠绕和手工层压的粗纱更细且具有更好的内聚力。

纺织玻璃垫

用于手工层压的纺织玻璃垫是由切割玻璃线（切割垫）的随机层制成的。它们通过溶解在聚酯或乙烯基酯树脂的苯乙烯中的粘合剂结合在一起，从而使纤维在树脂中自由漂浮。在其他树脂（环氧树脂）中，垫子保持完全刚性。

切割纺织玻璃

玻璃粗纱被切割成各种长度，用于填充和模塑化合物的加工。

性和储存

玻璃织物不含任何有害或有毒物质。由于灯丝直径（大于 4 µm）和玻璃的化学结构，根据目前的知识，没有致癌作用。玻璃粉尘的最大允许工作场所浓度为 6 mg/m3（细粉尘）。运输和储存玻璃纤维布时没有危险。根据《有害物质条例》，玻璃纤维布无需贴标签，在储存和运输过程中不会对人或环境造成风险。即使在更高的温度下，玻璃也不会分解成有毒成分，因此在发生火灾时是无害的。储存玻璃纤维增​​强材料时，必须记住尺寸对水分敏感。干燥、不太凉爽的房间最适合存放。当储存在太冷的房间里时，当加固材料被带入温暖的工作室时，暖空气中所含的水蒸气会凝结。在这种情况下，作为预防措施，玻璃纤维材料应在车间加工前至少存放 8 小时。E-光纤数据

无碱玻璃纤维的成分

S2玻璃纤维的数据为文献值（平均值）。S2光纤的数据

S2纤维的成分