الألياف الزجاجية تصفية المواد أنواع والخصائص

ما هي مادة مرشح الألياف الزجاجية ؟ مادة تصفية الألياف الزجاجية تشير إلى مواد التصفية المصنوعة من الألياف الزجاجية ، وتستخدم لتنقية الجسيمات الدقيقة في الهواء أو تصفية الشوائب في السوائل مثل الماء والزيت. تشمل مواد تصفية الألياف الزجاجية الشائعة ورق ترشيح أولي ومتوسط وعالي الكفاءة من الألياف الزجاجية ، ونسيج مرشح منسوج من الألياف الزجاجية ، والنسيج غير المنسوج من الألياف الزجاجية ، والصوف الزجاجي. تستخدم على نطاق واسع في أنظمة إزالة الغبار وأنظمة التكييف وحقول فصل النفط والغاز.

مواد خام لمواد تصفية الألياف الزجاجية

مصنوعة الألياف الزجاجية من رمال الكوارتز والحجر الجيري والدولوميت والبارافين وغيرها ، وهي مغزولة برماد الصودا وحمض البوريك وما إلى ذلك. مكوناته الرئيسية هي ثاني أكسيد السيليكون وبعض أكاسيد المعادن. وفقًا للتكوين والأداء ، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية إلى أربع فئات: خالية من القلويات ، متوسطة الحمضية ، عالية القلويات ، والألياف الزجاجية الخاصة ؛ وفقًا للشكل ، يمكن تقسيمها إلى ألياف زجاجية مستمرة ، وألياف زجاجية مقطعة ، والصوف الزجاجي. تتميز الألياف الزجاجية بمثبطات اللهب ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة الحرارة ، وامتصاص الرطوبة المنخفض ، وانخفاض الاستطالة عند الكسر ، وقوة الشد العالية ، والهشاشة ، والعزل الحراري الجيد والاستقرار الكيميائي ، والعزل الكهربائي الجيد.

Long glass fibers and short glass fibers

عملية إنتاج الألياف الزجاجية

تشمل عمليات إنتاج الألياف الزجاجية طريقة رسم البوتقة وطريقة رسم فرن المسبح ، حيث يكون رسم فرن المسبح هو العملية السائدة.

طريقة رسم فرن التجمع: يتم تحطيم التلك والحجر الجيري إلى مسحوق ويمزجون معًا بنسبة معينة. باستخدام الغاز الطبيعي والأكسجين كمواد خام كيميائية وطاقة كهربائية كمصدر للطاقة ، يتم حرقها في فرن. يتم التحكم في درجة حرارة الاحتراق بين 1000 °C و 1600 °C. أثناء عملية الاحتراق ، يذوب المسحوق المختلط من التلك والحجر الجيري في سائل ، يتدفق عبر سبيكة معدنية ثمينة من البلاتين والروديوم (85:15) لوحة تسرب مسامية ويتم سحبها بسرعة عالية إلى ألياف أولية زجاجية. ثم يتم تكثيف هذه الألياف مع مياه التبريد لتشكيل الألياف الزجاجية. بعد تطبيق عامل التحجيم الكيميائي على سطح الألياف الزجاجية ، يتم تجفيفه وتعبئته وشحنه. آلة الرسم هي قطعة رئيسية من المعدات في عملية تشكيل الألياف الزجاجية. وتتمثل مهمتها في تمديد السائل الزجاجي بسرعة من الجلبة والرياح في اتجاه معين لتشكل. يؤثر أداء ودقة ماكينة الرسم بشكل مباشر على جودة الألياف.

Schematic diagram of the pool kiln drawing method production process

الميزات

  • قوة عالية. الألياف الزجاجية لديها قوة الشد والانثناء عالية جدا ، مما يسمح لها لتحمل القوى والأحمال الكبيرة في العديد من التطبيقات.
  • مقاومة درجات الحرارة العالية. يمكن للألياف الزجاجية أن تتحمل البيئات ذات درجات الحرارة العالية ، مع نقطة انصهار عالية ومقاومة للحرارة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة درجات الحرارة العالية.
  • مقاومة للتآكل. تتميز الألياف الزجاجية بمقاومة ممتازة للتآكل ، ويمكنها تحمل تآكل الوسائط الحمضية والقلوية وبعض المواد الكيميائية ، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الهندسة الكيميائية وحماية البيئة.
  • مقاومة للاهتراء. تتميز الألياف الزجاجية بمقاومة عالية للتآكل وأداء جيد ضد التآكل ، مما يسمح لها بالحفاظ على عمر طويل في بيئات الاحتكاك والتآكل.
  • خفيف الوزن. بالمقارنة مع المواد الأخرى ، تعتبر الألياف الزجاجية مادة خفيفة الوزن نسبيًا ذات كثافة منخفضة ، مما يمنحها ميزة في التطبيقات التي تتطلب وزنًا منخفضًا.
  • خصائص العزل. الألياف الزجاجية هي مادة عازلة ممتازة مع خصائص عزل كهربائية وحرارية جيدة ، وتستخدم على نطاق واسع في معدات الطاقة والأجهزة الإلكترونية وغيرها من المجالات.

أنواع مواد ترشيح الألياف الزجاجية

مصنفة حسب شكل الألياف الزجاجية ، وهي مقسمة إلى ورق ترشيح من الألياف الزجاجية ، ونسيج مرشح منسوج من الألياف الزجاجية ، ونسيج مرشح غير منسوج من الألياف الزجاجية. من بينها ، يتم تطبيق ورق ترشيح الألياف الزجاجية بشكل رئيسي باستخدام العملية الرطبة ، ويتم إنتاج نسيج مرشح منسوج من الألياف الزجاجية باستخدام أساليب النسيج ، ويتم تصنيع نسيج مرشح غير منسوج من الألياف الزجاجية (نسيج مرشح غير منسوج من الألياف الزجاجية) في المقام الأول عن طريق ثقب الإبرة والعمليات الرطبة. بالمعنى الدقيق للكلمة ، ينتمي ورق مرشح الألياف الزجاجية إلى مواد التصفية غير المنسوجة. وفقًا لتصنيف مواد تصفية الألياف الزجاجية عن طريق الاستخدام ، هناك مواد تصفية العادم من الألياف الزجاجية ، ومواد تصفية الألياف الزجاجية ، ومواد تصفية السائل من الألياف الزجاجية.

ورقة ترشيح من الألياف الزجاجية

ورق ترشيح الألياف الزجاجية عبارة عن ورقة رقيقة مصنوعة من ألياف زجاجية بقطر دقيق. لديها استقرار جيد الأبعاد ، مقاومة كيميائية عالية ، مقاومة قوية للطقس ، وعدم القابلية للاشتعال جيدة. يمكن صنعه من 100% من الألياف الزجاجية (بقطر 0.3–0.5 μm أو أقل ، يتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد السيليكون) ، مع إضافة مادة لاصقة ، أو مختلطة مع بعض عجينة الخشب الكيميائية ، وتشكيل على ماكينة الورق الرباعي أو الأسطوانية.

يستخدم إنتاج ورق الترشيح من الألياف الزجاجية عملية رطبة ، على غرار عملية إنتاج ورق الترشيح العادي. يكمن الفرق في حقيقة أن ورق الترشيح من الألياف الزجاجية يخضع لبابًا معتدلًا لأن الألياف الزجاجية هشة. المواد الخام المستخدمة هي 100% ألياف زجاجية فائقة الدقة أو نسبة معينة من ألياف لب الخشب.

Various types of glass fiber filter paper stacked together

قماش مرشح منسوج من الألياف الزجاجية

نسيج المرشح المنسوج من الألياف الزجاجية هو نوع من مواد التصفية المصنوعة من خيوط الألياف الزجاجية الموسعة ، مما يوفر مقاومة جيدة لدرجة الحرارة العالية ، والاستقرار الكيميائي ، والقوة الميكانيكية. يستخدم نسيج المرشح المنسوج من الألياف الزجاجية بشكل شائع في معدات تنقية غاز المداخن ، ومرشحات الهواء ، والمرشحات السائلة لالتقاط الجزيئات الصلبة والغبار والدخان والملوثات الأخرى ، وبالتالي الحفاظ على بيئة نظيفة وعمليات صناعية فعالة. تشمل المواد الخام المستخدمة في نسيج المرشح المنسوج من الألياف الزجاجية أربعة أنواع: الألياف الزجاجية الخالية من القلويات (الألياف الطويلة) ، الألياف الزجاجية القلوية المتوسطة (الألياف الطويلة) ، خيوط الألياف الزجاجية الخالية من القلويات ، وغزل الألياف الزجاجية متوسطة القلوية.

Folded glass fiber woven filter fabric
الجدول 1: قائمة المواد والممتلكات
مواد خصائص درجة الحرارة نفاذية الهواء قطر الألياف واحد
ألياف زجاجية خالية من القلويات يمكن استخدامه على المدى الطويل عند درجات حرارة تصل إلى 280 °C ، مع مقاومة فورية (في غضون ساعة واحدة) لدرجات الحرارة حتى 350 °C. تكون نفاذية الهواء لمواد مرشح الخيوط الموسعة من الألياف الزجاجية أعلى من نفاذية مواد مرشح الألياف الزجاجية المستمرة ، مع وجود مواد لباد الإبرة من الألياف الزجاجية بأعلى نفاذية للهواء الألياف الزجاجية الإلكترونية يمكن أن تنتج ألياف بقطر واحد من الألياف 8–9 μm
ألياف زجاجية قلوي متوسطة درجة حرارة التشغيل لمواد تصفية الألياف الزجاجية متوسطة القلوية هي 260 °C فقط ، مع مقاومة فورية لدرجة الحرارة أقل من 300 °C. --
غزل موسع من الألياف الزجاجية الخالية من القلويات يمكن استخدامه على المدى الطويل عند درجات حرارة تصل إلى 280 °C ، مع مقاومة فورية (في غضون ساعة واحدة) لدرجات الحرارة تصل إلى 350 °C. --
غزل موسع من الألياف الزجاجية متوسطة القلوية درجة حرارة التشغيل لمواد تصفية الألياف الزجاجية القلوية المتوسطة هي 260 °C فقط ، مع مقاومة فورية لدرجة الحرارة أقل من 300 °C. --
الجدول 2: مختلف صيغ المعالجة الكيميائية سطح النسيج المنسوجة مرشح الزجاج
اسم الصيغة تكوين صيغة غرض التصميم التطبيقات اللون خصائص مواد الترشيح
FCA (تركيبة مضادة للتكثيف) تتكون أساسا من طارد المياه وزيت السيليكون مصممة لأماكن انبعاث الغبار ذات المحتوى العالي من الرطوبة ودرجة الحرارة المنخفضة المعرضة للتكثيف التحكم في الغبار في مصانع الأسمنت والمجففات وما إلى ذلك. أصفر مقاومة ممتازة للماء ، مقاومة جيدة للثني والتآكل
FQ يعتمد بشكل أساسي على زيت السيليكون التفاعلي توفير أداء أفضل لتنظيف الغبار تستخدم أساسا في أفران الإسمنت الدوارة وصناعة الكربون الأسود ، إلخ. أصفر بعض النهم المائي ، مقاومة جيدة للثني والتآكل
165 يعتمد بشكل رئيسي على الجرافيت توفير نسبة أفضل لأداء التكلفة تستخدم أساسا في صناعة الاسمنت ، الخ. أسود بعض المقاومة للماء والانثناء والتآكل
FS2 (تركيبة فولاذية) يعتمد بشكل رئيسي على بولي تيترافلوروإيثيلين وزيت السيليكون التفاعلي مصممة لتنقية غاز فرن الانفجار في صناعة الصلب فرن الصهر لتنقية الغاز أصفر بعض النهم المائي ، مقاومة جيدة للثني والتآكل
PSi تتكون أساسا من زيت السيليكون ، الجرافيت ، و بولي تيترافلوروإيثيلين مصممة للتطبيقات ذات درجات حرارة غاز المداخن العالية نسبيا لأماكن انبعاثات الغبار ذات درجات حرارة غاز المداخن العالية في صناعات مثل مواد البناء أسود مقاومة جيدة لدرجة الحرارة ، والمرونة ، ومقاومة الانثناء والتآكل
RH (تركيبة مقاومة للحمض) تتكون أساسا من زيت السيليكون ، الجرافيت ، بولي تيترافلوروإيثيلين ، ومكونات مقاومة للحمض توفر مقاومة حمض جيدة تستخدم أساسا في أفران الأسمنت وإنتاج 15000 طن من الكربون الأسود أسود مقاومة جيدة للماء ، ومقاومة الأحماض ، ومقاومة الانثناء والتآكل
TFB (تركيبة مقاومة عالية الانثناء) تتكون أساسا من بولي تيترافلوروإيثيلين توفير مقاومة ممتازة للثني والتآكل لإزالة الغبار من غازات المداخن ذات درجة الحرارة العالية في صناعات مثل الأسمنت والأسود الكربوني وحرق النفايات أصفر مقاومة جيدة للثني والتآكل ، خصائص مسعور ، وعمر خدمة طويل ، مع بعض المقاومة للأحماض
AR (تركيبة عالية المقاومة للحمض) تتكون أساسا من زيت السيليكون ، الجرافيت ، بولي تيترافلوروإيثيلين ، ومكونات مقاومة للحمض توفر مقاومة ممتازة للأحماض إزالة الغبار من غازات المداخن الحمضية في الغلاف الجوي في الغلايات التي تعمل بالفحم ومحارق النفايات أسود مقاومة ممتازة للماء ، ومقاومة الأحماض ، ومقاومة جيدة للثني والتآكل.
YM (تركيبة غلاية تعمل بالفحم) تتكون أساسا من زيت السيليكون ، الجرافيت ، بولي تيترافلوروإيثيلين ، ومكونات مقاومة للحمض مصممة خصيصًا للغلايات التي تعمل بالفحم إزالة الغبار من غاز المداخن والمراجل التي تعمل بالفحم أسود مقاومة ممتازة للماء ، مقاومة الأحماض ، مقاومة جيدة للثني والتآكل.
B1 تتكون أساسا من زيت السيليكون و بولي تيترافلوروإيثيلين مصممة لصناعة أسود الكربون إزالة الغبار النبضي في صناعة أسود الكربون أصفر يتميز بهيكل ثلاثي المسام ، ومقاومة ترشيح منخفضة ، وكفاءة إزالة الغبار تصل إلى 99.9%. سرعة الترشيح حوالي ضعف سرعة مواد تصفية النسيج العادية.
شارع مصممة لصناعة الصلب فرن الصهر لتنقية الغاز أصفر
تشي مصممة للصناعة الكيميائية فصل الغاز الصلب في الصناعة الكيميائية أصفر
JF (تركيبة مواد الترشيح المتشابكة) تتكون أساسا من طارد المياه وزيت السيليكون مصممة خصيصًا لمواد الفلتر المتشابكة من الألياف الزجاجية التحكم في الغبار في مصانع الأسمنت والمجففات وما إلى ذلك. أصفر بالإضافة إلى خصائص مكافحة التكثيف في FCA ، لديها مقاومة انثناء أفضل
F2 (تركيبة مقاومة للماء والزيت) تتكون أساسا من مكونات مقاومة للماء والزيت مصممة لتوفير أداء مقاوم للماء ومقاوم للزيت لمواد فلتر البوليستر المعادن ، مواد البناء ، الخ. أبيض أداء ممتاز مقاوم للماء والزيت

عملية نسج قماش مرشح منسوج من الألياف الزجاجية

Plain weave diagram

نسيج سادة

يتكون النسيج العادي عن طريق تشابك الخيوط ، مع كل خيوط لها خيط واحد فوق واحد وأدناه. نسج عادي لديه استقرار النسيج جيدة.

Twill weave diagram

نسيج توالك

نسج حك ينطوي على اثنين أو أكثر من خيوط ملء المتداخلة بالتناوب. يتميز بالمرونة والنعومة والقوة ، ولكن لديه استقرار ضعيف نسبيًا.

Ribbed weave diagram

نسيج مضلع

نسج مضلع أقفال الخيوط عن طريق تقاطع اثنين أو أكثر من خيوط الاعوجاج مع واحد أو أكثر من خيوط اللحمة.

4-shaft satin weave diagram

نسيج ساتان 4 أعمدة

نسيج الساتان ذو 4 أعمدة يتكيف بسهولة أكبر مع الأسطح المنحنية النموذجية في البلاستيك المقوى.

8-shaft satin weave diagram

نسيج ساتان 8 أعمدة

يتضمن نسج الساتان 8 أعمدة خيط لحمة واحد يطفو فوق سبعة خيوط الاعوجاج وتحت خيط الاعوجاج واحد. هذا النسيج مرن للغاية ويستخدم لتشكيل الأسطح المنحنية.

Double twill weave diagram

نسيج قطني مزدوج

يتم استخدام نسج نسيج قطني مزدوج في الحالات التي تتطلب حياكة ضيقة عالية الكثافة. سمة من نسج نسيج قطني مزدوج هي الخطوط المائلة أو المائلة.

قماش غير منسوج من الألياف الزجاجية

نسيج مرشح الألياف الزجاجية غير المنسوج (قماش غير منسوج) هو مادة مرشح مصنوعة من الألياف الزجاجية من خلال عملية غير منسوجة. تربط العملية غير المنسوجة الألياف معًا من خلال طرق مثل الرطب ، واللكم بالإبرة ، وذوبان في مهب ، على عكس عمليات النسيج التقليدية التي تتشابك الألياف. يتميز نسيج المرشح غير المنسوج من الألياف الزجاجية عادة بمزايا مثل القوة العالية ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل الكيميائي ، مما يجعله مناسبًا لأعمال الترشيح في البيئات القاسية مثل درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية والغازات المسببة للتآكل. يستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل فلاتر الهواء ، فلاتر السوائل ، فلاتر السيارات ، إلخ.

Glass fiber non-woven filter cloth on a white background
الجدول 3: طاولة المواد
الصنف نوع المادة
المواد الرئيسية ألياف زجاجية خالية من القلويات
ألياف زجاجية قلوي متوسطة
مادة مركبة بوليميد (P84) ، كبريتيد البولي فينيل (PPS) ، ميتاس ، بولي أميد-إيميد ، بولي تيترافلوروإيثيلين (PTFE) ، إلخ.
طلاء غشاء بولي تترافلوروإيثيلين مركب مسامي موسع (ePTFE)