پیش ساخته ها(GRC), رزین و الیاف تقویت سازه, فایبرگلاس, مقالات, مقالات دانشنامه کامپوزیت, مقالات صنعت برق و الکترونیک, مقالات صنعت ساختمان, وکیوم بگ

بررسی بازار الیاف شیشه و صنایع مصرف کننده ی آن

آنچه در مقاله”بررسی بازار جهانی الیاف شیشه و کاربردهای آن” می خوانیم:

در ادامه مقاله “الیاف شیشه” که به تفضیل به بررسی ساختار شیمیایی، خواص و انواع الیاف شیشه پرداخته ایم. در این مقاله از نگاه کاربردی و صنعتی موارد زیر را بررسی خواهیم کرد:

_ آشنایی با الیاف شیشه و انواع متداول آن

_ اشکال متداول الیاف شیشه در بازار

-آشنایی با ظرفیت جهانی تولید الیاف شیشه و شرکت های تولید کننده

-معرفی کاربرد الیاف شیشه در صنایع مختلف:

        • توربین های بادی
        • برق و الکترونیک
        • هوافضا و نظامی
        • صنایع شیمیایی
        • عمران و زیر ساخت
        • ساختمان سازی
        • خودروسازی
        • قایق سازی
        • کالاهای مصرفی و تسهیلات تجاری
        • وسایل ورزشی

– خرید انواع الیاف شیشه

1- آشنایی با الیاف شیشه و انواع آن:

صنعت الیاف شیشه از نظر وزن و بخصوص ارزش، در تمامی بخش‌های صنعت شیشه تجارت مناسبی به شمار می‌آید. غیر از بخش الیاف، سایر بخش‌های این صنعت عبارتند از ظروف شیشه‌ای، شیشه‌های تخت (صنعت خودرو و ساختمان)، وسایل شیشه‌ای (میز و مانند آن) و شیشه‌های صنعتی (چراغ، الکترونیک و …).

طی سالیان گذشته، تولیدکنندگان الیاف شیشه با بهینه کردن فرآیندهای تولید و ترکیب درصد اجزاء به عنوان یکی از عوامل تعیین کنندة استحکام الیاف در کنار بهینه سازی مواد سایزینگ (تامین کننده کیفیت چسبندگی به رزین) محصولات جدیدی تولید کرده‌اند. از جمله پارامتر های موثر در خواص نهایی الیاف می توان به تجمع فیلامنت‌ها، جهت‌گیری آنها و فرمولاسیون سایزینگ اشاره کرد. معمولاً سایزینگ‌ها بر اساس فرآیندی که الیاف در آن استفاده می‌شوند (مانند پالتروژن، فیلامنت وایندینگ، بافت و …)، و نیز سازگاری با رزین (گرمانرم مانند پلی پروپیلن و پلی آمید یا گرماسخت مانند پلی استر و فنولیک) طراحی می‌شوند.

1-1- انواع متداول الیاف شیشه:

در نتیجه تنوع ساخت بر اساس تغییر پارامتر های فوق محصولات شیشه در انواع و اشکال مختلف محدودة وسیعی از بازار را به خود اختصاص داده اند که البته لزوماً کارایی آنها مانند هم نیست. تقسیم‌بندی‌های متعددی برای الیاف شیشه وجود دارد که کلی ترین آن را می توانید در مقاله “الیاف شیشه” مطالعه نمایید ولی امروزه آنها را به چهار گروه تقسیم می‌کنند که شامل انواع E، ECR، Advantex و HP (کارایی بالا) می‌باشند.

شرکت پیشروی اونس کورنینگ (OCV فعلی) تولید انواع الیاف شیشه نوع E را در سال 1938، S-2 را در سال 1968، ECR را در سال 1980، Advantex را در سال 1997 و HP را در سال 2007 آغاز نموده است. الیاف E که الیاف مرجع محسوب می‌شوند، شامل:

53 تا 60% SiO2،

20 تا 24% اکسیدهای فلزات قلیایی

5 تا 10% B2O3

5 تا 10% Al2O3

به اضافه سایر اجزای با مقادیر کمتر می‌باشد. البته به دلایل زیست محیطی، روند صنعت در جهت کاهش هر چه بیشتر B2O3 بوده است. در صنعت کامپوزیت ایران این نوع الیاف، متداولترین نوع مصرفی است و غالب الیاف شیشه ارائه شده در فروشگاه ایران کامپوزیت کاویان در اشکال مختلف نیز از این نوع می باشد.

الیاف مقاوم به خوردگی (ECR) برای کاربردهایی که مقاومت به مواد شیمیایی و اسیدها و بازها اهمیت دارد، مانند مخازن نگهداری مواد، استفاده می‌شوند.

الیاف Advantex همان نوع E بدون بُر است که البته خواص مکانیکی و مقاومت شیمیایی آن نسبت به نوع E بهبود قابل ملاحظه‌ای یافته است. الیاف با کارایی بالا که فرمولاسیون جدیدی در این صنعت محسوب می‌شوند، نه تنها عاری از بر هستند، بلکه خواص مکانیکی-دینامیکی (استحکام، مدول، کرنش و خستگی) عالی‌تری را تامین می‌کنند. همچنین این الیاف نسبت به انواع E، به میزان قابل توجهی از مقاومت حرارتی و شیمیایی بالاتری برخوردار هستند.

2-1-اشکال متداول الیاف شیشه در بازار:

الیاف شیشه در اصل به دو شکل نخ (yarn) و رشته (roving) مصرف می‌شوند. معمولاً نخ به الیاف با تکس کمتر از 300 که فیلامنت‌های آن قطری برابر با 5 تا 9 میکرون دارند اطلاق می‌شود که در بافت پارچه‌های مورد استفاده در تولید برد مدار چاپی و پارچه‌های شیشه دارای روکش تفلون، PVC، سیلیکون یا کاغذ استفاده می‌شوند.

به منظور تسهیل بافت این الیاف، ابتدا بر نخ‌های اولیه، سایزینگ پارچه اعمال می‌کنند که در نهایت باید این سایزینگ شسته شود و یا با حرارت برداشته شود تا متناسب با کاربرد، عوامل جفت کننده (coupling agent) مناسب، بر پارچه اعمال گردد.

عنوان روینگ به الیاف با تکس 300 تا 4000 و بالاتر اختصاص دارد و قطر فیلامنت‌های آن بین 10 تا 24 میکرون و حتی بالاتر است و سایزینگ آن متناسب با فرآیند و نوع رزین مورد استفاده انتخاب می‌شود. روینگ، خود به شکل‌های تک رشته (direct)، چند رشته (assembled)، نمد الیاف پیوسته (CFM) و نمد الیاف خرد شده (CSM) استفاده می‌شود.

برای کاربردهایی مانند پره توربین بادی یا قایق، که خواص مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردارند، شرکت‌های تولید کنندة الیاف مانند 3B (با محصول Hiper-Tex)، OC (با محصول Xstrand)، Sinoma (با محصول HS2 و HS4)، CPIC و Jushi، محصولات با کارایی بالا را توسعه می‌دهند.

2- آشنایی با ظرفیت جهانی تولید الیاف شیشه و شرکت های تولید کننده:

به دلیل آنکه در سال‌های اخیر، برخی تولیدکنندگان درصدی از کوره‌های خود را خاموش کرده‌اند تا از وضعیت دشوار اقتصادی عبور کنند، تعیین دقیق ظرفیت جهانی تولید الیاف شیشه کار آسانی نیست. بحران اقتصادی اخیر، برخی پروژه‌های توسعه‌ای را نیز به تاخیر انداخت. با این حال در جدول 1 و 2، فهرستی از تولید کنندگان اصلی نخ و روینگ شیشه به همراه ظرفیت تولیدشان آورده شده است. نکتة جالب در این فهرست آنکه، نام تنها 5 تولید کننده در هر دو جدول به چشم می‌خورد که نشان از تخصصی بودن تولید و کاربرد این دو محصول دارد.

ظرفیت جهانی تولید نخ 910.000 تن است که آسیا 69%، آمریکای شمالی 21%، اروپا و ژاپن هرکدام 5% از این ظرفیت را به خود اختصاص داده‌اند. رشد تولید این محصول در مقایسه با سال 2010، 4% پیش بینی شده است.

تولید جهانی روینگ نیز برای سال 2011، با 7% رشد نسبت به سال قبل از آن، 4.100.000 تن ذکر شده که آسیا (بخصوص چین) با بیشترین رشد، سهم خود را به 59% رسانده است. اروپا با سهم 21% و آمریکای شمالی با سهم 20%، پس از آن قرار می‌گیرند.

پیش بینی شده رشد چشمگیر تقاضا در کشورهای آسیایی شامل چین، سرمایه گذاری برای تولید الیاف شیشه در این کشورها را کماکان افزایش خواهد داد. در حالیکه در سال 2010 80-70% ظرفیت تولید الیاف شیشه در جهان بکار گرفته شده بود، تخمین زده شده در سال جاری 90-80% ظرفیت تولید بکار گرفته شده باشد و از این رو، آینده صنعت کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف شیشه شکوفا پیش بینی می‌شود.

3-معرفی کاربرد الیاف شیشه در صنایع مختلف:

الیاف شیشه معمولاً به عنوان مواد تقویت کننده در ساخت قطعات کامپوزیتی جهت ایجاد خواصی چون عایق الکتریکی و  عایق حرارتی، در انواع صنایع سازنده ی اقتصاد ملی استفاده می شود و در اصطلاح به آنها GFRP گفته می شود. GR یا Glass fibers یکی از محصولات پر مصرف به شمار می رود به طوریکه مصرف جهانی الیاف شیشه در سال 2010، 3.960.000 تن تخمین زده شده که توزیع آن در قاره‌های مختلف و نیز سهم هر صنعت در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1- سهم بازار صنایع مختلف (%) و مناطق مختلف (بر حسب میلیون تن) در مصرف الیاف شیشه.

در این بخش جهت آشنایی شما با کاربرد های الیاف شیشه، ده مورد از بزرگترین این صنایع به صورت اجمالی معرفی خواهد شد:

1-3-صنعت ساخت بادگیرهای ذخیره کننده انرژی بادی

توربین های بادی با هدف تبدیل انرژی جنبشی به انرژی بادی ساخته می شوند و بر خلاف ظاهر ساده ای که از خود نشان می دهند طراحی پیچیده ای دارند. تیغه توربین های بادی مهمترین جزء این سازه است که علاوه بر استحکام مکانیکی بالا برای مقاومت در برابر طوفان و عوامل آسیب زای ناشی از محیط و شرایط جوی باید تا حد امکان دارای وزن و چگالی کمی باشد. در ساخت این سازه کامپوزیتی غالبا از رزین اپوکسی به عنوان جزء ماتریس و الیاف شیشه به عنوان جزء تقویت کننده استفاده می شود. ساخت کامپوزیت از این مواد کمک می کند تا تیغه تحت فشار باد نشکند و میان امواج قوی الکترومغناطیس و بازتاب نور تداخلی صورت نگیرد.

2-3-صنعت برق و الکترونیک

در صنعت برق و الکترونیک غالبا از الیاف شیشه برای ایجاد خاصیت مقاومت الکتریکی و مقاومت خوردگی در ساخت قطعات کامپوزیتی استفاده می شود و کاربرد آن عمدتا شامل سه مورد زیر خواهد بود:

محفظه های برق از جمله: جعبه های کلید برق، جعبه های سیم کشی برق یا پوشش های تابلو برق یا ساخت بدنه قطعات الکتریکی می باشد.

اجزاء الکتریکی مانند: ابزار های عایق و درپوش های انتهایی موتور و … می باشد

خطوط انتقال شامل براکت های کامپوزیتی کابل، براکت های ترانچ کابل و …

3-3-هوافضا و صنایع نظامی

الیاف شیشه بخاطر وزن کم و ایجاد قابلیت های خوبی چون: استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر ضربه و شعله آتش یکی از تقویت های پرمصرف در صنایع هوافضا و نظامی است. به عنوان مثال در صنایع هوایی از این محصول در ساخت کامپوزیت های مصرفی به عنوان بدنه هواپیما،هلی کوپتر و اتاقک موتور هواپیما، پره های روتور، اجزای ساختاری ثانویه هواپیما (کف، درها، صندلی ها، مخازن سوخت کمکی)، اتاقک چمدان و اتاقک آنتن استفاده می شود.

4-3- صنایع شیمیایی

مواد کامپوزیت الیاف شیشه دارای ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی خوب و اثر تقویت کنندگی عالی هستند لذا به طور گسترده در صنایع شیمیایی برای ساخت مخازن و لوله های شیمیایی (مانند مخازن ذخیره سازی) و توری های ضد خوردگی استفاده می شود. به عنوان مثال با تقویت لوله های بتنی فاضلاب با الیاف دو جهته ی شیشه می توان آنها را در برابر خوردگی اکسیژن، رطوبت و سولفید هیدروژن محافظت نمود.

5-3- عمران و زیرساخت

همانطور که در موارد بالا اشاره شد الیاف شیشه بخاطر چگالی کم و خاصیت تقویت کنندگی عالی در کنار ایجاد مقاومت ضربه و خوردگی یکی از بهترین تقویت کننده های موادی چون فولاد و بتن به شمار می رودند که این مواد خود از پر مصرفترین متریال های صنعت عمران و ساخت زیر ساخت های شهری به شمار می آید. به عنوان مثال کامپوزیت های تقویت شده با الیاف شیشه در ساخت اسکله ها، پل ها وساختمان های کنار آب جهت جلوگیری از خوردگی و فرسایش حاصل از تماس با آب و در روسازی بزرگراه ها، پایه پل ها به جهت تقویت سازه استفاده می شود.

6-3- ساختمان سازی

در ساختمان سازی مدرن ساخت سازه های سبک و ایمن در برابر حوادث طبیعی و داشتن خواصی چون مقاومت در برابر شعله آتش و عایق بودن دیواره ها در برابر صدا و حرارت از دغدغه های اصلی به شمار می رود. و همه ی این آیتم ها سازندگان مصالح ساختمانی را به سوی ساخت بتن کامپوزیتی، دیوارهای کامپوزیت، صفحات و تزئینات عایق حرارتی، میلگرد های فولادی FRP، حمام استخرهای شنا با بدنه کامپوزیتی، سقف ها، پانل های روشنایی، کاشی های FRP، پانل های درب و برج های خنک کننده تقویت شده با الیاف شیشه هدایت کرده است.

در صورت علاقه مندی به کسب اطلاعات بیشتر از نوع مصرف الیاف شیشه در هریک از این کاربردهای خاص کافیست به صورت منظم از مقالات بخش “کاربردهای ساختمانی” سایت ایران کامپوزیت کاویان دیدن فرمایید. در آینده نزدیک با مقالات کاربردی و تخصصی به تشریح دقیق نکات و دانش فنی این شاخه خواهیم پرداخت.

7-3- خودرو سازی

از آنجایی که کامپوزیت های الیاف شیشه (GFRP) در مقایسه با مواد سنتی از نظر چقرمگی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر دما، مزایای آشکاری دارند و الزامات وسایل نقلیه حمل و نقل را برای وزن سبک و استحکام بالا برآورده می‌کنند، کاربرد آنها در زمینه خودرو روز به روز گسترده‌تر می‌شود. . کاربردهای متداول آن عبارتند از:

– سپر جلو و عقب خودرو، گلگیر، روکش موتور، سقف کامیون

– داشبورد خودرو، صندلی، کابین خلبان، تزئینات

– قطعات الکتریکی و الکترونیکی خودرو

8-3- قایق سازی

در ساخت قایق ها و سازه های شناور در گذشته غالبا از چوب یا فلزات و الومینیوم استفاده می شد اما این مواد در طول زمان دچار سایش و خوردگی می شدند به خصوص چوب توسط برخی از موجودات آب شیرین به مرور خورده می شود. اما امروزه با پیشرفت مصرف کامپوزیت ها در صنایع قایق و کشتی سازی شاهد کاهش سرعت خوردگی و افزایش طول عمر قایق ها در کنار افزایش استحکام و سبکی بیشترشان هستیم. یکی از متداولترین تقویت کننده های این سازه های کامپوزیتی الیاف شیشه(حصیری/نمد) و متداولترین روش ساخت “لایه گذاری دستی” به کمک قالب های آماده است هر چند امروزه استفاده از روش “ساخت با استفاده از وکیوم بگ” نیز استقبال زیادی شده است. الیاف شیشه در ساخت قایق ها و وسایل شناور غیر از سازندگان جزء و بومی توجه شرکت های بزرگی چون کبرا اینترنشنال (واقع در کشور تایلند) و کوئیک بوتس (که در سراسر جهان شعبه دارد) را به خود جلب کرده است. به طوری که خبر همکاری این دو شرکت با یکدیگر در ساخت قایق های تاشو در جهان مورد توجه افراد زیادی قرار گرفت.

              

9-3-کالاهای مصرفی و تسهیلات تجاری

در مقایسه با مواد سنتی مانند آلومینیوم و فولاد،  مواد تقویت‌شده با الیاف شیشه باعث عملکرد بهتر و وزن سبک‌تر مواد کامپوزیت می‌شود. کاربردهای مواد کامپوزیت در این زمینه عبارتند از:

-تجهیزات صنعتی

-بطری های فشار هوا صنعتی

– قاب لپ تاپ، موبایل

-لوازم خانگی

10-3- وسایل ورزشی

مواد کامپوزیت دارای ویژگی های وزن سبک، استحکام بالا، آزادی طراحی بزرگ، پردازش و شکل دهی آسان، ضریب اصطکاک کم، مقاومت در برابر خستگی خوب و … هستند و به طور گسترده در تجهیزات ورزشی استفاده می شوند. کاربردهای آن عبارتند از:

– تخته اسکی

– راکت تنیس، راکت بدمینتون

– پارو زدن

– دوچرخه

-قایق موتوری

در بررسی سهم هر یک از این صنایع در مقیاس جهانی نکته جالب این است که سهم بازار هر صنعت در نواحی مختلف، متفاوت است و در حالیکه بخش حمل و نقل نزدیک به یک سوم کل مصرف الیاف شیشه در قاره اروپا و آمریکا را تشکیل می‌دهد، در آسیا همین میزان به بخش ساخت و ساز و عمران تعلق دارد. البته برای تحلیل بازار بخش‌های خاص باید به نکات ظریفی که در آن بخش‌ها وجود دارد نیز توجه نمود. به عنوان مثال با اینکه صنایع برق و الکترونیک آسیا 20% مصرف الیاف شیشه را به خود اختصاص داده‌اند، ولی بسیاری از محصولات این صنایع در کشور خودشان مصرف نمی‌شود و به دیگر کشورها صادر می‌گردد.

در پایان این بخش باید افزود که گرچه ظرفیت کنونی تولید الیاف شیشه بیش از میزان تقاضای آن است ولی این اضافه ظرفیت در مقیاس درصد، زیاد نیست و سرمایه‌گذاری در این بخش یکبار دیگر در حال رونق است.

منابع:

  1. https://www-fiberglassys-com.translate.goog/news/4409/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=en&_x_tr_hl=en-US
  2. مجله JEC شماره‌های سال 2010 و 2011

4- خرید الیاف اپوکسی:

مجموعه ایران کامپوزیت کاویان به عنوان مرجع تخصصی فروش مواد اولیه صنعت الیاف و کامپوزیت انواع الیاف شیشه را در اشکال مختلف برای کاربرد های متنوع به صورت جزئی و عمده ارائه می کند، جهت اطلاع از خواص، کاربرد و اطلاعات خرید هریک از انواع الیاف مورد نیاز خود می توانید به صفحه فروشگاه، دسته الیاف شیشه و سلیکا رجوع کنید تا در صفحه خانه عبارت الیاف شیشه را سرچ نمایید. (یا فقط روی عبارات آبی کلیک نمایید تا به صفحه مورد نظر منتقل شوید)


مكان گيرنده

تیشو الیاف شیشه C-Gass (1)

1 محصول


مكان گيرنده

الیاف شیشه سوزنی (مت) (3)

3 محصول


مكان گيرنده

الیاف شیشه ریزبافت (3)

3 محصول


مكان گيرنده

الیاف شیشه خرد شده چاپد (2)

2 محصول


مكان گيرنده

الیاف شیشه حصیری (6)

6 محصول


مكان گيرنده

الیاف شیشه تک جهته UD پارچه شیشه (1)

1 محصول


مكان گيرنده

الیاف شیشه (Roving) (1)

1 محصول

بازگشت به لیست

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.