فایبر گلاس چیست و چه کاربردهایی دارد؟
فایبر گلاس (Fiberglass) به گروهی از محصولات ساخته شده از الیاف شیشه ای گفته میشود که در اشکال مختلف ترکیب و تولید میشوند. الیاف شیشه یا فایبر گلاس را میتوان با توجه به هندسه آنها به دو گروه عمده تقسیم کرد:
- الیاف پیوسته که در تولید نخ و منسوجات استفاده میشوند و
- الیاف ناپیوسته (کوتاه) که مانند پتو یا تخته برای عایق کاری و فیلتراسیون استفاده میشوند.
فایبر گلاس را میتوان مانند پشم یا پنبه به نخ تبدیل کرد و مثل پارچه بافت که بعضا برای تولید پارچه از آنها استفاده میشود. منسوجات فایبرگلاس معمولاً به عنوان یک ماده تقویت کننده برای پلاستیک های قالب گیری و چند لایه (لمینت شده) استفاده میشود. پشم فایبرگلاس، یک ماده ضخیم و کرکی ساخته شده از الیاف ناپیوسته است و به عنوان عایق حرارتی و جذب کننده صدا کاربرد دارد.
فایبر گلاس کاربردهای فراوانی دارد و در صنایع مختلف از جمله در دیوارهها و بدنه کشتیها و زیردریاییها و هواپیماها، محفظه موتور خودرو و آسترهای پانل بدنه، در کورهها و واحدهای تهویه مطبوع، پانلهای آکوستیک دیوار و سقف و پارتیشنهای معماری بسیار کاربرد دارد. فایبرگلاس را میتوان برای کاربردهای خاص صنایع برق (نوع E) به عنوان نوار عایق الکتریکی، صنایع شیمیایی (نوع C) به عنوان مواد مقاوم در برابر اسیدها و صنایع حرارتی (نوع T) به عنوان عایق حرارتی مورد استفاده قرار داد.
تاریخچه فایبر گلاس
اگرچه استفاده از فایبر گلاس به شکل امروزی پدیده نسبتاً جدیدی است، اما صنعتگران و هنرمندان برای تزئین جامها و گلدانها در دوران رنسانس از الیاف شیشه استفاده میکردند. یک فیزیکدان فرانسوی به نام رنه آنتوان فرشو دو رومور در سال 1713 منسوجات تزئینی فایبر گلاس تولید کرد و مخترعان انگلیسی این شاهکار را در سال 1822 تکرار کردند. یک ابریشم باف انگلیسی در سال 1842 پارچه شیشه ای ساخت و مخترع دیگری به نام ادوارد لیبی یک لباس بافته شده از الیاف شیشه را در نمایشگاه کلمبیای شیکاگو در سال 1893 به نمایش گذاشت.
با استفاده از فرآیندی که شامل کشیدن الیاف از میلهها به صورت افقی به یک درام گردان بود، پشم شیشه، تودهای کرکی از الیاف ناپیوسته در طولهای متفاوت، برای اولین بار در اروپا و در اوایل قرن بیستم تولید شد. چندین دهه بعد، یک فرآیند ریسندگی توسعه یافت و به ثبت رسید. مواد عایق فایبر گلاس در طول جنگ جهانی اول در آلمان ساخته شد.
تحقیق و توسعه این محصولات با هدف تولید صنعتی فایبر گلاس، در دهه 1930 در ایالات متحده و تحت هدایت دو شرکت بزرگ، شرکت شیشه اوونز-ایلینویز و شیشه کورنینگ پیشرفت کرد. این شرکتها با کشیدن شیشه مذاب از سوراخهای بسیار ظریف، فیبر شیشهای ظریف، انعطافپذیر و کمهزینه تولید کردند. در سال 1938، این دو شرکت با هم ادغام شدند و Owens-Corning Fiberglas Corp را تشکیل دادند. در حال حاضر، این شرکت به یک شرکت 3 میلیارد دلاری در سال تبدیل شده است و در بازار فایبرگلاس پیشرو است.
مواد خام مورد استفاده در تولید الیاف شیشه
مواد خام اولیه که در تولید محصولات فایبرگلاس به کار میروند شامل انواع مواد معدنی طبیعی و مواد شیمیایی مصنوعی هستند. مواد اصلی شامل ماسه سیلیس، سنگ آهک و خاکستر سودا است. سایر ترکیبات ممکن است شامل آلومینای کلسینه شده، بوراکس، فلدسپات، نفلین سینیت، منیزیت و خاک رس کائولن و غیره باشد. ماسه سیلیس به عنوان شکل دهنده شیشه استفاده میشود و خاکستر سودا و سنگ آهک در درجه اول به کاهش دمای ذوب کمک میکنند. برای بهبود برخی خواص و ویژگیها، مثل افزایش مقاومت شیمیایی، از مواد دیگری مانند بوراکس استفاده میشود. شیشه ضایعاتی که به آن cullet نیز میگویند، به عنوان ماده اولیه نیز استفاده میشود. قبل از مرحله ذوب، مواد خام باید با دقت در مقادیر دقیق وزن شده و کاملاً با هم مخلوط شوند.
فرآیند تولید فایبر گلاس
به طور کلی، قبل از اینکه محصولات متنوع فایبر گلاس به اشکال مختلف آماده عرضه به بازار شوند، مراحل زیر را طی میکنند:
- همان طور که گفتیم، ابتدا مواد خام اولیه بهنسبتهای دقیق با هم مخلوط میشوند. میزان این ترکیبات بنابر خواص موردنظر متفاوت است. به این مرحله بچینگ نیز گفته میشود.
- مواد مخلوط شده برای ذوب وارد یک کوره میشود. کوره ممکن است با برق، سوخت فسیلی یا ترکیبی از این دو گرم شود. دما باید دقیقاً کنترل شود تا جریان صاف و ثابت شیشه حفظ شود. شیشه مذاب باید در دمای بالاتر (حدود 2500 درجه فارنهایت [1371 درجه سانتیگراد]) نسبت به سایر انواع شیشه نگهداری شود تا به فیبر تبدیل شود. هنگامی که شیشه به حالت مذاب درآمد، از طریق یک کانال که در انتهای کوره قرار دارد، به تجهیزات شکل دهی منتقل میشود.
- بسته به نوع الیاف، از چندین فرآیند مختلف برای تشکیل الیاف استفاده میشود. الیاف نساجی ممکن است مستقیما از همان شیشه مذاب داخل کوره تشکیل شوند، یا ممکن است شیشه مذاب ابتدا به دستگاه فایبرگلاس وارد شود که سنگهای شیشه به قطر حدود 0.62 اینچ (1.6 سانتی متر) تولید میکنند. این سنگهای شیشه از نظر ناخالصی به صورت بصری بررسی میشوند. در هر دو فرآیند ذوب مستقیم و ذوب سنگ شیشه، شیشهها از طریق بوشهای گرم شده الکتریکی (که اسپینر نیز نامیده میشوند) تغذیه میشوند. بوش از پلاتین یا آلیاژ فلز ساخته شده است که از 200 تا 3000 روزنه بسیار ظریف دارد. شیشه مذاب از روزنهها عبور کرده و به صورت رشتههای ریز بیرون میآید.
- از طریق فرآیند رشته پیوسته میتوان یک فیبر طولانی و پیوسته تولید کرد. پس از عبور شیشه از سوراخهای بوش، رشتههای متعددی روی یک بادگیر با سرعت بالا قرار میگیرند. بادگیر با سرعت 2 مایل (3 کیلومتر) در دقیقه، بسیار سریعتر از سرعت جریان شیشه از بوشها میچرخد. رشتهها در حالی که هنوز مذاب هستند بیرون آمده و رشته هایی به اندازه کسری از قطر دهانههای بوش را تشکیل میدهند. یک چسب شیمیایی روی این رشتهها اعمال میشود تا از شکستن الیاف در طول فرآیندهای بعدی جلوگیری کند. سپس رشتهها دور لولههایی پیچیده میشوند. اکنون میتوان آنها را پیچ و تاب داد و به نخ و الیاف تبدیل کرد.
- یک روش جایگزین فرآیند staplefiber است. همانطور که شیشه مذاب از میان بوشها جریان مییابد، جتهای هوا به سرعت رشتهها را خنک میکنند. انفجارهای متلاطم هوا رشتهها را به طولهای 8-15 اینچ (20-38 سانتی متر) میشکند. این رشتهها از طریق اسپری روان کننده روی یک درام گردان میافتند و در آنجا یک شبکه نازک را تشکیل میدهند. تار از درام کشیده میشود و به رشتهای پیوسته از الیافی که به صورت شل مونتاژ شدهاند در میآید. این رشته را میتوان با همان فرآیندهایی که برای پشم و پنبه استفاده میشود به نخ تبدیل کرد.
- به جای اینکه این رشتههای پیوسته یا بلند را به نخ تبدیل کرد، میتوان آنها را به طولهای کوتاهتر خرد کرد. این رشتهها بر روی مجموعهای از ماسورهها به نام کریل نصب میشوند و از طریق دستگاهی کشیده میشوند که آن را به قطعات کوتاه خرد میکند. فیبر خرد شده به تشکهایی تبدیل میشود که به آن یک چسب اضافه میشود. پس از پخت در کورههای مخصوص، رول میشود و بر اساس وزن و ضخامتهای مختلف برای تولید محصولاتی همچون توفال، سقفهای پیش ساخته یا متهای تزئینی به کار میروند.
- فرآیند اسپینر برای تولید پشم شیشه استفاده میشود. در این فرآیند، شیشه مذاب از کوره به یک ظرف استوانهای با سوراخهای کوچک جریان مییابد. همانطور که ظرف به سرعت میچرخد، جریانهای افقی شیشه از سوراخها خارج میشوند. جریانهای شیشه مذاب توسط یک انفجار هوا، گاز داغ یا هر دو به الیاف تبدیل میشوند. الیاف روی یک تسمه نقاله میافتند، جایی که به صورت تودهای پرزدار در هم تنیده میشوند. این نوع فایبر گلاس را میتوان برای عایق بندی استفاده کرد، یا میتوان پشم را با یک عامل چسباننده اسپری نمود، به ضخامت مورد نظر فشرده کرد و در کوره پخت. گرما عامل چسبنده را آماده میکند و محصول به دست آمده ممکن است یک تخته سفت یا نیمه سفت و یا پشم شیشه انعطاف پذیر باشد.
- علاوه بر عامل چسباننده، پوششهای دیگری نیز برای محصولات فایبرگلاس مورد نیاز هستند. روان کنندهها برای کاهش ساییدگی الیاف استفاده میشوند. گاهی اوقات در مرحله خنک سازی، یک ترکیب ضد الکتریسیته ساکن بر روی سطح تشکهای عایق فایبرگلاس اسپری میشود. عامل ضد الکتریسیته ساکن از دو ماده تشکیل شده است: مادهای که تولید الکتریسیته ساکن را به حداقل میرساند و مادهای که به عنوان بازدارنده خوردگی و تثبیت کننده عمل میکند.
- سایزینگ به هر پوششی گفته میشود که در عملیات شکل دهی روی الیاف شیشه اعمال میشود و ممکن است حاوی یک یا چند جزء (روان کنندهها، عامل چسباننده یا عوامل جفت کننده) باشد. از عوامل جفت کننده روی رشتههایی استفاده میشود که برای تقویت خواص کشسانی استفاده میشود تا پیوند با مواد افزودنی را تقویت کند. گاهی اوقات برای برداشتن این پوشش ها یا افزودن پوشش دیگری نیاز به عملیات تکمیلی است. برای کاربردهای تزئینی، پارچهها باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند و بافت آنها ثابت شود. قبل از رنگرزی یا چاپ، پوششهای پایه و زیرکاری رنگ اعمال میشوند.
- محصولات فایبرگلاس در اشکال متنوعی به بازار عرضه میشوند که با استفاده از چندین فرآیند ساخته و تولید میشوند. به عنوان مثال، عایق لوله فایبرگلاس قبل از عمل آوری، مستقیماً از واحدهای شکل دهی بر روی اشکال میله مانندی به نام سنبه پیچیده میشوند. سپس، در قالبی به طول 3 فوت (91 سانتی متر) یا کمتر، در فر پخته میشوند و به صورت طولی قالب گیری شده و به ابعاد مشخص اره میشوند. در صورت نیاز روکش شده و محصول نهایی برای حمل بسته بندی میشود.
- در مراحل مختلف تولید فایبرگلاس، از مواد نمونه برداری میشود تا کیفیت تولید حفظ شود. نمونههای شیشه و الیاف از نظر ترکیب شیمیایی و وجود نقص با استفاده از آنالیزرهای شیمیایی پیچیده و میکروسکوپ تجزیه و تحلیل میشوند. توزیع و اندازه ذرات مواد خام با عبور این مواد از تعدادی الک با اندازههای مختلف به دست میآید. ضخامت محصول نهایی طبق مشخصات مدنظر اندازه گیری میشود. تغییر ضخامت نشان میدهد که کیفیت شیشه پایینتر از حد استاندارد است.
- تولید کنندگان فایبرگلاس از انواع روشهای تست استاندارد برای اندازه گیری، تنظیم و بهینه سازی مقاومت صوتی محصول، جذب صدا و عایق صوتی بودن محصولات استفاده میکنند. خواص صوتی را میتوان با تنظیم متغیرهای تولید مانند قطر فیبر، چگالی ظاهری، ضخامت و محتوای عامل چسباننده کنترل کرد. برای کنترل خواص حرارتی نیز از رویکردهای مشابهی استفاده میشود.
تولید نوار چسب فایبر گلاس کش بافت
یکی از کاربردیترین انواع محصولات فایبر گلاس، نوار چسب فایبر گلاس کش بافت است. این نوارها که جزو نوارهای نسوز ابریشمی هستند از سه ماده اصلی تشکیل میشوند: الیاف فایبر گلاس، روغن تفلون و رزین.
برای تولید این محصول، مواد اولیه داخل کوره و با حرارت 1200 درجه ذوب میشوند و پس از خروج از کوره با رزین (عامل چسباننده) ترکیب میشوند. این رزین میتواند از نوع رزینهای پلی استر، اپوکسی یا وینیل استر باشد که البته ترکیب هر کدام از آنها با مواد اولیه ویژگیهای خاص خود را به همراه خواهد داشت. بعد از ترکیب الیاف شیشه مذاب و رزین، این مواد از اکسترودرهای خاصی عبور داده شده و خنک میشوند.
سپس این رشتهها به صورت نخ تابیده شده درآمده و برای تولید منسوجات نسوز مثل پارچه فایبر گلاس یا نوار چسب فایبر گلاس کش بافت مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین، برای ارتقای خواص این محصول، آن را با یک لایه روغن تفلون (عامل روان کننده) پوشش میدهند.
از نظر ظاهر، نوار چسب فایبر گلاس کش بافت ظاهری درخشان دارد و در سه رنگ سفید، قهوهای روشن و قهوهای تیره در دسترس است. وجود تفلون در این نوارها خاصیت غیرسمی به آنها اضافه میکند که برای سلامتی هیچ ضرر یا مشکلی ایجاد نمیکنند. ضمن اینکه خاصیت آب گریزی پیدا کرده و ضریب اصطکاک آنها را بسیار کاهش میدهد. این نوارهای فایبر گلاس دمای -70 درجه سانتی گراد تا 290 در جه را تحمل میکنند. از دیگر ویژگیهای بارز نوار چسب فایبر گلاس کش بافت میتوان به این موارد اشاره کرد:
- ضد خوردگی و مقاوم در برابر پوسیدگی
- استحکام مکانیکی بالا
- عمر و دوام طولانی
- وزن مخصوص کم
- مقاوم در برابر مواد شیمیایی، اسیدها و مواد قلیایی فاضلاب ها
کد آیسیک و کد تعرفه گمرکی نوار چسب فایبر گلاس کش بافت
کد آیسیک (ISIC) یا طبقه بندی استانداردهای بین المللی صنایع یک روش ساده و دقیق کدگذاری است که از طریق آن میتوان اطلاعاتی نظیر هویت کالا، قطعات، مواد، مدارک و اموال را تعیین و تایید کرد. در حال حاضر، این محصول کد آیسیک اختصاصی ندارد.
برای تعیین جایگاه یا ترخیص کالا از گمرک نیز نیاز به کد تعرفه گمرکی است که برای این محصول هنوز کد تعرفه گمرکی اختصاص نیافته است.
خلاصه گزارش سرمایه گذاری
- ظرفیت تولید سالانه: 120 تن
- مساحت زمین موردنیاز: 1500 مترمربع
- زیربنای کل: 500 مترمربع
- نیروی انسانی لازم: 16 نفر
- میزان سرمایه گذاری ثابت: 4 میلیارد تومان (بدون در نظر گرفتن هزینه زمین)
- ارزش ماشین آلات و تجهیزات: 1.2 میلیارد تومان
- نرخ بازده داخلی در سال مبنا: 39 درصد
- نرخ برابری دلار: 28000 تومان
چگونه طرح توجیهی تولید نوار چسب فایبر گلاس کش بافت تهیه کنیم؟
اگر میخواهید به صورت کاملا حرفهای یک طرح توجیهی تولید نوار چسب فایبر گلاس کش بافت تهیه کنید، کارشناسان ما در شرکت طرح نویس آماده ارائه خدمات به شما عزیزان هستند.
بخشی از خدمات شرکت طرح نویس در این حوزه عبارتند از:
-انجام مطالعات امکان سنجی و بازاریابی برای محصولات و خدمات
-بررسی پتانسیل صادراتی و شناسایی بازار محصولات صنعتی
-انجام طرح های توجیهی برای استارتاپ ها و شرکت های دانش بنیان
-انجام طرح های توجیهی به منظور جذب سرمایه گذار خارجی
-ثبت نام و انجام فرآیند اخذ جواز تاسیس، ثبت نام سامانه بهین یاب، کارا و سیتا
– تهیه طرح توجیهی برای ثبت اختراع و پارک های علم و فناوری
– طراحی و اجرای پروژه های صنعتی
منتظر شما هستیم…