Техника - молодёжи 1959-10, страница 29

Б. РУДОЙ, научный сотрудник Института стекловолокна

Рис. 3. ЯРГИНОЙ

Издавна существует выражение: «прочный как сталь». И этот металл был незаменимым в технике, пока не удалось изучить удивительные свойства "хрупкого стекла, вытянутого в тончайшие нити. Оно обладаэт целым рядом очень ценных свойств: высокой .прочностью на разрыв, малым удельным и объемным весом, негорючестью, устойчивостью против коррозии, хорошими электро-, тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Почему же хрупкий и ломкий материал, превращенный в стеклянное элементарное волокно малого поперечного сечения, приобретает высокую прочность и гибкость?

Это объясняется почти полным отсутствием в -стеклянных волокнах микроскопических трещин, наблюдаемых в обычном стекле, и определенной ориентацией молекул, возникающей в процессе вытягивания стекловолокна. Характерной отличительной чертой этого волокна является гладкая поверхность и цилиндрическая форма.

Неисчерпаемые мировые запасы сырья (песок, мел, сода) открывают большие перспективы для получения в больших масштабах этого важнейшего волокна, мировой выпуск которого составил з 1956 году более 500 тыс. т.

В зависимости от назначения изделий в состав шихты вводят различные добавки: бор, алюминий, магний и другие, придающие стекловолокну повышенные электроизоляционные свойства, механическую прочность и химическую устойчивость.

Стеклянное волокно получают двух видов: непрерывное, достигающее длины более 20 км, похожее внешне на искусственный шелк, и короткое от 5 до 50 см, имеющее внешнее сходство с хлопком, его назвали стеклянной ватой. Каждый из этих двух видов получается по своей особой технологии и имеет свои свойства, свои области применения, которые расширяются с каждым днем. Например, в США номенклатура стекловолокн истых материалов достигла 4 тыс. наименований.

В настоящее время почти асе электрические машины, работающие с большой перегрузкой (пусковые моторы на самолетах, трамвайные моторы, мощные генераторы переменного тока, моторы для сталепрокатных станов), изготовляются со стекловолокни-стой изоляцией. Применение изоляции из стекловолокна в электромоторах взамен хлопчатобумажной и шелковой значительно увеличивает продолжительность службы моторов и совершенно устраняет возможность пробоя вследствие прогорания изоляции.

Стеклянное волокно « сочетании с теплостойкими лаками позволяет изготовить (изолированный провод в 10 раз тоньше человеческого волоса!

Пройдя специальную термическую обработку, стеклянные ткани становятся похожими на шелковые или хлопчатобумажные ткани. Они могут быть окрашены и имеют привлекательный

"^JLj

вид. Такие ткани применяются как огнебезопасные для занавесей в кино и театрах, для ламповых абажуров, а также для покрытия стен, для обивки в автомобилях и железнодорожных вагонах. Из стеклянных тканей можно изготовлять защитные брезенты от дождя, непромокаемые плащи. Нозый водонепроницаемый кровельный материал из стекловолокна, пропитанного битумом, создан в Чехословакии. В СССР разработан способ антикоррозийной защиты укладываемых в землю стальных трубопроводов стекловолокни-стой лентой, пропитанной битумом.

Поскольку стеклянные волокна обладают прочностью на растяжение, которая не уступает прочности стали, (Применение их для армирования бетонных конструкций дало бы по сравнению со сталью существенные преимущества.

Крайне интересное свойство стеклянных волокон пропускать свет было использовано в медицине для изготовления гастроскопа и бронхоскопа, с помощью которых исследуют желудок и бронхи. У этих аппаратов основная деталь — изогнутый пучок из тонких стеклянных волокон, каждое из которых сверху покрыто светонепроницаемым составом. Когда освещают с торца конец этого пучка, то через него пройдет сеет. Таким образом по этому пучку может передаваться изображение поверхности одного из исследуемых органов человека.

Химическая стойкость стеклотканей позволила использовать их в качестве фильтров. Применение фильтров из стеклянного волокна в химической и нефтяной промышленности, черной и цветной металлургии дало большой экономический эффект. Там, где хлопчатобумажные и шерстяные фильтро-материалы служат несколько суток, стеклоткани долговечнее в 30 раз.

■5УНК1РА

Благодаря их применению огромное количество дорогостоящих материалов: шерсть, шелк и другие — высвобождены и направлены для увеличения выпуска предметов ширпотреба.

Фильтры из стеклянного волокна успешно применяются в установках для кондиционирования воздуха на заводах, фабриках, в театрах и жилых домах. Ультрафильтры на основе ультратонкого волокна задерживают радиоактивное излучение, не говоря уже о возможности фильтрации чрезвычайно тонких взвесей и субмикроскопических частиц.

Стеклянная вата — прекрасный тер-мо- и звукоизоляционный материал, не (имеющий себе равных, дающий наибольший эффект яри минимальном весе и объеме. Это короткое волокно применяется в строительстве, в холодильной технике, при постройке кораблей и в других областях промышленности в виде матов, позволяет снизить вес конструкций, повысить грузоподъемность и скорость транспорта. Широко применяется также тепловая изоляция трубопроводов при помощи «скорлуп», изготовляемых из штапельного стекловолокна.

Процесс получения стеклянной ваты и изготовления из нее изделий полностью механизирован.

Стекло для производства тепло-звукоизоляционной ваты получают из очень точно составленной шихты (смеси теска, известняка и других минеральных компонентов). Каждый из компонентов загружается в бункеры, снабженные автоматически регистрирующими весами. Тщательно смешанная шихта из смесителя поступает в пламенную стекловаренную печь, отапливаемую мазутом. Температура в печи 1500°С, поэтому шихта, расплавляясь, превращается в стекло.

В передней части печи (питателе) в дно вмонтированы платиновые пластины с фильерами, через которые тонкими струйками (диаметром 2,5— 5 мм) вытекает стекломасса.

Струи стекломассы попадают под действие потока пара, выходящего под большим давлением (до 20 атмосфер) из сопла специальной дутьевой головки, расположенной под фильерами платиновой пластины. В результате образуются тонкие штапельные стеклянные волокна со средним диаметром 7—8 микрон. Волокна падают вниз в камеру волокнообразования, где опрыскиваются смолой. Дно камеры — движущаяся сетка транспортера. Под

Так изготовляются стекловолокнистые теплозвукоизоляционные маты.

разрешение