Tahukah Anda seperti apa kondisi industri fiberglass saat ini?

PengantarSerat Kaca

Serat kaca adalah-bahan non-logam anorganik berperforma tinggi yang terbuat dari mineral non-logam anorganik alami seperti pirofilit, pasir kuarsa, dan batu kapur. Ini diproduksi melalui serangkaian proses termasuk peleburan, penarikan, dan penggulungan suhu tinggi, sesuai dengan formula tertentu. Ia memiliki keunggulan seperti sifat insulasi yang baik, kekuatan mekanik yang tinggi, ketahanan panas yang kuat, dan ketahanan korosi yang baik, dan banyak digunakan dalam industri otomotif, elektronik, pembangkit listrik tenaga angin, pembuatan kapal, dirgantara, konstruksi, perminyakan, dan kimia. Ini umumnya digunakan sebagai bahan penguat dan diterapkan di berbagai industri sebagai bahan komposit.

 

Serat kaca dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara, termasuk berdasarkan kandungan oksida logam alkali, sifat serat, diameter monofilamen, dan tampilan serat. Berdasarkan kandungan total oksida logam alkali (biasanya Na₂O dan K₂O), dapat dibedakan menjadi serat kaca-bebas alkali (serat kaca E), serat kaca-alkali sedang (serat kaca C), dan serat kaca-alkali tinggi (serat kaca A).

 

Serat kaca E terbuat dari aluminoborosilikat dengan kandungan oksida logam alkali kurang dari 1%. Secara global, lebih dari 90% serat kaca adalah serat kaca E-.

 

Serat kaca E-memiliki insulasi listrik dan sifat mekanik yang baik, namun ketahanan asamnya buruk, sehingga tidak cocok untuk lingkungan asam. Ini banyak digunakan dalam aplikasi yang memerlukan isolasi listrik atau sebagai bahan penguat.

 

Serat kaca alkali-sedang biasanya mengandung 8%–12% oksida logam alkali. C-serat kaca menyumbang sekitar 5% dari total produksi serat kaca. Serat kaca C-memiliki ketahanan asam yang kuat, tetapi sifat listriknya buruk dan kekuatan mekaniknya lebih rendah dibandingkan serat kaca E-. Namun, ia tahan terhadap korosi kimia dan dapat digunakan dalam tangki penyimpanan asam dan tangki pelapisan listrik, serta untuk memperkuat bahan atap aspal yang persyaratan kekuatan mekaniknya lebih rendah.

 

-Serat kaca biasanya mengandung oksida logam alkali 14,5% atau lebih tinggi. A-serat kaca memiliki ketahanan air yang buruk; setelah terkena air, produk yang dibuat darinya dengan cepat menjadi rapuh dan kehilangan kekuatan sehingga tidak dapat digunakan. Hal ini sebagian besar sudah dihapuskan.

 

Metode Produksi Arus Utama

 

Metode produksi utama serat kaca kontinu adalah gambar wadah dan gambar tungku tangki. Diameter monofilamen serat kaca yang dihasilkan umumnya 1,5μm~25μm, sebagian besar 4μm~14μm.

 

(1) Metode Penarikan Wadah: Pertama, berbagai bahan mentah dengan komposisi tertentu dihancurkan dan kemudian ditambahkan ke dalam tungku tangki kaca, kemudian dicairkan pada suhu tinggi sekitar 1500 derajat. Kemudian, bola kaca dengan diameter tertentu dibentuk menggunakan mesin pembuat bola-(karena itulah dinamakan "metode bola"). Bola kaca tersebut kemudian ditambahkan ke wadah yang berisi pelat penyekat platinum dan dilebur kembali menjadi lelehan yang berputar, yang mengalir keluar dari nosel pelat penyekat platinum dan ditarik ke dalam serat kaca kontinu. Metode ini memerlukan konsumsi energi yang tinggi, produktivitas tenaga kerja yang rendah, dan proses pembentukan yang tidak stabil, dan sebagian besar telah dihapuskan.

(2) Metode Menggambar Tungku Tangki: Metode ini menghilangkan proses-pembuatan bola. Setelah lelehan kaca mengalir keluar dari lubang pelat penyekat berpori paduan platinum-rhodium, lelehan tersebut ditarik ke dalam filamen kaca kontinu dengan-mesin gambar berkecepatan tinggi. Lelehan kaca yang dihasilkan langsung ditarik menjadi serat, oleh karena itu dinamakan "metode menggambar langsung" atau "metode-satu langkah". Selain itu, dibandingkan dengan metode gambar wadah, metode tungku tangki memiliki kapasitas produksi yang lebih tinggi, pengendalian proses yang lebih baik, dan kualitas produk yang lebih stabil.

 

Sejarah Perkembangan Fiberglass

 

Pada tahun 1930-an, Owens-Illinois Glass Company dan Corning Glass Factory bergabung untuk membentuk Owens Corning Fiberglass Company. Setelah Perang Dunia II, industri fiberglass global berkembang pesat, dengan teknologi produksi yang terus ditingkatkan, sehingga memunculkan sejumlah besar perusahaan fiberglass seperti PPG Industries (USA), Saint-Gobain Group (Prancis), dan Nittobo (Jepang). industri fiberglass di negara saya dimulai pada tahun 1958. Sebelum reformasi dan keterbukaan, industri ini terutama digunakan untuk industri pertahanan dan militer nasional; setelah reformasi dan keterbukaan, penggunaannya beralih ke penggunaan sipil dan berkembang pesat. Dengan terus meningkatnya permintaan pasar, dalam beberapa tahun terakhir, produksi benang fiberglass di negara saya meningkat dari tahun ke tahun. Pada tahun 2023, total produksi benang fiberglass di negara saya mencapai 7,23 juta ton, meningkat-ke-tahun sebesar 5,2%.

 

Status dan Masalah Saat Ini

 

①. Produk serat kaca-berperforma tinggi dan komposit yang diperkuat dalam skala kecil dan berkualitas Saat ini, kapasitas produksi, output, dan tingkat teknologi produksi serat kaca di negara saya termasuk yang terdepan di dunia, namun negara saya menghadapi situasi kelebihan kapasitas dan homogenisasi serius pada produk-kelas bawah, sementara produk-kelas atas mengalami kekurangan pasokan dan lemahnya daya saing. Dibandingkan dengan skala jenis serat kaca-performa tinggi di luar negeri, skala berbagai produk serat kaca-performa tinggi di negara saya relatif kecil. Saat ini, produksi berbagai benang serat kaca khusus dan berperforma tinggi (tidak termasuk benang modulus tinggi dan benang ultrahalus tinggi), seperti benang tahan alkali, berkekuatan tinggi, dielektrik rendah, berbentuk tidak beraturan, komposit, berwarna badan, dan silika, kuarsa, dan basal tinggi, hanya menyumbang sekitar 1% dari total kaca keluaran serat. Oleh karena itu, keluaran dan kualitas serat kaca dan produk{18}}berperforma tinggi tidak dapat sepenuhnya memenuhi kebutuhan pasar{19}}kelas atas.

②. Penelitian dan Pengembangan yang Tidak Memadai dalam Teknologi dan Peralatan Fiber Glass serta Manufaktur Produk

Meskipun teknologi dan peralatan pembuatan serat kaca biasa di negara saya telah mendekati atau mencapai tingkat mahir internasional, pembuatan serat kaca khusus-performa tinggi, seperti jenis-kekuatan tinggi,-dielektrik rendah, dan-silika tinggi, masih menghadapi tantangan yang signifikan dalam indikator utama seperti sifat mekanik, sifat listrik, dan ketahanan panas. Selain itu, teknologi inti seperti optimalisasi desain-komponen dan kinerja serat kaca berperforma tinggi, zat pengatur ukuran dan zat pembentuk-film khusus, serta pemrosesan mendalam produk serat masih relatif lemah, dan tingkat peralatan produksi masih rendah, sehingga menghambat pengembangan serat kaca-berperforma tinggi menuju produksi-berskala besar dan berkualitas tinggi, serta industrialisasi.

③. Perkembangan Manufaktur Cerdas yang Tidak Merata di Kalangan Perusahaan

Perusahaan-perusahaan terkemuka dan perusahaan-perusahaan tulang punggung utama dalam industri serat kaca sangat mementingkan manufaktur cerdas, menunjukkan motivasi dan kemampuan yang kuat untuk peningkatan cerdas, dan menunjukkan tingkat dan hasil yang sangat baik dalam pengembangan cerdas. Namun, usaha kecil dan menengah-, karena faktor-faktor seperti keterbatasan dana, akumulasi teknologi yang tidak memadai, dan kurangnya sumber daya manusia, tidak memiliki motivasi dan kemampuan untuk mendorong manufaktur cerdas. Perusahaan-perusahaan ini menghadapi tantangan selama transformasi cerdas mereka, termasuk namun tidak terbatas pada biaya peningkatan peralatan yang tinggi, kesulitan dalam beradaptasi dan menguasai teknologi baru, dan tekanan untuk mempertahankan keunggulan biaya dalam persaingan pasar. Akibatnya, mereka kurang mempunyai motivasi untuk berinvestasi dalam peningkatan dan transformasi kecerdasan, sehingga mengakibatkan lambatnya pengembangan kecerdasan.

 

Empat Rekomendasi Pembangunan

 

Fokus pada penelitian teknologi utama untuk lebih meningkatkan kinerja produk serat kaca.

Mempercepat peningkatan kendali independen atas mata rantai utama dalam rantai industri dan rantai pasokan.

Mempromosikan pengembangan serat kaca yang ramah lingkungan dan rendah{{0}karbon.

Mempromosikan pengembangan cerdas secara keseluruhan dari industri serat kaca.