ガラス繊維 は、グラスファイバー天井やグラスファイバー吸音パネルの主要材料の一つです。ガラス繊維石膏ボードにガラス繊維を添加する主な目的は、パネルの強度を高めることです。グラスファイバー製の天井材や吸音パネルの強度も、ガラス繊維の品質に直接影響されます。今回はグラスファイバーについてお話しします。
何がグラスファイバー：
ガラス繊維は、優れた性能を持つ無機非金属材料です。種類も豊富で、絶縁性、耐熱性、耐腐食性、機械的強度に優れているのが特長です。
ガラス繊維の仕様：
最初の指標：ガラス繊維の延伸工程で使用される界面活性剤。界面活性剤は湿潤剤とも呼ばれ、湿潤剤は主にカップリング剤と皮膜形成剤であり、その他にも潤滑剤、酸化防止剤、乳化剤、帯電防止剤などの添加剤があります。これらの添加剤の種類はガラス繊維に決定的な影響を与えるため、ガラス繊維を選択する際には、基材と完成品の要件に応じて適切なガラス繊維を選択する必要があります。
2つ目の指標：モノフィラメントの直径。以前に述べたように、臨界ガラス繊維長はせん断力とフィラメントの直径のみに関係します。理論的には、フィラメントの直径が小さいほど、製品の機械的特性と表面外観は向上します。現在、国内のガラス繊維の直径は一般的に10μmと13μmです。
分類ガラス繊維
一般的に、ガラス原料の組成、モノフィラメントの直径、繊維の外観、製造方法、および繊維の特性に基づいて分類することができる。
ガラス原料の組成に基づいて、主に連続ガラス繊維の分類に用いられる。
一般的に、ガラス繊維はアルカリ金属酸化物の含有量によって区別され、アルカリ金属酸化物とは一般的に酸化ナトリウムと酸化カリウムを指します。ガラス原料では、炭酸ナトリウム、グラウバー塩、長石などの物質によって導入されます。アルカリ金属酸化物は、通常のガラスの主要成分の1つであり、その主な機能はガラスの融点を下げることです。しかし、ガラス中のアルカリ金属酸化物の含有量が高くなるほど、その化学的安定性、電気絶縁性、強度はそれに応じて低下します。したがって、用途の異なるガラス繊維には、アルカリ含有量の異なるガラス成分を使用する必要があります。そのため、ガラス繊維成分のアルカリ含有量は、異なる用途の連続ガラス繊維を区別するための指標としてよく使用されます。ガラス組成中のアルカリ含有量に基づいて、連続繊維は次のように分類できます。
アルカリフリー繊維（一般にEガラスとして知られる）：R2O含有量は0.8%未満で、アルミノホウケイ酸塩成分です。化学的安定性、電気絶縁性、強度に非常に優れています。主に電気絶縁材料、ガラス繊維強化プラスチックの補強材、タイヤコードとして使用されます。
中くらい-アルカリガラスファイバ：R2Oの含有量は11.9%～16.4%です。これはケイ酸ナトリウムカルシウム成分です。アルカリ含有量が高いため、電気絶縁材料としては使用できませんが、化学的安定性と強度は良好です。一般的には、ラテックスクロス、チェック柄クロスの基材、酸性フィルタークロス、網戸の基材などに使用されます。また、電気特性や強度に対する要求がそれほど厳しくない場合は、FRP補強材としても使用できます。この繊維は低コストで、幅広い用途があります。
高アルカリ繊維：R2O含有量が15%以上のガラス部品。例えば、割れた板ガラスや割れた瓶ガラスなどを原料として引き伸ばされたガラス繊維などがこれに該当します。電池セパレーター、パイプ被覆布、マットシートなどの防水・防湿材として使用できます。
特殊ガラス繊維例えば、純粋なマグネシウム-アルミニウム-シリコン三元系からなる高強度ガラス繊維、マグネシウム-アルミニウム-シリコン高強度高弾性ガラス繊維、シリコン-アルミニウム-カルシウム-マグネシウム耐薬品性ガラス繊維、アルミニウム含有繊維、高シリカ繊維、石英繊維など。
モノフィラメント径による分類
ガラス繊維モノフィラメントは円筒形であるため、その太さは直径で表すことができます。通常、直径の範囲に応じて、延伸ガラス繊維はいくつかの種類に分類されます（直径の値はμm単位です）。
粗繊維：そのモノフィラメントの直径は一般的に30μmである。
主要繊維：そのモノフィラメントの直径は20μm以上である。
中間繊維：モノフィラメント直径10～20μm
先進的な光ファイバー：（繊維とも呼ばれる）単繊維の直径は3～10μmである。単繊維の直径が4μm未満のガラス繊維は、極細繊維とも呼ばれる。
モノフィラメントの直径が異なると、繊維の特性が異なるだけでなく、繊維の製造プロセス、生産量、コストにも影響します。一般的に、5～10μmの繊維は繊維製品に使用され、10～14μmの繊維は一般的にグラスファイバー放浪不織布、グラスファイバー刻んだストランドマットなど
繊維の外観による分類
ガラス繊維の外観、すなわち形状と長さは、製造方法と用途によって異なります。ガラス繊維は以下のように分類できます。
連続繊維（繊維とも呼ばれる）：理論上、連続繊維とは、主にブッシング法によって引き伸ばされる無限に連続した繊維のことです。繊維加工後、ガラス糸、ロープ、布、ベルト、無撚糸、ロービングなどの製品に加工できます。
固定長ファイバー：その長さは一般的に300～500mmと限られているが、マットの中に乱雑に並んだ長い繊維など、場合によってはそれより長くなることもある。例えば、蒸気吹き込み法で作られた長繊維綿は、ウールロービングに加工された後でも数百ミリメートル程度の長さしかない。その他にも、ロッド法で作られたウールロービングやプライマリーロービングなどがあり、これらもすべてウールロービングやマットに加工される。
グラスウール：これも固定長ガラス繊維で、繊維長は短く、一般的に150mm以下です。綿毛に似たふわふわとした形状をしているため、ショートコットンとも呼ばれます。主に保温や吸音に使用されます。その他、チョップドファイバー、中空ファイバー、ガラス繊維粉末、ミルドファイバーなどがあります。
繊維特性による分類
これは、使用上の特別な要求を満たすために新たに開発された新しいタイプのガラス繊維です。繊維自体にはいくつかの特別な優れた特性があります。大まかに、高強度ガラス繊維、高弾性率ガラス繊維、ガラス繊維; 耐高温ガラス繊維; 耐アルカリガラス繊維; 耐酸性ガラス繊維; 普通ガラス繊維（無アルカリおよび中アルカリガラス繊維を指す）; 光ファイバー; 低誘電率ガラス繊維; 導電性繊維など。
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投稿日時：2022年9月1日
