手作業で敷かれたグラスファイバーの欠陥とその解決策

グラスファイバーの生産は 1958 年に中国で始まり、主な成形プロセスはハンドレイアップです。不完全な統計によると、グラスファイバーの 70% 以上が手作業でレイアップ成形されています。国内のガラス繊維産業の活発な発展と、大型自動巻線機、連続波形板製造装置、押出成形装置などの海外の先進技術と設備の導入により、海外との格差は大幅に縮まりました。 。たとえ大規模設備が高い生産効率、保証された品質、低コストなどの絶対的な利点を持っていたとしても、手作業で敷かれたグラスファイバーは依然として、建設現場や特別な機会、低投資、シンプルで便利、そして小さなカスタマイズにおける大型設備には代えられません。2021年、中国のグラスファイバー生産量は500万トンに達し、その大部分が手作業で作られたグラスファイバー製品だった。防食エンジニアリングの建設では、下水タンクのグラスファイバーライニング、酸およびアルカリ貯蔵タンクのグラスファイバーライニング、耐酸性のグラスファイバー床材、外部防食コーティングなど、現場でのグラスファイバー生産のほとんども手作業で行われます。 -埋設パイプラインの腐食。したがって、現場の防食エンジニアリングで製造される樹脂ファイバーグラスはすべて手作業で行われます。

ガラス繊維強化プラスチック (FRP) 複合材料は、複合材料全体の 90% 以上を占め、現在最も広く使用されている複合材料となっています。主にガラス繊維強化材、合成樹脂接着剤、副資材などを用いて特殊な成形工程を経て作られており、ハンドレイドFRP技術もその一つです。手作業で敷かれたグラスファイバーは機械成形に比べて品質上の欠陥が多く、これが現代のグラスファイバーの生産や製造が機械設備を好む主な理由でもあります。手作りファイバーグラスの品質管理は、主に建設担当者の経験、作業レベル、成熟度に依存します。したがって、手作りファイバーグラスの建設担当者は、経済的損失と社会的影響を引き起こす手編みファイバーグラスの品質欠陥の繰り返しを避けるために、スキルトレーニングと経験の概要を教育に使用するだけでなく、失敗例を使用する必要があります。手作業で敷かれたグラスファイバーの欠陥とその解決策は、グラスファイバー防食建設の担当者にとって不可欠な技術となるはずです。これらの技術の適用は、防食による耐用年数と優れた耐食効果を確保する上で積極的に重要です。

手作業で敷かれたグラスファイバーには、大小を問わず多くの品質欠陥が存在します。要約すると、次のことが重要であり、グラスファイバーの損傷や故障の直接の原因となります。建設作業中にこれらの欠陥を回避することに加えて、グラスファイバー全体と同じ品質要件を満たすために、メンテナンスなどのその後の修復措置も講じることができます。欠陥が使用要件を満たさない場合、それを修復することはできず、再加工および再構築することしかできません。したがって、建設プロセス中に可能な限り欠陥を排除するために手作業で敷かれたグラスファイバーを使用することが、最も経済的な解決策およびアプローチです。

1. グラスファイバークロス「露出白」
グラスファイバークロスには樹脂接着剤が完全に浸されている必要があり、白く露出している布地には接着剤がまったくないか、接着剤がほとんど含まれていないことを示します。主な原因は、ガラスクロスの汚れやワックスの混入により、脱ワックスが不完全であることです。樹脂接着材の粘度が高すぎて塗布しにくい、またはガラスクロスハトメに樹脂接着材が浮いてしまう。樹脂接着剤の混合と分散が不十分、充填が不十分、または充填粒子が粗すぎる。樹脂接着剤の塗布ムラ、樹脂接着剤の塗布漏れ、塗布不足。解決策は、構築前にワックスフリーのガラスクロスまたは完全にワックスを除去したクロスを使用して、ファブリックを清潔に保ち、汚染しないようにすることです。樹脂接着材の粘度は適切である必要があり、高温環境下での施工では適時に樹脂接着材の粘度を調整することが重要です。分散した樹脂を撹拌するときは、凝集や凝集のない均一な分散を確保するために機械的撹拌を使用する必要があります。選択したフィラーの粒度は 120 メッシュ以上でなければならず、樹脂接着材料中に完全かつ均一に分散している必要があります。

2. 接着剤含有量が少ないまたは多いグラスファイバー
ガラス繊維の製造工程において、接着剤の含有量が少なすぎると、ガラス繊維クロスに白斑、白化、層状、剥離などの欠陥が発生しやすくなり、層間強度が著しく低下し、強度が低下します。グラスファイバーの機械的特性。接着剤の含有量が多すぎると、「たるみ」流動欠陥が発生します。主な原因はコーティング漏れで、コーティング不足による「接着力低下」が起こります。塗布される接着剤の量が多すぎると、「接着剤が多すぎる」状態になります。樹脂接着材の粘度が不適切、粘度が高く接着剤含有量が多い、粘度が低い、希釈剤が多すぎる。硬化後の接着剤含有量が少なすぎます。解決策: 粘度を効果的に制御し、いつでも樹脂接着剤の粘度を調整します。粘度が低い場合は、樹脂接着剤の含有量を確保するために複数回の塗布方法を採用してください。粘度が高い場合や高温環境では、希釈剤を使用して適切に希釈できます。接着剤を塗布する際は、塗布の均一性に注意し、樹脂接着剤の塗布量が多すぎたり少なすぎたり、薄すぎたり厚すぎたりしないように注意してください。

3. グラスファイバーの表面がベタつく
ガラス繊維強化プラスチックの製造プロセス中、製品は空気に触れると表面に固着が発生しやすく、その状態が長期間持続します。このベタつき欠陥の主な原因は、空気中の湿度が高すぎることであり、特にエポキシ樹脂やポリエステル樹脂の硬化には遅延や阻害効果があります。また、グラスファイバーの表面に永久的な固着や長期にわたる不完全な硬化欠陥を引き起こす可能性もあります。硬化剤または開始剤の比率が不正確である、投与量が指定の要件を満たしていない、または失敗により表面がベタベタになる。空気中の酸素はポリエステル樹脂やビニル樹脂の硬化を阻害しますが、過酸化ベンゾイルの使用ではより顕著に阻害されます。ポリエステル樹脂やビニル樹脂ではスチレンの揮発が多すぎるなど、製品の表面樹脂の架橋剤の揮発が多すぎるため、配合バランスが崩れ硬化しません。解決策は、建設環境の相対湿度を 80% 未満にすることです。約0.02%のパラフィンまたは5%のイソシアネートをポリエステル樹脂またはビニル樹脂に添加できます。表面をプラスチックフィルムで覆い、空気から隔離します。樹脂がゲル化する前は、過度の温度を避け、良好な換気環境を維持し、有効成分の揮発を減らすために加熱しないでください。

4.グラスファイバー製品には気泡が多い
グラスファイバー製品は、主に樹脂接着剤の過剰な使用または樹脂接着剤中の気泡の存在が多すぎるために、多くの気泡を発生します。樹脂接着剤の粘度が高すぎるため、混合時に混入した空気が排出されず樹脂接着剤内部に残留してしまいます。ガラスクロスの選択が不適切または汚染されている。不適切な施工作業により気泡が残った。基層の表面が平坦でない、凹凸がある、または装置の回転点で大きな曲率がある。グラスファイバー製品の過剰な気泡を解決するには、樹脂接着剤の含有量と混合方法を制御します。希釈剤を適切に追加するか、環境温度を改善して樹脂接着剤の粘度を下げます。樹脂接着剤が染み込みやすく、汚れがなく、清潔で乾燥した、撚りのないガラスクロスを選択してください。ベースを水平に保ち、凹凸のある部分をパテで埋めます。樹脂接着剤や補強材の種類に応じて、ディッピング・ブラッシング・ローリングなどの加工方法を選択。

5. グラスファイバー接着剤の流れの欠陥
グラスファイバー製品の流れの主な理由は、樹脂材料の粘度が低すぎることです。成分が均一ではないため、ジェルの仕上がりや硬化時間にばらつきが生じます。樹脂接着剤の硬化剤量が不足しています。解決策は、活性シリカ粉末を 2% ～ 3% の量で適切に添加することです。樹脂接着剤を調製する際には、十分に撹拌し、硬化剤の使用量を適切に調整する必要があります。
6. グラスファイバーの層間剥離欠陥
グラスファイバーの層間剥離欠陥には多くの理由がありますが、要約すると、いくつかの主要なポイントがあります。グラスファイバークロス上のワックスまたは不完全な脱ロウ、グラスファイバークロス上の汚染または湿気。樹脂接着剤の粘度が高すぎて生地の目まで浸透していない。施工中、ガラスクロスが緩すぎたり、締まらなかったり、気泡が多すぎたりします。樹脂接着剤の配合が適切でなく、接着性能が悪く、現場施工時に硬化速度が遅くなったり早くなったりしやすい。樹脂接着剤の硬化温度が不適切であったり、加熱が早すぎたり、加熱温度が高すぎたりすると、層間接着性能に影響を与える可能性があります。解決策: ワックスフリーのグラスファイバークロスを使用してください。樹脂接着剤を十分に保持し、しっかりと塗布してください。ガラスクロスを圧縮し、気泡を取り除き、樹脂接着剤の配合を調整します。樹脂接着剤は接着前に加熱しないでください。硬化後の処理が必要なグラスファイバーの温度管理はテストによって決定する必要があります。

7. グラスファイバーの硬化不良と不完全な欠陥
ガラス繊維強化プラスチック (FRP) は、表面が柔らかく粘着性があり強度が低いなど、硬化が不十分または不完全であることがよくあります。これらの欠陥の主な理由は、硬化剤の使用が不十分または非効果的であることです。施工中、周囲温度が低すぎたり、湿度が高すぎたりすると、吸水が激しくなります。解決策は、認定された効果的な硬化剤を使用し、使用する硬化剤の量を調整し、温度が低すぎる場合は加熱して周囲温度を上げることです。湿度が 80% を超える場合、グラスファイバー建築は厳しく禁止されます。硬化不良や長期間硬化しない品質欠陥の場合は修理の必要はなく、やり直しと再レイのみを行うことをお勧めします。

上記の典型的なケースに加えて、手で敷いたグラスファイバー製品には、大小を問わず多くの欠陥があり、グラスファイバー製品の品質と耐用年数に影響を与える可能性があり、特に防食エンジニアリングにおいては、耐食性に影響を与える可能性があります。 -腐食と耐食性の寿命。安全性の観点から見ると、耐久性の高い耐腐食性グラスファイバーの欠陥は、酸、アルカリ、その他の強力な腐食性媒体の漏洩など、重大な事故に直接つながる可能性があります。グラスファイバーはさまざまな材料で構成される特殊な複合材料であり、この複合材料の形成は建設プロセス中のさまざまな要因によって制約されます。したがって、手作業でファイバーグラスを形成するプロセス方法は、多くの設備や工具を必要とせず、シンプルで便利に見えます。ただし、成形プロセスには厳しい要件、熟練した操作技術、欠陥の原因と解決策の理解が必要です。実際の施工では欠陥の発生を避ける必要があります。実は、グラスファイバーを手作業で敷くことは、人々が想像する伝統的な「工芸品」ではなく、単純ではない高い操作技術を必要とする施工プロセス方法です。著者は、国内の手織りファイバーグラス職人がクラフトマンシップの精神を守り、それぞれの構造を美しい「手工芸品」とみなしてくれることを望んでいます。したがって、グラスファイバー製品の欠陥は大幅に減少し、それによって手で敷かれたグラスファイバーの「欠陥ゼロ」という目標が達成され、より精巧で完璧なグラスファイバーの「手工芸品」が作成されます。