In base alla forma e alla lunghezza, la fibra di vetro può essere suddivisa in fibra continua, fibra a lunghezza fissa e lana di vetro; in base alla composizione del vetro, può essere suddivisa in fibra di vetro priva di alcali, resistente agli agenti chimici, mediamente alcalina, ad alta resistenza, ad alto modulo elastico e resistente agli alcali, ecc.
Le principali materie prime per la produzione di fibra di vetro sono: sabbia di quarzo, allumina e pirofillite, calcare, dolomite, acido borico, carbonato di sodio, mirabilite, fluorite, ecc. I metodi di produzione si dividono approssimativamente in due categorie: uno consiste nel trasformare direttamente il vetro fuso in fibre; l'altro consiste nel trasformare prima il vetro fuso in sfere o barre di vetro con un diametro di 20 mm, per poi riscaldarle e rifonderle in vari modi al fine di ottenere sfere o barre di vetro con un diametro da 3 a 3 mm. Fibre finissime da 80 μm. Le fibre infinitamente lunghe ottenute mediante estrusione meccanica di lastre di lega di platino sono chiamate fibre di vetro continue, comunemente note come fibre lunghe. Le fibre discontinue, prodotte mediante rulli o flusso d'aria, sono chiamate fibre di vetro a lunghezza fissa, comunemente note come fibre corte.
Le fibre di vetro sono classificate in diverse categorie in base alla loro composizione, proprietà e utilizzi. Secondo le normative standard, la fibra di vetro di grado E è ampiamente utilizzata nei materiali isolanti elettrici; la fibra di grado S è una fibra speciale.
Il vetro utilizzato nella produzione della fibra di vetro è diverso dal vetro impiegato in altri prodotti in vetro. In generale, le composizioni del vetro per le fibre commercializzate sono le seguenti:
Fibra di vetro ad alta resistenza e ad alto modulo
È caratterizzato da elevata resistenza e alto modulo elastico. La sua resistenza alla trazione della singola fibra è di 2800 MPa, circa il 25% superiore a quella della fibra di vetro priva di alcali, e il suo modulo elastico è di 86000 MPa, superiore a quello della fibra di vetro E. I prodotti in FRP realizzati con questo materiale sono utilizzati principalmente nell'industria militare, aerospaziale, ferroviaria ad alta velocità, nell'energia eolica, nelle blindature antiproiettile e nelle attrezzature sportive.
fibra di vetro AR
Conosciuta anche come fibra di vetro alcali-resistente, la fibra di vetro alcali-resistente è un materiale di rinforzo per il calcestruzzo (cementizio) rinforzato con fibra di vetro (denominato GRC), una fibra inorganica di alto livello e un sostituto ideale per l'acciaio e l'amianto nei componenti cementizi non portanti. Le caratteristiche della fibra di vetro alcali-resistente includono una buona resistenza agli alcali, la capacità di resistere efficacemente all'erosione causata da sostanze altamente alcaline nel cemento, una forte forza di presa, un elevato modulo elastico, resistenza agli urti, resistenza alla trazione e alla flessione, non infiammabilità, resistenza al gelo, resistenza alle alte temperature, elevata capacità di variazione dell'umidità, eccellente resistenza alle fessurazioni e impermeabilità, elevata capacità di progettazione, facilità di stampaggio, ecc. La fibra di vetro alcali-resistente è un nuovo tipo di rinforzo ecologico e rispettoso dell'ambiente ampiamente utilizzato nei materiali per calcestruzzo (cementizio) ad alte prestazioni.
Vetro D
Conosciuto anche come vetro a bassa costante dielettrica, viene utilizzato per produrre fibre di vetro a bassa costante dielettrica con buona rigidità dielettrica.
Oltre ai componenti in fibra di vetro sopra menzionati, è ora disponibile una nuova fibra di vetro priva di alcali, completamente priva di boro, che riduce l'inquinamento ambientale, pur mantenendo proprietà di isolamento elettrico e meccaniche simili a quelle del vetro E tradizionale. Esiste inoltre una fibra di vetro a doppia composizione, utilizzata nella produzione di lana di vetro, che si ritiene abbia anche un potenziale per il rinforzo della fibra di vetro. Infine, è disponibile una fibra di vetro priva di fluoro, una versione migliorata della fibra di vetro priva di alcali, sviluppata per soddisfare i requisiti di protezione ambientale.
Oltre ai componenti in fibra di vetro sopra menzionati, è ora disponibile una nuova fibra di vetro priva di alcali, completamente priva di boro, che riduce l'inquinamento ambientale, pur mantenendo proprietà di isolamento elettrico e meccaniche simili a quelle del vetro E tradizionale. Esiste inoltre una fibra di vetro a doppia composizione, utilizzata nella produzione di lana di vetro, che si ritiene abbia anche un potenziale per il rinforzo della fibra di vetro. Infine, è disponibile una fibra di vetro priva di fluoro, una versione migliorata della fibra di vetro priva di alcali, sviluppata per soddisfare i requisiti di protezione ambientale.
La fibra di vetro può essere suddivisa in diverse categorie, a seconda delle materie prime utilizzate e delle loro proporzioni.
Ecco 7 diversi tipi di fibra di vetro e le loro applicazioni nei prodotti di uso quotidiano:
Vetro alcalino (vetro A)
Vetro sodico o vetro sodico-calcico. È il tipo di vetro in fibra di vetro più diffuso. Il vetro alcalino rappresenta circa il 90% di tutto il vetro prodotto. È il tipo più comune e viene utilizzato per realizzare contenitori di vetro, come lattine e bottiglie per alimenti e bevande, e vetri per finestre.
Anche gli utensili da forno realizzati in vetro sodico-calcico temperato sono un perfetto esempio di vetro di tipo A. È economico, facilmente lavorabile e piuttosto duro. Le fibre di vetro di tipo A possono essere rifuse e ammorbidite più volte e sono ideali per il riciclo del vetro.
Vetro resistente agli alcali, vetro AE o vetro AR
Il vetro AE o AR è un vetro resistente agli alcali, utilizzato specificamente per il calcestruzzo. Si tratta di un materiale composito a base di zirconia.
L'aggiunta di zirconia, un minerale duro e resistente al calore, rende questa fibra di vetro adatta all'uso nel calcestruzzo. La fibra di vetro AR previene le crepe nel calcestruzzo, conferendogli resistenza e flessibilità. Inoltre, a differenza dell'acciaio, non arrugginisce facilmente.
vetro chimico
Il vetro C, o vetro chimico, viene utilizzato come tessuto superficiale per lo strato esterno di laminati per tubi e contenitori per lo stoccaggio di acqua e prodotti chimici. Grazie all'elevata concentrazione di borosilicato di calcio utilizzata nel processo di formulazione del vetro, presenta la massima resistenza chimica in ambienti corrosivi.
Il vetro C mantiene l'equilibrio chimico e strutturale in qualsiasi ambiente ed è abbastanza resistente agli agenti chimici alcalini.
vetro dielettrico
Le fibre di vetro dielettrico (vetro D) sono comunemente utilizzate in elettrodomestici, pentole e simili. Rappresentano inoltre un tipo ideale di fibra di vetro grazie alla loro bassa costante dielettrica, dovuta alla presenza di triossido di boro nella loro composizione.
Vetro elettronico
La fibra di vetro E, o tessuto in fibra di vetro E, è uno standard industriale che offre un equilibrio tra prestazioni e costi. Si tratta di un materiale composito leggero con applicazioni in ambito aerospaziale, navale e industriale. Le proprietà della fibra di vetro E come fibra di rinforzo l'hanno resa un materiale molto apprezzato per la produzione di articoli commerciali come fioriere, tavole da surf e imbarcazioni.
La fibra di vetro E, incorporata nelle fibre di lana di vetro, può essere modellata in qualsiasi forma e dimensione utilizzando una tecnica di produzione molto semplice. In fase di pre-produzione, le proprietà della fibra di vetro E la rendono pulita e sicura da lavorare.
Vetro strutturale
Il vetro strutturale (vetro S) è noto per le sue proprietà meccaniche. I nomi commerciali vetro R, vetro S e vetro T si riferiscono tutti allo stesso tipo di fibra di vetro. Rispetto alla fibra di vetro E, presenta una maggiore resistenza alla trazione e un modulo elastico più elevato. Questa fibra di vetro è progettata per l'impiego nei settori della difesa e aerospaziale.
Viene utilizzato anche nelle applicazioni di blindatura balistica rigida. Poiché questo tipo di fibra di vetro è ad alte prestazioni, viene impiegato solo in settori specifici con volumi di produzione limitati. Ciò significa anche che la fibra di vetro S può essere costosa.
Fibra di vetro Advantex
Questo tipo di fibra di vetro è ampiamente utilizzato nell'industria petrolifera, del gas e mineraria, nonché nelle centrali elettriche e nelle applicazioni marine (sistemi di depurazione delle acque reflue). Combina le proprietà meccaniche ed elettriche della fibra di vetro E con la resistenza alla corrosione acida delle fibre di vetro di tipo E, C e R. Viene utilizzato in ambienti in cui le strutture sono più soggette a corrosione.
Data di pubblicazione: 11 maggio 2022
