短切玻璃纖維氈(以下簡(jiǎn)稱短切氈)是將玻璃纖維紗束經(jīng)機(jī)械切割成長(zhǎng)度為50~70 mm的定長(zhǎng)纖維后,再加工成氈狀,作為玻璃鋼的增強(qiáng)材料。短切玻璃纖維是國(guó)外首先開發(fā)生產(chǎn)的,我國(guó)于20世紀(jì)80年代才開始自行開發(fā)生產(chǎn)。短切氈省卻了玻璃纖維布的織造工序,生產(chǎn)成本較低,氈的空隙率大,用它制作玻璃鋼時(shí)由于加大了樹脂的含量(通常用玻璃纖維布制作玻璃鋼時(shí),玻璃纖維與樹脂的重量比為1:1;而用短切氈時(shí),二者的重量比為1:2),因此會(huì)使玻璃鋼的密度下降約10%。但由于樹脂含量較多,玻璃鋼致密性會(huì)較好,再加上短切的玻璃纖維互不相連,可以提高玻璃的抗?jié)B性能。由于短切氈的玻璃纖維是非連續(xù)性的,因此用短切氈制成的玻璃鋼的力學(xué)性能比用玻璃纖維布制成的玻璃鋼低,以拉伸強(qiáng)度為例約低55%~60%。因此短切氈主要用于強(qiáng)度要求不高,但密性要求高,抗?jié)B漏的產(chǎn)品中,特別適合用于防腐工程、耐蝕容器等中;玻璃鋼船艇上可部分采用,人們常將它與玻璃纖維布間隔組合使用。
1 短切氈在玻璃鋼船艇上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀
歐、美等國(guó)及澳大利亞,日本在玻璃鋼船艇制造上均已大量使用短切氈。他們大都在鋪層結(jié)構(gòu)上采用—氈—布方式,此種方式也慢慢流傳到我國(guó)港臺(tái)地區(qū)。
采用—氈—布方式具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)降低生產(chǎn)成本
由于短切氈生產(chǎn)成本比玻璃纖維布低,因此在市場(chǎng)需求量較大時(shí),生產(chǎn)廠家可以提高其生產(chǎn)能力,使其在價(jià)格上更具優(yōu)勢(shì)。用短切氈時(shí),由于加大了樹脂用量,并且由于國(guó)外的樹脂價(jià)格低于玻璃纖維布,因此能進(jìn)一步降低玻璃鋼的材料成本。同時(shí)使用短切氈比使用玻璃纖維布的增厚效果好,可減少鋪層數(shù)量,相應(yīng)地提高工作效率,降低勞動(dòng)成本。
2)滿足船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
雖然用短切氈會(huì)影響船體的力學(xué)性能,但實(shí)際上,玻璃鋼船體在受力性能上主要以剛度控制為主,拉伸、彎曲強(qiáng)度均處于過剩狀態(tài),因此,即使采用—氈—布的鋪層結(jié)構(gòu)也可完全滿足力學(xué)性能要求。所以,國(guó)外生產(chǎn)廠家較多地采用短切氈造船,是因?yàn)樗饶軡M足強(qiáng)度要求,又能降低生產(chǎn)成本,是個(gè)很好的選擇。
1.2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)本土企業(yè)原本基本上不采用—氈—布的鋪層方式,不過有些企業(yè)從20世紀(jì)90年代起開始使用短切氈,但用量很少,僅在船體增強(qiáng)材料鋪層中使用1~2層,主要是考慮其表觀質(zhì)量及防滲性能。大多數(shù)中小企業(yè)至今尚未開始使用短切氈,主要原因是我國(guó)短切氈的價(jià)格高于玻璃纖維布。這與國(guó)外情況不一樣,其原因在于我國(guó)短切氈的開發(fā)較晚。短切氈初上市時(shí)定價(jià)較高,其價(jià)格比玻璃纖維布高近1倍,由此限制了它在生產(chǎn)中的應(yīng)用,使得其生產(chǎn)能力也受到限制。雖然后來短切氈的價(jià)格開始逐步下降,但目前仍高于玻璃纖維布。另外由于我國(guó)合成樹脂的價(jià)格也高于玻璃纖維布,因此如在船體上采用短切氈會(huì)導(dǎo)致材料成本的上升,這是企業(yè)在生產(chǎn)普通船艇時(shí)不愿接受的。
有些船艇設(shè)計(jì)者出于向國(guó)外設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)的目的,提出要在船體上采用—氈—布的鋪層結(jié)構(gòu),但能接受這種提議的廠家并不多,一些廠家如果采用了該方法也僅僅是從提高船艇表面質(zhì)量考慮的,因此只會(huì)少量使用。