Вулканизированная фибра (vulcanized fibre)

Немного истории

   В 1859 году, в Англии Т. Тейлор передал на рассмотрение свое изобретение «Повышение прочности бумаги».
Работы по этой технологии вначале производились в Америке. Производимый продукт назвали «vulcanized fibre».
Производство фибры в Европе началось гораздо позже.

Толкование слова ”фибра” из Большой Советской Энциклопедии (БСЭ)

   Фибра (от лат. fibra — волокно) — материал, изготовляемый пропиткой нескольких слоев бумаги-основы концентрированным раствором хлорида цинка (реже раствором серной кислоты и роданида кальция) и последующим прессованием.
   Бумага для фибры (с массой 65-90 г/м2) вырабатывается из белёной тряпичной полумассы (иногда в смеси с целлюлозой) или из целлюлозы. При воздействии хлорида цинка бумага набухает и частично растворяется; образовавшаяся из клейких волокон масса спрессовывается, а затем промывается и сушится.
   Фибра выпускается в виде листов толщиной от 0,1 до 76 мм, труб, стержней.
   Фибра легко подвергается механической обработке, не растворяется в керосине, бензине, спирте, ацетоне, но разрушается в крепких кислотах — серной, азотной и соляной.
   Фибра применяется как электро- и теплоизоляционный, а также прокладочный материал, как заменитель кожи. В зависимости от назначения изделия из фибры подвергаются тиснению, прессованию и лакировке.

Технология изготовления фибры

   Бумагу-основу для фибры изготавливают также из хвойной целлюлозы коротковолокнового строения, хотя, наверное, лучшие результаты дала бы хлопковая целлюлоза или тряпичная масса.
   Бумага-основа для фибры из подающего барабана проходит через ванну с хлоридом цинка и наматывается на приемный барабан.
   Толщина листа фибры определяется толщиной бумаги-основы и количеством слоев на приемном барабане. Затем, получившийся цилиндр на приемном барабане разрезается, лист снимается и поступает на диффузию (выщелачивание).
   Диффузия заключается в выведении из фибры хлорида цинка. Задача не такая простая как кажется, требует определенных знаний и умения, т.к. при быстром выведении хлорида цинка, как говорят специалисты, фибру “рвет”. Поэтому процесс поэтапный и длительный.
   Дальше – проще. Сушка, прессование, каландрирование.

   БСЭ: Каландрирование — процесс обработки материалов (бумага, резина, ткань) на каландре. В бумажном производстве К. осуществляется на машинных каландрах, устанавливаемых в конце сушильной части бумагоделательной машины, или на отдельно стоящих суперкаландрах. Бумага, обработанная на суперкаландре, называется каландрированной или лощёной; бумага, пропущенная через машинный каландр и имеющая меньший глянец — бумагой «машинной гладкости». Гладкость бумаги, получаемая при К., зависит от рода валов (она более высока при сочетании чугунных и бумажных валов), их температуры (при нагревании гладкость повышается), состава и влажности бумаги (бумага, содержащая больше каолина, лучше каландрируется), а также давления между валами каландра.

Стандарты

Рассмотрим два стандарта для фибры : ТУ 5458-835-0248643-92 (принятого взамен ГОСТ 14613-83, хотя его никто и не отменял) и DIN 7737, принятый в Германии.

Сравнительная характеристика некоторых параметров фибры

Наименование параметра Стандарт 
  ТУ 5458-835-0248643-92    DIN 7737
Удельный вес, г/см3 1,10 – 1,20 (не менее) 1,20 – 1,50
Предел прочности при растяжении продольном, мРа    55 – 90 65 – 70
Предел прочности при растяжении поперечном, мРа 30 – 44 45 – 50
Содержание хлорида цинка, % 0,10 – 0,20 0,04 – 0,10
Влажность, % 6 – 10 10

   —
   Примечание : значения стандарта DIN были приведены, согласно ГОСТ 8.417-81, к единице измерения системы СИ — мРа.

Марки фибры (ТУ 5458-835-0248643-92):

ФТ — фибра техническая для изготовления конструкционных и изолирующих деталей машин, приборов и других изделий машиностроения;
ФЭ — фибра электротехническая для изготовления электроизоляционных деталей и для общего промышленного применения;
ФП — фибра поделочная для изготовления чемоданов, различного вида тары, тазов для машин прядильного производства и других изделий;
ФПК — фибра прокладочная кислородостойкая для изготовления прокладок и деталей, соприкасающихся с кислородом;
КГФ — фибра касторово-глицериновая для изготовления уплотнительных деталей к соединениям металлических конструкций и трубопроводов.
ПФС — пластик фибровый слоистый для изготовления конструкционных и изолирующих деталей машин, приборов и других изделий машиностроения, изготавливается путем склеивание тонких листов фибры различных марок.

Размеры:
Толщина фибры от 0,6 мм до 5 мм — монолитная, свыше 5 мм до 30 мм — склеенная.
Толщина фибрового слоистого пластика от 3 до 70 мм.
Длина листов — до 2300 мм, ширина — до 1400 мм.
Цвета: естественного волокна, красный, черный, зеленый, коричневый.
Поверхность: некаландрированная, каландрированная (более гладкая).

Может изготавливаться также в виде трубок.

Основные размеры:
Диаметр от 10 до 101 мм (наружный), от 6 до 78 мм (внутренний), максимальная длина – 640 мм.

Марки фибры (стандарт DIN 7737):

Марки фибры Область применения Примеры использования
3110 – листы
3111 – полотна   
3112 – трубы
Для общих и механических целей    Прокладки, шайбы, детали устройств
3120 – листы
3121 – полотна
3122 – трубы
Для электротехнических целей Изоляция пазов, дугогасительные камеры, детали устройств
3130 — листы Роговидная Шестерни (текстильная промышленность)
3140 — листы Гибкая Уплотнительные шайбы
3150 — листы Для пуговиц Пуговицы
3160 – листы
3161 — полотна
Для чемоданов Чемоданы

   —
   Примечание: в Германии фибру называют вулканфибра (vulkanfiber).

Размеры : 1200х2000, 1250х1200, 1250х2000 и др.

Трубы – диаметром от 5 до 90 мм.

Цвета – красная, черная, серая, коричневая, зеленая, белая.

Характеристика фибры (для обеих стандартов):

Низкая плотность, высокие механические показатели, включая высокую прочность, эластичность, хорошую ударопрочность, нераскалываемость, стойкость к стиранию, высокие электро- и теплоизоляционные свойства, устойчивость к действию бензина, бензола, масел, нефти, спирта, эфира и органических растворителей, негорючесть. Экологически чистый продукт.

Фибра может работать в диапазоне температур от -40 до +120°С. Выдерживает длительное охлаждение до -80°С, восстанавливая свои свойства после нагрева до комнатной температуры.

Обработка фибры:

Опиловка, полировка, пиление, тиснение, клепка, разрезка, токарная обработка, строгание, фрезерование, вырубка, расточка, глубокая вытяжка, прессование, штамповка, гнутье, нарезание резьбы, склеивание, шлифование, лакирование.

Особенности механической обработки:

Фибра может обрабатываться на деревообрабатывающих или металлообрабатывающих станках. Ввиду низкого сопротивления срезу можно использовать высокие скорости резания и подачи (даже на станках легкой конструкции). Наличие упругой деформации в фибре требует острых режущих инструментов с большим задним углом и меньшим передним углом наклона. Сверление и пробивка отверстий должна выполняться инструментами большего диаметра, чем диаметр отверстий. В связи с низкой теплопроводностью фибры требуется большее охлаждение, чем для металлообработки.

Любые операции (сверление, нарезка резьбы, прошивка) следует проводить перпендикулярно слоям. В случае необходимости обработки фибры параллельно слоям нужно применить ограничивающие зажимы.

Вес одного квадратного метра фибры

Для случаев, когда торговля фиброй идёт на килограммы, пригодится таблица по приблизительному расчету веса квадратного метра фибры (рассчитана для удельного веса 1,3 г/см3).

Толщина в мм Вес, кг/м2
0,6 0,78
0,8 1,04
0,9 1,17
1,0 1,3
1,5 1,95
2,0 2,6
2,5 3,25
3,0 3,9
4,0 5,2
5,0 6,5
6,0 7,8
8,0 10,4
10,0 13,0
12,0 15,6


Исходный текст находится на сайтае ООО “Н.Т.-Импекс” и немного подкорректирован.
15.12.2011