Công nghệ sản xuất ống sợi thuỷ tinh: Sản phẩm hữu dụng cho các dự án cấp thoát nước và dẫn dầu
Ống sợi thuỷ tinh được chế tạo từ các nguyên liệu chính là nhựa nhiệt rắn, sợi thuỷ tinh, các chế phẩm của sợi thuỷ tinh. Cấu trúc của vật liệu composite này cũng có thể chứa các chất độn, chất tăng lực, chất màu... Lựa chọn sự liên kết thích hợp giữa nhựa, sợi thuỷ tinh, chất độn và phương pháp thiết kế để có thể chế tạo ra các sản phẩm có khoảng tính chất và đặc tính đặc trưng rộng. Loại ống sợi này còn được gọi là ống nhựa nhiệt rắn gia cường, ống vữa chất dẻo gia cường, ống êpoxy gia cường sợi thuỷ tinh...
Ống sợi thuỷ tinh cũng được phân loại theo công nghệ sản xuất (công nghệ quấn sợi và công nghệ đúc ly tâm. Ngoài ra, mỗi loại nhựa dùng để sản xuất loại ống sợi này như êpoxy, polyester hoặc vinylester cũng được dùng làm cơ sở phân loại ống sợi thuỷ tinh.
Ống sợi thuỷ tinh được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt được dùng nhiều trong công nghiệp dầu mỏ nhờ các ưu điểm về giá cả, về khả năng chống chịu môi trường và ăn mòn so với thép và vật liệu kim loại khác. Nhiều năm trở lại đây, ống sợi thuỷ tinh, với đường kính lớn từ 25 mm đến 3.600 mm, được sử dụng nhiều hơn trong việc dẫn nước sạch, thoát nước thải và được sử dụng để truyền dẫn nhiều loại chất lỏng khác nhau, được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, kể cả trong lĩnh vực thuỷ điện (đường ống áp lực dẫn nước ở các độ cao xuống cho nhà máy thuỷ điện) và vệ sinh môi trường (ống thoát rác nhà cao tầng, thoát nước thải...). Loại ống này được ứng dụng rộng rãi như đặc tính chịu ăn mòn cả trong và ngoài bề mặt ống, kích thước ống ổn định nhỏ đảm bảo dung sai cho các yêu cầu đối với ống và kết cấu.
Ống sợi thuỷ tinh được sản xuất với hai công nghệ cơ bản: quấn sợi (quấn liên tục và quấn qua lại trên trục) và đúc ly tâm. Quấn sợi là công nghệ gia cường sợi thuỷ tinh cho nhựa, ứng dụng với những sợi đã được tẩm ướt quấn lên trục. Sợi thuỷ tinh được cắt ngắn và các chế phẩm của sợi thuỷ tinh có thể sử dụng như vật liệu gia cường bổ sung. Quấn sợi thuỷ tinh đã tẩm nhựa, có hoặc không có chất độn sẽ tạo ra một lớp kết cấu có độ dày yêu cầu. Đường kính trong của ống đã hoàn thiện được xác định bởi đường kính ngoài của lõi khuôn. Đường kính ngoài thay đổi và được xác định bởi độ dày thành ống. Các phương pháp được sử dụng trong công nghệ quấn sợi là: quấn qua lại, quấn liên tục. Mỗi phương pháp đòi hỏi kết cấu thiết bị riêng, phù hợp với yêu cầu của nhà sản xuất về năng suất, trình độ thao tác vận hành và các yêu cầu kỹ thuật khác.
Phương pháp đúc ly tâm ống sợi thuỷ tinh được thực hiện bằng cách đưa nhựa và chất gia cường vào bên trong một khuôn được quay và gia nhiệt, qua quá trình đóng rắn hệ nhựa. Đường kính ngoài của ống được xác định bởi đường kính trong của khuôn ống. Đường kính trong có thể thay đổi và được xác định bằng lượng vật liệu đưa vào khuôn. Các vật liệu khác như cát hoặc phụ gia có thể đưa vào trong suốt quá trình sản xuất ống.
Dây chuyền sản xuất ống sợi thuỷ tinh của Viglafico (Vinaconex) bao gồm: máy tạo lót, máy quấn sợi và gói cát, máy làm cứng hoá nhựa, máy gia công chỉnh sửa, máy tháo khuôn và máy thử áp lực, với hệ thống phòng thí nghiệm hợp chuẩn để thử nghiệm cơ lý, hoá lý của các nguyên liệu đầu vào; thử nghiệm cơ lý với các sản phẩm ống. Sản xuất ống nhựa thuỷ tinh phải qua các quy trình từ khâu tạo lớp lót cho ống, sấy khô lớp lót, tạo lớp kết cấu và gói cát, sấy khô lớp kết cấu, gia công rãnh gioăng, tháo ống ra khỏi khuôn, chỉnh sửa ống, tiến hành thử áp lực ống, kiểm tra chất lượng sản phẩm đến đóng bó và xuất xưởng.
Lớp lót trong của ống sợi thuỷ tinh là chế phẩm trực tiếp tiếp xúc với chất truyền dẫn, chống gỉ, chống thấm, chịu nhiệt, chịu mài mòn và đáp ứng được các yêu cầu khác của chất truyền dẫn. Do vậy, tính chất chống gỉ, chống thấm, chịu nhiệt, chịu mài mòn được coi là yêu cầu số 1 của loại ống này. Với ống truyền tải nước sạch thì lớp lót còn phải đảm bảo được yêu cầu an toàn về thực phẩm. Để đạt được yếu tố này, phải quấn màng mỏng Polyester để chống kết dính giữa thành trong của ống và mặt ngoài của khuôn, sau đó mới quấn lớp thảm mặt, thảm sợi thuỷ tinh cắt ngắn và vải lưới với chất liên kết và hỗn hợp nhựa polyester với một vài phần trăm hàm lượng chất xúc tác và xúc tiến là tác nhân làm khép kín mạch vòng của nhựa polyester và thúc đẩy quá trình đóng rắn. Ống sau khi tạo lót xong được làm cứng trên máy làm cứng hoá sau đó được chuyển sang nguyên công làm lớp kết cấu (lớp tăng lực), đáp ứng yêu cầu về áp lực, độ cứng và sức bền dự trù của ống. Lớp cát trắng gói trong kết cấu làm tăng độ cứng của ống sợi thuỷ tinh một cách vững chắc. ống sợi thuỷ tinh có lớp kẹp cát có những ưu điểm: cường độ cao, độ cứng lớn, trọng lượng nhẹ, giá thành hạ, thời hạn sử dụng dài do chống được ăn mòn, không độc, không mùi.
Nguồn: Thời báo Kinh tế Việt Nam - No.150 [ 2005-07-29 ]
