فیبر استخوانی چیست ؟

فیبر نسوز استخوانی

فیبر نسوز استخوانی، به عنوان یکی از مواد نسوز پر مصرف در حوزه عایق بندی الکتریکی، کامپوزیتی ساخته شده از لایه‌های کاغذ سلولزی است که در دما و فشار بسیار بالا، با رزین فنولیک ترکیب می‌گردد. اگرچه ویژگی‌های دقیق این محصول ارتباط مستقیمی با کیفیت رزین فنولیک و کاغذ سلولزی استفاده شده برای تولید آن دارد، اما فیبر استخوانی، عملکرد منحصر به فردی در برابر باد داشته و از تحمل حرارتی قابل قبولی تا حدود 120 درجه سانتیگراد برخوردار است.

کد خبر: ۱۳۱۳۱۶۱

این ماده نسوز پر طرفدار، همچنین مقاومت الکتریکی خیره کننده‌ای در ولتاژهای بالا دارد.

انواع مواد نسوز تولید شده به منظور عایق بندی تجهیزات، دارای ویژگی‌های مشترکی همچون مقاومت بالا در برابر فشار و مهار این فشارها، تحمل حرارتی قابل توجه، حفظ عملکرد و بازده بالا در محیط‌های اسیدی و قلیایی و مقاومت در برابر خوردگی، و همچنین خواص مکانیکی خیره کننده‌ای هستند که منجر به مقاومت آن‌ها در برابر کشش و سایش می‌گردد. در برخی موارد نیز، قدرت بالای جذب صدا و یا مقاومت چشمگیر الکتریکی مواد نسوز، کاربردهای گسترده‌تری را برای آن‌ها رقم می‌زند. اگرچه شدت و ضعف هر یک از این ویژگی‌ها ارتباط مستقیمی با مواد اولیه و نحوه تولید این محصولات دارد اما به طور کلی، مواد نسوز با محافظت و افزایش ماندگاری و طول عمر قطعات، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را به شدت کاهش می‌دهند.

فیبر استخوانی ، یکی از انواع پر طرفدار مواد نسوز است که از ترکیب دو ماده اولیه کاغذ سلولزی و رزین فنولیک ساخته می‌شود. از آن‌جا که تصور تولید یک ماده نسوز از کاغذ سلولزی، چندان ساده نیست، شاید بهتر باشد پیش از بررسی ویژگی‌های فیبر استخوانی، به شیوه تولید این محصول بپردازیم.

همچنین میتوانید این محصول را از نسوز صنعت پارس خریداری فرمایید .

برای تولید کاغذ سلولزی، نیاز به الیاف تهیه شده از سلولزی داریم که در ساختار بیشتر گیاهان وجود دارد. به همین دلیل، کاغذ سلولزی، محصولی است که امکان تولید از اکثر گیاهان را خواهد داشت و محدودیت خاصی در تهیه آن وجود ندارد. همچنین، از آن‌جا که این ماده از الیاف گیاهان تهیه می‌شود، کاملاً غیر سمی و خطری برای سلامت انسان یا حفظ طبیعت ندارد.

از آن‌جا که مولکول‌های سلولز، از چندین رشته گلوکزی ساخته شده‌اند، وجود رطوبت باعث بروز چسبندگی در این رشته‌ها می‌گردد. در واقع، مولکول‌های سلولز، زمانی که مرطوب می‌شوند، در آب حل شده و مشکلی در تهیه خمیر کاغذ ایجاد نمی‌نماید. زمانی که خمیر کاغذ خشک می‌شود، ایجاد پیوند دوباره بین مولکول‌های گلوکز و سلولز، موجب ایجاد استحکام در بافت کاغذ می‌گردد. در واقع، وجود همین گلوکز، چسبندگی لازم را برای ساخت کاغذ سلولزی به وجود می‌آورد.

برای ساخت کاغذ سلولزی، در مرحله اول، سلولز استخراج شده از ساختار گیاه را بعد از جوشاندن، کوبیده و سپس، خرد می‌کنند. در مرحله بعد، الیاف ریز به دست آمده طی این فرایند را فشرده نموده و خشک می‌کنند تا به صورت کاغذ دربیاید. در برخی موارد، الیاف سلولزی را می‌کوبند اما خرد نمی‌کنند. در چنین شرایطی الیاف استخراج شده، سالم‌تر و قطعاً بلندتر خواهد بود و در نتیجه، استحکام کاغذ سلولزی تولید شده افزایش خواهد یافت.

پس از تولید کاغذ سلولزی، همان طور که در ابتدا گفته شد، برای ساخت فیبر استخوانی، لایه‌های فشرده شده این کاغذ باید در فشار و گرمای بالا، به رزین فنولیک آغشته شود.

برای تهیه رزین فنولیک، در حالی که الیاف شیشه ، کاغذ و یا پنبه را تحت فشار و دمای بالا قرار می‌دهند، رزین مصنوعی را به آن اضافه می‌نمایند. فنولیک علیرغم وزن پایین خود که از آلومینیوم کمتر است، از استحکام بسیار بالایی برخوردار است. قالبگیری آسان، میزان جذب پایین و نفوذناپذیری در برابر آب، خواص مکانیکی عالی که منجر به مقاومت در برابر سایش و ضربه می‌گردد و همین طور مقاومت گرمایی فوق‌العاده، در کنار عملکرد خیره کننده آن در مواجهه با مواد اسیدی و قلیایی و مقاومت در برابر فرسایش و خوردگی، جزو عمده دلایل محبوبیت این محصول در میان صنعتگران می‌باشد.

علاوه بر مزایای ذکر شده برای فنولیک، افزودن رزین به این ماده، آن را غیر اشتعال نیز می‌نماید. رزین فنولیک، علاوه بر به کارگیری در حوزه تولید مواد نسوز، برای ساخت تجهیزات ضد گلوله، وسایل مقاوم در برابر طوفان و ضربه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. عایق بندی وسایل نقلیه آبی و آنتن‌های الکتریکی از نمونه کاربردهای این رزین در حوزه آب بندی تجهیزات می‌باشد.

فیبر استخوانی در رنگ‌های تیره مانند قهوه‌ای و مشکی تولید می‌شود. این محصول که از ترکیب کاغذ سلولزی و رزین فنولیک تهیه می‌گردد، طرفداران زیادی در میان صنعتگران داشته و با قیمتی مقرون به صرفه، به عنوان یکی از عایق‌های پر کاربرد شناخته می‌شود. اگرچه میزان دقیق شاخصه‌های مربوط به فیبر استخوانی، بر اساس کیفیت کاغذ سلولزی و رزین فنولیک متغیر خواهد بود اما در ادامه این مقاله، به بررسی برجسته‌ترین ویژگی‌های منحصر به فرد این محصول نسوز خواهیم پرداخت:

عملکرد مطلوب در دماهای بالا تا 120 درجه سانتیگراد

حفظ بازده بالا در شرایط آب و هوایی مختلف؛ به طوری که رطوبت و یا خشک بودن محیط، کیفیت عایق بندی را کاهش نخواهد داد.

قیمت مناسب و مقرون به صرفه

خواص مکانیکی قابل توجه که منجر به مقاومت فیبر استخوانی در برابر سایش گردیده است.

تحمل و مهار فشارهای وارد شده بر قطعات که منجر به افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش چشمگیر هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود.

استحکام بالا؛ این مزیت، تراشیدن و شکل دادن به فیبر نسوز را بسیار آسان نموده است.

عملکرد قابل قبول در مجاورت حلال‌ها و روغن‌ها که نشان از مقاومت شیمیایی بالا در این محصول دارد.

خواص دی الکتریک فوق العاده که استفاده از فیبر استخوانی را در ولتاژ بالا به عنوان عایق الکتریکی نیز ممکن ساخته است. به دلیل مقاومت الکتریکی بالای فیبر استخوانی، امروزه بیشترین کاربرد این محصول در حوزه عایق بندی الکتریکی می‌باشد.

داشتن چنین ویژگی‌ها و مزایای منحصر به فردی موجب شده تا فیبر استخوانی را در زمینه‌های مختلف صنعت به کار بگیرند. عمده موارد استفاده این محصول عبارتند از:

عایق بندی انواع دینام و مولدهای برق، به دلیل مقاومت بالای الکتریکی

عایق بندی الکتریکی تجهیزات الکتریکی پر فشار و کم فشار

عایق بندی ترانسفورماتورها

عایق بندی قطعات در نیروگاه‌های برق

برای درک بهتر ویژگی‌ و کاربردهای فیبر استخوانی، بهتر است نگاهی کوتاه به محصولی نسبتاً مشابه به نام فیبر نخ‌دار بپردازیم. فیبر نخ‌دار فنولیک را با نام‌هایی مانند ورق پنبه فنولیک یا ورق عایق نیز می‌شناسند. این محصول را از ترکیب پارچه کتان ریز بافت یا پنبه و رزین فنولیک، و تحت فشار و حرارت بالا تولید می‌کنند. در این ترکیب، پارچه یا پنبه، نقش تقویت کننده را دارد و رزین فنولیک، کاربرد چسب را خواهد داشت.

الیاف کتان، از بخش بیرونی و تنه گیاه کتان تولید می‌شود که قابلیت کاشت در شرایط آب و هوایی مختلف را دارد. این الیاف مستحکم، علیرغم حضور گسترده الیاف مصنوعی ساخت بشر در صنعت نساجی، همچنان کاربرد زیادی در این حوزه دارد.

اگرچه در قدیم، کتان را فقط در بافت لباس‌های زمستانی گرم به کار می‌گرفتند، در حال حاضر، با بروز تغییرات گسترده در روش زندگی، بخش‌های مختلف گیاه کتان مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، ساقه این گیاه که دور ریخته می‌شد، این روزها برای تولید نئوپان کاربرد دارد. همچنین، بذر گیاه کتان، یکی از پر استفاده‌ترین مواد غذایی حاوی اسید چرب امگا 3 می‌باشد که علاوه بر این، به دلیل فوایدش، در تولید لوازم آرایش و لاک نیز استفاده می‌شود. الیاف به دست آمده از تنه گیاه کتان نیز، علاوه بر تهیه طناب‌هایی محکم، در ساخت عایق‌های آب بندی نیز به کار گرفته می‌شود.

علت محبوب شدن الیاف کتان، در مرحله اول زیست محیطی و بی خطر بودن آن برای سلامتی انسان می‌باشد. خواص مکانیکی و خاصیت کشسانی این الیاف، در کنار مقاومت شیمیایی و تحمل حرارتی آن تا 120 درجه سانتیگراد، از دیگر دلایل استفاده گسترده از این الیاف در تولید محصولات نسوز است.

همان طور که پیش‌تر گفته شد، فیبر نخ‌دار، نتیجه ترکیب الیاف کتان با رزین فنولیک است. شیوه ساخت و ویژگی‌های منحصر به فرد این رزین و برخی کاربردهای آن را نیز در بخش تولید فیبر استخوانی بررسی نمودیم.

حال شاید بهتر باشد تا نگاهی کوتاه به برجسته‌ترین ویژگی‌های فیبر نخ‌دار فنولیک بیندازیم که در رنگ‌های زرد، قهوه‌ای مایل به قرمز، قهوه‌ای روشن و تیره تولید می‌شود تا درک کاربردهای آن برایمان ساده‌تر گردد:

غیر سمی و بی خطر برای سلامت انسان و حفظ محیط زیست

دارای خواص مکانیکی مطلوب و مقاوم در برابر کشش و سایش

تحمل حرارت بالا تا حدود 150 درجه سانتیگراد

قابلیت ذخیره سازی در فضای سر بسته؛ در این مورد، محیط انبار باید خشک باشد.

عملکرد مثبت و حفظ بازده بالا در محیط‌های اسیدی ضعیف

امکان سوراخ کاری، تراش و پانچ فیبر

مقدار اندک جذب آب

خواص دی الکتریک قابل قبول و امکان به کارگیری برای عایق بندی الکتریکی

با توجه به مزایای فراوان استفاده از فیبر نخ‌دار فنولیک ، این محصول را در زمینه‌های مختلفی به کار می‌گیرند که برخی از آن‌ها عبارتند از:

ساخت قطعات با قدرت ضربه پذیری

تولید اهرم و میله اتصال

ساخت چرخ دنده و بلبرینگ