短切玻璃纖維氈(以下簡稱短切氈)是將玻璃纖維紗束經(jīng)機械切割成長度為50~70 mm的定長纖維后,再加工成氈狀,作為玻璃鋼的增強材料。短切玻璃纖維是國外首先開發(fā)生產(chǎn)的,我國于20世紀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,用它制作玻璃鋼時由于加大了樹脂的含量(通常用玻璃纖維布制作玻璃鋼時,玻璃纖維與樹脂的重量比為1:1;而用短切氈時,二者的重量比為1:2),因此會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性能比用玻璃纖維布制成的玻璃鋼低,以拉伸強度為例約低55%~60%。因此短切氈主要用于強度要求不高,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用現(xiàn)狀
1.1 國外應用現(xiàn)狀
歐、美等國及澳大利亞,日本在玻璃鋼船艇制造上均已大量使用短切氈。他們大都在鋪層結構上采用—氈—布方式,此種方式也慢慢流傳到我國港臺地區(qū)。
采用—氈—布方式具有以下優(yōu)點:
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,因此在市場需求量較大時,生產(chǎn)廠家可以提高其生產(chǎn)能力,使其在價格上更具優(yōu)勢。用短切氈時,由于加大了樹脂用量,并且由于國外的樹脂價格低于玻璃纖維布,因此能進一步降低玻璃鋼的材料成本。同時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,相應地提高工作效率,降低勞動成本。
2)滿足船體結構設計要求
雖然用短切氈會影響船體的力學性能,但實際上,玻璃鋼船體在受力性能上主要以剛度控制為主,拉伸、彎曲強度均處于過剩狀態(tài),因此,即使采用—氈—布的鋪層結構也可完全滿足力學性能要求。所以,國外生產(chǎn)廠家較多地采用短切氈造船,是因為它既能滿足強度要求,又能降低生產(chǎn)成本,是個很好的選擇。
1.2 國內應用現(xiàn)狀
我國本土企業(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90年代起開始使用短切氈,但用量很少,僅在船體增強材料鋪層中使用1~2層,主要是考慮其表觀質量及防滲性能。大多數(shù)中小企業(yè)至今尚未開始使用短切氈,主要原因是我國短切氈的價格高于玻璃纖維布。這與國外情況不一樣,其原因在于我國短切氈的開發(fā)較晚。短切氈初上市時定價較高,其價格比玻璃纖維布高近1倍,由此限制了它在生產(chǎn)中的應用,使得其生產(chǎn)能力也受到限制。雖然后來短切氈的價格開始逐步下降,但目前仍高于玻璃纖維布。另外由于我國合成樹脂的價格也高于玻璃纖維布,因此如在船體上采用短切氈會導致材料成本的上升,這是企業(yè)在生產(chǎn)普通船艇時不愿接受的。
有些船艇設計者出于向國外設計者學習的目的,提出要在船體上采用—氈—布的鋪層結構,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量考慮的,因此只會少量使用。