Các Vấn Đề Thường Gặp Khi Sử Dụng Tấm Sợi Cắt Ngắn và Giải Pháp

Việc sử dụng nhựa không bão hòa cho tấm sợi cắt ngắn là một trong những thách thức lớn nhất đối với người dùng vật liệu composite, đặc biệt là những người sử dụng tấm sợi xoay (spun mats), vì nó ảnh hưởng cả đến chất lượng sản phẩm cuối cùng lẫn hiệu suất sản xuất.

Việc khẳng định rằng các tấm sợi cắt ngắn là một sản phẩm linh hoạt và có phạm vi ứng dụng rất rộng trong các ngành công nghiệp như vật liệu xây dựng, thiết bị hóa chất, giao thông vận tải và các lĩnh vực tương tự là một sự đánh giá khiêm tốn. Các tấm sợi này sẽ phục vụ người dùng một cách hiệu quả mà vẫn giữ nguyên ngân sách của họ.

Các vùng khô và việc thấm ướt sợi không đều dẫn đến nhiều phàn nàn nghiêm trọng. Một nhà sản xuất vật liệu xây dựng cho biết việc giao dự án đã bị chậm trễ do độ bền không đồng nhất của các cấu kiện bê tông đúc sẵn. Nguyên nhân gốc rễ gây ra sự kém hiệu quả trong tiến độ giao dự án thường liên quan đến việc sử dụng nhựa thông (resin), chẳng hạn như kỹ thuật thi công và khả năng nhựa thông quá nhớt. Mạng sợi của tấm không được nhựa thông thấm sâu vào nếu độ nhớt của nhựa quá cao, đặc biệt khi nhựa được phủ lên tấm quá nhanh — điều này khiến nhựa tích tụ thành vũng trên bề mặt tấm.

Một trong những vấn đề cần giải quyết là độ nhớt của nhựa; hãy cố gắng giảm độ nhớt để nhựa có thể thấm đều qua toàn bộ độ dày của tấm lưới – nhựa có độ nhớt thấp hơn sẽ dễ dàng thấm sâu vào các tấm lưới dày hơn. Dùng cọ hoặc con lăn, phủ nhựa thành từng lớp mỏng một cách lần lượt, đảm bảo làm ẩm hoàn toàn tấm lưới trước khi phủ lớp tiếp theo. Thực hành tốt nhất trong ngành khuyến nghị để nhựa đứng yên trong khoảng một đến hai phút nhằm cho phép nhựa lấp đầy các khoảng trống trong sợi trước khi bổ sung thêm, từ đó giảm thiểu nguy cơ chảy tràn.

Sự tích tụ bọt khí

Sự hiện diện của các bọt khí trong vật liệu compozit có thể làm giảm độ bền của cấu trúc compozit và làm xấu đi tính thẩm mỹ của bề mặt. Bề mặt compozit có thể được hoàn thiện và sử dụng cho mục đích trang trí, nhưng đồng thời cũng khá dễ vỡ nên dễ bị hư hại hoặc thậm chí bong tróc. Một khách hàng trong lĩnh vực hóa chất đã gặp vấn đề này khi sản xuất các bồn chứa dùng trong môi trường chống ăn mòn: các bọt khí tạo thành các kênh dẫn khiến hóa chất rò rỉ ra ngoài. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do kết hợp giữa việc cán ép, việc bổ sung nhanh chóng nhựa thông (resin) và độ ẩm tồn tại trong lớp mat. Khi nhựa thông đóng rắn, độ ẩm trong lớp mat phản ứng với nhựa thông và tạo thành các bọt khí.

Để tránh hình thành bọt khí, trước tiên cần chú trọng vào việc lưu trữ đúng cách. Các lớp mat phải được bảo quản ở nơi khô ráo và thoáng gió nhằm ngăn ngừa nhiễm ẩm. Trong quá trình thi công, hãy sử dụng con lăn có răng cưa và nhẹ nhàng ép lớp mat để loại bỏ các túi khí mà không làm tổn hại đến các sợi gia cường. Việc cán đều lớp nhựa thông phải được thực hiện một cách chậm rãi và đồng đều nhằm tránh việc giữ lại không khí bên trong.

Liên kết giữa các lớp

Hiện tượng tách lớp là một vấn đề nghiêm trọng đối với các bộ phận chịu lực, chẳng hạn như lớp mat sợi cắt. Một trong những khách hàng của chúng tôi trong lĩnh vực vận tải đã gặp phải hiện tượng tách lớp trên các tấm panel chỉ sau vài tháng sử dụng, và hóa ra đây là một vấn đề kỹ thuật lớn. Vấn đề này thường bắt nguồn từ việc bề mặt bị nhiễm bẩn. Ví dụ, việc đóng rắn không đầy đủ của nhựa thông cũng có thể do nhiệt độ thấp và thời gian xử lý ngắn gây ra. Bụi, dầu mỡ và các chất giải phóng khuôn bám trên bề mặt lớp mat tạo thành một lớp nhiễm bẩn, từ đó dẫn đến hiện tượng tách lớp.

Để cải thiện độ bám dính giữa các lớp, hãy sử dụng khăn không xơ để làm sạch bề mặt tấm thảm trước khi ép lớp. Tránh xa các dung môi mạnh có thể làm hỏng sợi thảm. Giữ môi trường đóng rắn ở nhiệt độ ổn định trong khoảng nhiệt độ do nhà sản xuất nhựa khuyên dùng (đối với nhựa polyester tiêu chuẩn, khoảng này là 18–25 °C). Đóng rắn nhựa theo hướng dẫn của ngành. Thời gian đóng rắn bổ sung đầy đủ (24–48 giờ) sẽ làm tăng đáng kể độ bền của liên kết.

Cạnh cắt lỏng lẻo

Sau khi cắt tấm thảm, các sợi bị lỏng có thể gây ra việc xếp lớp không đều và làm giảm chất lượng. Đây chính là vấn đề mà một nhà sản xuất thuyền kayak composite dành cho ngành thể thao giải trí đã gặp phải. Các sợi lỏng tạo thành bề mặt gồ ghề, đòi hỏi phải chà nhám kỹ lưỡng. Nguyên nhân của hiện tượng sợi không được cắt sạch và không bị kéo rời là do dụng cụ cắt quá cùn hoặc phương pháp cắt quá thô bạo.

Vấn đề này có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng các dụng cụ cắt sắc như dao cắt xoay hoặc kéo chuyên dụng cho vật liệu composite. Hãy đảm bảo cắt tấm đệm trên một bề mặt cứng và phẳng để ngăn chặn hiện tượng dịch chuyển sợi, đồng thời dùng lực nhẹ khi cắt để thao tác dễ dàng hơn. Đối với các quy trình sản xuất quy mô lớn, các chuyên gia hàng đầu về vật liệu sợi thủy tinh khuyến nghị sử dụng hệ thống cắt tự động nhằm đạt được các cạnh cắt sạch và đều.