Исходный технологический процесс для получения всех видов стекловолокон — процесс вытяжки нитей из расплава. Сырьем при этом является смесь кварцевого песка, известняка, борной кислоты и других компонентов (глина, уголь, шпаты). Компоненты перемешиваются, полученная смесь плавится в высокотемпературных печах. Температура плавления зависит от состава смеси, в среднем составляет примерно 1260 ° С Получение волокон может представлять собой одно- либо двухстадийный процесс. При одностадийном процессе стекловолокна вытягиваются непосредственно из полученного расплава. Реже применяется двухстадийный процесс, при котором из первичного расплава получаются стеклосферы, которые затем вторично расплавляются и полученный расплав подается в установки для формования волокон.
Расплав стекломассы помещается в специальную емкость, в днище которой имеются профилированные отверстия (фильеры). Сама емкость (бушинг) обычно изготавливается из платиновых сплавов. В емкости с расплавленной стекломассой создается избыточное давление, под действием которого расплав выдавливается через фильеры (процесс экструзии). Сразу после прохождения через фильеры элементарные волокна подвергаются первичной обработке:
- интенсивное механическое растяжение;
- охлаждение в потоке водяных брызг (в подфильерном холодильнике);
- объединение элементарных волокон в жгут (стренгу);
замасливание жгута (стренги).
Замасливание представляет собой процесс нанесения покрытия на поверхность волокон, которое способствует их объединению в жгут (слипанию) и снижает трение между волокнами, препятствуя тем самым образованию поверхностных микротрещин, которые снижают прочность волокна. После замасливания жгут поступает на приемный барабан. Скорость приема жгута превышает 3 км/мин. Партия жгута с барабана проходит кондиционирование (выдерживание при заданных условиях), после чего поступает на дальнейшую переработку для получения собственно армирующего материала.
Иногда применяют способ «воздушного вытягивания», при котором стекломасса, прошедшая сквозь фильеры вытягивается и разрывается в струе воздуха. Полученные волокна длиной 200... 400 мм собираются на вращающемся барабане и объединяются в стренгу (жгут), которая поступает на дальнейшую переработку. Такой тип стекловолокна называют «штапельным».
В процессе получения элементарных волокон контролируются вязкость и температура расплава, а также скорость вытяжки волокон. Разработаны технологии получения элементарных стекловолокон разных диаметров, позволяющие получать в общей сложности около 10 стандартных типов элементарных волокон, диаметр которых меняется от 3,8 мкм до 13,0 мкм.
