ไฟเบอร์กลาส
| ไฟเบอร์กลาส | |
|---|---|
| ประเภทวัสดุ | พลาสติกเสริมใย |
| คุณสมบัติทางกายภาพ | |
| ความหนาแน่น( ρ ) | 1.5–2.5 กรัม/ซม³ |
| คุณสมบัติทางกล | |
| ความ แข็งแรงดึง( σt | 2,000–3,500 เมกะปาสคาล |
| คุณสมบัติทางความร้อน | |
| ค่าการนำความร้อน( k ) | 0.035–0.045 วัตต์/เมตร·เคลวิน |
ไฟเบอร์กลาส ( Fiberglass หรือfibreglassในภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน ) เป็น พลาสติกเสริมใยชนิดหนึ่งที่ใช้ใยแก้ว เป็นส่วนประกอบหลัก ใยแก้วอาจเรียงตัวแบบสุ่ม อัดเป็นแผ่นเรียกว่าแผ่นใยแก้วสับ หรือทอเป็นผ้าใยแก้วเมทริกซ์พลาสติกอาจเป็นเมทริกซ์พอลิเมอร์เทอร์โม เซต ซึ่งส่วนใหญ่มักใช้พอ ลิ เมอร์เทอร์โมเซตเช่นอีพ็อกซีเรซินโพลีเอสเตอร์หรือเรซินไวนิลเอส เตอร์ หรืออาจเป็นเทอร์โมพลาสติกก็ได้
มีราคาถูกกว่าและยืดหยุ่นกว่าคาร์บอนไฟเบอร์แข็งแรงกว่าโลหะหลายชนิดเมื่อเทียบตามน้ำหนัก ไม่เป็นแม่เหล็กไม่นำ ไฟฟ้า โปร่งใสต่อรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ และเฉื่อยทางเคมีในหลายสภาวะ การใช้งานรวมถึง เครื่องบิน เรือ รถยนต์ อ่างอาบน้ำและโครงสร้างปิด สระว่ายน้ำอ่างน้ำร้อนถังบำบัดน้ำเสีย ถังเก็บน้ำ หลังคา ท่อ วัสดุหุ้มอาคาร เฝือกกระดูกกระดานโต้คลื่นและผิวภายนอกของประตู
ชื่อสามัญอื่นๆ ของไฟเบอร์กลาส ได้แก่พลาสติกเสริมใยแก้ว ( GRP ) [ 1 ]พลาสติกเสริมใยแก้ว ( GFRP ) [ 2 ]หรือGFK (จากภาษาเยอรมัน: Glasfaserverstärkter Kunststoff ) เนื่องจากบางครั้งใยแก้วเองก็ถูกเรียกว่า "ไฟเบอร์กลาส" ดังนั้นวัสดุคอมโพสิตจึงถูกเรียกว่าพลาสติกเสริมใยแก้ว ( FRP ) บทความนี้ใช้คำว่า "ไฟเบอร์กลาส" เพื่ออ้างถึงวัสดุคอมโพสิตเสริมใยทั้งหมด ไม่ใช่เฉพาะใยแก้วที่อยู่ภายในเท่านั้น
ประวัติศาสตร์
เส้นใยแก้วได้รับการผลิตมานานหลายศตวรรษ แต่สิทธิบัตรฉบับแรกได้รับมอบให้แก่นักประดิษฐ์ชาวปรัสเซียHermann Hammesfahr (1845–1914) ในสหรัฐอเมริกาในปี 1880 [ 3 ] [ 4 ]
การผลิตเส้นใยแก้วจำนวนมากถูกค้นพบโดยบังเอิญในปี 1932 เมื่อเกมส์ สเลย์เตอร์นักวิจัยที่โอเวนส์-อิลลินอยส์ได้ใช้กระแสลมแรงดันสูงพ่นใส่กระแสแก้วหลอมเหลวและผลิตเส้นใยออกมา สิทธิบัตรสำหรับวิธีการผลิตใยแก้ว นี้ ได้รับการยื่นขอครั้งแรกในปี 1933 [ 5 ]โอเวนส์ได้ร่วมมือกับบริษัทคอร์นิงในปี 1935 และโอเวนส์-คอร์นิง ได้ดัดแปลงวิธีการนี้ เพื่อผลิต "ไฟเบอร์กลาส" (สะกดด้วย "s" ตัวเดียว) ที่ได้รับสิทธิบัตรในปี 1936 เดิมทีไฟเบอร์กลาสเป็นใยแก้วที่มีเส้นใยดักจับก๊าซไว้เป็นจำนวนมาก ทำให้มีประโยชน์ในฐานะฉนวน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูง
เรซินที่เหมาะสมสำหรับการผสมใยแก้วกับพลาสติกเพื่อผลิตวัสดุคอมโพสิตได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1936 โดยDuPontเรซินของCyanamid ในปี 1942 เป็นต้นกำเนิดของเรซินโพลีเอสเตอร์สมัยใหม่โดยในขณะนั้นมีการใช้ระบบการบ่มด้วยเปอร์ออกไซด์[ 6 ]เมื่อนำใยแก้วและเรซินมาผสมกัน ปริมาณก๊าซในวัสดุจะถูกแทนที่ด้วยพลาสติก ซึ่งทำให้คุณสมบัติการเป็นฉนวนลดลงเหลือค่าทั่วไปของพลาสติก แต่เป็นครั้งแรกที่วัสดุคอมโพสิตแสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงและศักยภาพที่ดีเยี่ยมในฐานะวัสดุโครงสร้างและวัสดุก่อสร้าง คอมโพสิตใยแก้วหลายชนิดยังคงถูกเรียกว่า "ใยแก้ว" (เป็นชื่อทั่วไป) และชื่อนี้ยังถูกใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ใยแก้วความหนาแน่นต่ำที่มีก๊าซแทนพลาสติกด้วย
เรย์ กรีน จากโอเวนส์ คอร์นิง ได้รับเครดิตว่าเป็นผู้ผลิตเรือคอมโพสิตลำแรกในปี 1937 แต่ไม่ได้ดำเนินการต่อในขณะนั้นเนื่องจากพลาสติกที่ใช้มีลักษณะเปราะ ในปี 1939 มีรายงานว่าสหภาพโซเวียตได้สร้างเรือโดยสารจากวัสดุพลาสติก และสหรัฐอเมริกาได้สร้างลำตัวและปีกของเครื่องบิน[ 7 ]รถยนต์คันแรกที่มีตัวถังไฟเบอร์กลาสคือต้นแบบของStout Scarab ในปี 1946 แต่รุ่นนี้ไม่ได้เข้าสู่สายการผลิต[ 8 ]
ไฟเบอร์

ต่างจากเส้นใยแก้วที่ใช้เป็นฉนวน พื้นผิวของเส้นใยโครงสร้างที่แข็งแรงจะต้องปราศจากข้อบกพร่องเกือบทั้งหมดเพื่อให้ได้ความแข็งแรงในการรับแรงดึงระดับ กิกะปาสคาล หากชิ้นส่วนแก้วขนาดใหญ่ปราศจากข้อบกพร่อง มันจะแข็งแรงเท่ากับเส้นใยแก้ว อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วการผลิตและบำรุงรักษาวัสดุขนาดใหญ่ให้ปราศจากข้อบกพร่องนอกห้องปฏิบัติการนั้นทำได้ยาก[ 9 ]
การผลิต
กระบวนการผลิตไฟเบอร์กลาสเรียกว่า พั ลทรูชันกระบวนการผลิตเส้นใยแก้วที่เหมาะสมสำหรับการเสริมแรงใช้เตาหลอมขนาดใหญ่เพื่อค่อยๆ หลอมทรายซิลิกาหินปูนเคโอไลน์ ฟลู ออร์ สปาร์ โคลมาไนต์โดโลไมต์และแร่ธาตุ อื่นๆ จนกระทั่งกลายเป็นของเหลว จากนั้นจึงอัดผ่านบูชชิ่ง ( สปินเนอเรต ) ซึ่งเป็นกลุ่มของรูเล็กๆ จำนวนมาก (โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5–25 ไมโครเมตรสำหรับ E-Glass และ 9 ไมโครเมตรสำหรับ S-Glass) [ 10 ]
จากนั้นเส้นใยเหล่านี้จะถูกเคลือบด้วยสารละลายเคมี เส้นใยแต่ละเส้นจะถูกมัดรวมกันเป็นจำนวนมากเพื่อให้ได้เส้นใยแบบโรวิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยและจำนวนเส้นใยในเส้นใยแบบโรวิ่งจะเป็นตัวกำหนดน้ำหนัก ซึ่ง โดยทั่วไปจะแสดงในระบบการวัดสองระบบ:
- ผลผลิตหรือจำนวนหลาต่อปอนด์ (จำนวนหลาของเส้นใยในวัสดุหนึ่งปอนด์ ดังนั้นตัวเลขที่น้อยกว่าหมายถึงเส้นใยที่หนักกว่า) ตัวอย่างของผลผลิตมาตรฐาน ได้แก่ ผลผลิต 225, ผลผลิต 450, ผลผลิต 675
- texหรือ กรัมต่อกิโลเมตร ( น้ำหนักของเส้นใย 1 กิโลเมตร ซึ่งได้มาจากค่าผลผลิต โดยตัวเลขที่น้อยกว่าหมายถึงเส้นใยที่เบากว่า) ตัวอย่างของ tex มาตรฐาน ได้แก่ 750 tex, 1100 tex, 2200 tex
เส้นใยเหล่านี้จะถูกนำไปใช้โดยตรงในการใช้งานแบบคอมโพสิต เช่น การขึ้น รูปด้วยแรงดึง (pultrusion ), การพันเส้นใย (ท่อ), การผลิตเส้นใยด้วยปืน (gun roving) (ซึ่งปืนอัตโนมัติจะตัดใยแก้วเป็นชิ้นสั้นๆ แล้วหย่อนลงในเจ็ทเรซินที่พ่นลงบนพื้นผิวของแม่พิมพ์) หรือในขั้นตอนกลางเพื่อผลิตผ้า เช่นผ้าใยแก้วสับ (CSM) (ทำจากเส้นใยสั้นๆ ที่ตัดแล้วเรียงตัวแบบสุ่มและยึดติดกัน) ผ้าทอ ผ้าถัก หรือผ้าแบบทิศทางเดียว
เสื่อเส้นใยสับ
แผ่นใยแก้วสับ (CSM) เป็นวัสดุเสริมแรงชนิดหนึ่งที่ใช้ในไฟเบอร์กลาส ประกอบด้วยเส้นใยแก้วที่วางเรียงกันอย่างไม่เป็นระเบียบและยึดติดกันด้วยสารยึดเกาะ โดยทั่วไปจะผลิตด้วยเทคนิคการวางด้วยมือ โดยวางแผ่นวัสดุลงบนแม่พิมพ์และทาด้วยเรซิน เนื่องจากสารยึดเกาะละลายในเรซิน วัสดุจึงสามารถปรับรูปทรงได้ง่ายเมื่อเปียก หลังจากเรซินแข็งตัวแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่แข็งตัวแล้วสามารถนำออกจากแม่พิมพ์และทำการตกแต่งได้ การใช้แผ่นใยแก้วสับทำให้ไฟเบอร์กลาสมีคุณสมบัติทางระนาบที่เป็นเนื้อเดียวกัน
ขนาด
มีการเคลือบหรือไพรเมอร์ลงบนเส้นใยเพื่อช่วยปกป้องเส้นใยแก้วสำหรับการประมวลผลและการจัดการ และเพื่อให้แน่ใจว่ามีการยึดเกาะที่เหมาะสมกับเมทริกซ์เรซิน จึงทำให้สามารถถ่ายโอนแรงเฉือนจากเส้นใยแก้วไปยังพลาสติกเทอร์โมเซตได้ หากไม่มีการยึดเกาะนี้ เส้นใยอาจ 'เลื่อน' ในเมทริกซ์ทำให้เกิดความเสียหายเฉพาะจุด[ 11 ]
คุณสมบัติ
เส้นใยแก้วโครงสร้างแต่ละเส้นมีความแข็งและแข็งแรงทั้งในแรงดึงและแรงอัดกล่าวคือตามแนวแกน แม้ว่าอาจจะสันนิษฐานได้ว่าเส้นใยนั้นอ่อนแอในแรงอัด แต่ความจริงแล้วเป็นเพียงอัตราส่วนความยาวต่อความ กว้าง ของเส้นใยเท่านั้นที่ทำให้ดูเหมือนเช่นนั้น กล่าวคือ เนื่องจากเส้นใยทั่วไปนั้นยาวและแคบ จึงโก่งงอได้ง่าย[ 9 ]ในทางกลับกัน เส้นใยแก้วนั้นอ่อนแอในแรงเฉือน กล่าวคือขวางแกนของมัน ดังนั้น หากสามารถจัดเรียงกลุ่มของเส้นใยในทิศทางที่ต้องการได้อย่างถาวรภายในวัสดุ และหากสามารถป้องกันไม่ให้เส้นใยโก่งงอในแรงอัดได้ วัสดุนั้นก็จะมีความแข็งแรงในทิศทางนั้นเป็นพิเศษ
นอกจากนี้ การวางเส้นใยหลายชั้นซ้อนกัน โดยแต่ละชั้นจัดเรียงในทิศทางต่างๆ ตามที่ต้องการ จะช่วยควบคุมความแข็งและความแข็งแรงโดยรวมของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในไฟเบอร์กลาสนั้น เมทริกซ์พลาสติกจะยึดเส้นใยแก้วโครงสร้างให้อยู่ในทิศทางที่ผู้ออกแบบเลือกอย่างถาวร สำหรับแผ่นใยแก้วสับละเอียด ทิศทางนี้จะอยู่บนระนาบสองมิติทั้งหมด ในขณะที่ผ้าทอหรือชั้นใยแก้วแบบทิศทางเดียว จะสามารถควบคุมทิศทางของความแข็งและความแข็งแรงได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นภายในระนาบนั้น
ชิ้นส่วนไฟเบอร์กลาสโดยทั่วไปจะมีโครงสร้างเป็น "เปลือก" บางๆ บางครั้งอาจเติมโฟมโครงสร้างไว้ด้านใน เช่นเดียวกับในกรณีของกระดานโต้คลื่น ชิ้นส่วนนี้อาจมีรูปทรงได้เกือบทุกแบบ โดยมีข้อจำกัดเพียงแค่ความซับซ้อนและความคลาดเคลื่อนของแม่พิมพ์ที่ใช้ในการผลิตเปลือกเท่านั้น
คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพโดยรวมของทั้งเรซิน (หรือที่เรียกว่าเมทริกซ์) และเส้นใย ตัวอย่างเช่น ในสภาวะอุณหภูมิที่รุนแรง (สูงกว่า 180 °C) ส่วนประกอบเรซินของคอมโพสิตอาจสูญเสียคุณสมบัติไปบางส่วนเนื่องจากการเสื่อมสภาพของพันธะระหว่างเรซินและเส้นใย[ 12 ]อย่างไรก็ตาม GFRP ยังคงแสดงความแข็งแรงที่เหลืออยู่อย่างมีนัยสำคัญหลังจากได้รับอุณหภูมิสูง (200 °C) [ 13 ]
คุณสมบัติเด่นอย่างหนึ่งของไฟเบอร์กลาสคือ เรซินที่ใช้จะหดตัวระหว่าง กระบวนการ บ่มสำหรับโพลีเอสเตอร์ การหดตัวมักอยู่ที่ 5-6% ส่วนอีพ็อกซีประมาณ 2% เนื่องจากเส้นใยไม่หดตัว ความแตกต่างนี้จึงอาจทำให้รูปทรงของชิ้นส่วนเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการบ่ม ความผิดรูปอาจปรากฏขึ้นภายในไม่กี่ชั่วโมง วัน หรือสัปดาห์หลังจากที่เรซินแข็งตัวแล้ว แม้ว่าความผิดรูปนี้จะลดลงได้โดยการใช้เส้นใยอย่างสมมาตรในการออกแบบ แต่ก็ยังเกิดความเครียดภายในอยู่ และหากความเครียดนั้นมากเกินไปก็จะทำให้เกิดรอยแตกได้
ประเภท
เส้นใยแก้วที่ใช้กันทั่วไปในไฟเบอร์กลาสคืออี-กลาส (E-glass ) ซึ่งเป็นแก้วอะลูมิโน-โบโรซิลิเคตที่มีออกไซด์ของด่างน้อยกว่า 1% โดยน้ำหนัก ส่วนใหญ่ใช้สำหรับพลาสติกเสริมใยแก้ว เส้นใยแก้วชนิดอื่นๆ ที่ใช้ ได้แก่ เอ-กลาส (A-glass ) ( แก้วอัลคาไล-ไลม์ที่มีออกไซด์ของโบรอนน้อยหรือไม่มีเลย), อี-ซีอาร์-กลาส (E-CR-glass) ( ความต้านทานทางไฟฟ้า/ เคมี ; อะลูมิโน-ไลม์ซิลิเคตที่มีออกไซด์ของด่างน้อยกว่า 1% โดยน้ำหนัก มีความต้านทานต่อกรดสูง), ซี-กลาส (C-glass) (แก้วอัลคาไล-ไลม์ที่มีปริมาณออกไซด์ของโบรอนสูง ใช้สำหรับเส้นใยแก้วแบบสั้นและฉนวน), ดี-กลาส (D-glass) (แก้วโบโรซิลิเคต ตั้งชื่อตาม ค่าคงที่ ไดอิเล็กตริกต่ำ), อาร์-กลาส (R-glass) (แก้วอะลูมิโนซิลิเคตที่ไม่มี MgO และ CaO มีความต้องการทางกลสูงสำหรับ การเสริม แรง ) และ เอส-กลาส (S-glass) (แก้วอะลูมิโนซิลิเคตที่ไม่มี CaO แต่มีปริมาณ MgO สูง มีความแข็งแรงดึงสูง) [ 14 ]
ซิลิกาบริสุทธิ์(ซิลิคอนไดออกไซด์) เมื่อเย็นตัวลงในรูปควอตซ์หลอมเหลวกลายเป็นแก้วที่ไม่มีจุดหลอมเหลวที่แท้จริง สามารถใช้เป็นเส้นใยแก้วสำหรับไฟเบอร์กลาสได้ แต่มีข้อเสียคือต้องแปรรูปที่อุณหภูมิสูงมาก เพื่อลดอุณหภูมิในการทำงานที่จำเป็น จึงมีการเติมวัสดุอื่น ๆ เข้าไปเป็น "สารช่วยหลอมเหลว" (เช่น ส่วนประกอบที่ช่วยลดจุดหลอมเหลว) แก้ว A ทั่วไป ("A" มาจาก "alkali-lime") หรือแก้วโซดาไลม์ ที่บดและพร้อมที่จะหลอมใหม่ ซึ่งเรียกว่าเศษแก้ว เป็นแก้วชนิดแรกที่ใช้ทำไฟเบอร์กลาส แก้ว E ("E" เพราะเริ่มแรกใช้ในงานไฟฟ้า) ปราศจากด่างและเป็นสูตรแก้วแรกที่ใช้สำหรับการขึ้นรูปเส้นใยต่อเนื่อง ปัจจุบันแก้ว E เป็นส่วนประกอบหลักของการผลิตไฟเบอร์กลาสทั่วโลก และยังเป็นผู้บริโภค แร่ โบรอน รายใหญ่ที่สุดของ โลกอีกด้วย อย่างไรก็ตาม แก้ว E ไวต่อการโจมตีของไอออนคลอไรด์และไม่เหมาะสำหรับงานทางทะเล S-glass ("S" ย่อมาจาก "stiff") ใช้เมื่อความแข็งแรงดึง (โมดูลัสสูง) มีความสำคัญ และจึงเป็นวัสดุคอมโพสิตอีพ็อกซีที่สำคัญสำหรับอาคารและเครื่องบิน (เรียกว่า R-glass โดย "R" ย่อมาจาก "reinforcement" ในยุโรป) C-glass ("C" ย่อมาจาก "chemical resistance") และ T-glass ("T" ย่อมาจาก "thermal insulator" ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของ C-glass ในอเมริกาเหนือ) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนทางเคมี ทั้งสองชนิดมักพบในฉนวนใยแก้วเป่า[ 15 ]
ตารางแสดงประเภทไฟเบอร์กลาสทั่วไปบางชนิด
| วัสดุ | ความถ่วงจำเพาะ | ความแข็งแรงดึง MPa (ksi) | ความแข็งแรงรับแรงอัด MPa (ksi) |
|---|---|---|---|
| เรซินโพลีเอสเตอร์ (ไม่เสริมแรง) [ 16 ] | 1.28 | 55 (7.98) | 140 (20.3) |
| ลามิเนตโพลีเอสเตอร์และแผ่นใยแก้วสับ 30% อี-กลาส[ 16 ] | 1.4 | 100 (14.5) | 150 (21.8) |
| ลามิเนตโพลีเอสเตอร์และโรวิ่งทอ 45% อี-กลาส[ 16 ] | 1.6 | 250 (36.3) | 150 (21.8) |
| ผ้าเคลือบโพลีเอสเตอร์และผ้าซาตินทอ 55% อี-กลาส[ 16 ] | 1.7 | 300 (43.5) | 250 (36.3) |
| ลามิเนตโพลีเอสเตอร์และเส้นใยต่อเนื่อง 70% อี-กลาส[ 16 ] | 1.9 | 800 (116) | 350 (50.8) |
| คอมโพสิตอี-กลาสอีพ็อกซี[ 17 ] | 1.99 | 1,770 (257) | |
| คอมโพสิตอีพ็อกซี S-Glass [ 17 ] | 1.95 | 2,358 (342) |
แอปพลิเคชัน

ไฟเบอร์กลาสมีความอเนกประสงค์เนื่องจากมีน้ำหนักเบา แข็งแรง ทนต่อสภาพอากาศ และสามารถทำพื้นผิวได้หลากหลายรูปแบบ[ 18 ]
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ไฟเบอร์กลาสถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้แทนไม้อัดขึ้นรูปที่ใช้ในเรดาร์โดม ของเครื่องบิน (เนื่องจากไฟเบอร์กลาสโปร่งใสต่อคลื่นไมโครเวฟ ) การใช้งานหลักในภาคพลเรือนครั้งแรกคือการสร้างเรือและตัวถังรถสปอร์ต ซึ่งได้รับความนิยมในช่วงทศวรรษ 1950 การใช้งานได้ขยายวงกว้างไปยังภาคยานยนต์และอุปกรณ์กีฬา ในการผลิตผลิตภัณฑ์บางอย่าง เช่น เครื่องบิน ปัจจุบันมีการใช้คาร์บอนไฟเบอร์แทนไฟเบอร์กลาส เนื่องจากมีความแข็งแรงกว่าเมื่อเทียบตามปริมาตรและน้ำหนัก
เทคนิคการผลิตขั้นสูง เช่นพรีเพรกส์และไฟเบอร์โรวิ่งช่วยขยายขอบเขตการใช้งานของไฟเบอร์กลาสและเพิ่มความแข็งแรงดึงสูงสุดของพลาสติกเสริมใยแก้ว
ไฟเบอร์กลาสยังใช้ใน อุตสาหกรรม โทรคมนาคมสำหรับการหุ้มเสาอากาศเนื่องจาก คุณสมบัติการซึมผ่าน ของคลื่นวิทยุและการลดทอน สัญญาณต่ำ นอกจากนี้ยังอาจใช้เพื่อปกปิดอุปกรณ์อื่นๆ ที่ไม่ต้องการการซึมผ่านของสัญญาณ เช่น ตู้อุปกรณ์และ โครงสร้าง เหล็กเนื่องจากสามารถขึ้นรูปและทาสีได้ง่ายเพื่อให้กลมกลืนกับโครงสร้างและพื้นผิวที่มีอยู่ การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ ฉนวนไฟฟ้าแบบแผ่นและส่วนประกอบโครงสร้างที่พบได้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมพลังงาน เนื่องจากไฟเบอร์กลาสมีน้ำหนักเบาและทนทาน จึงมักใช้ในอุปกรณ์ป้องกัน เช่น หมวกกันน็อค กีฬาหลายประเภทใช้อุปกรณ์ป้องกันที่ทำจากไฟเบอร์กลาส เช่น หน้ากากของผู้รักษาประตูและผู้รับลูก[ 19 ]
ถังเก็บ

ถังเก็บของเสียสามารถทำจากไฟเบอร์กลาสได้ โดยมีความจุสูงสุดประมาณ 300 ตันถังขนาดเล็กกว่าสามารถทำได้โดยใช้แผ่นใยแก้วสับละเอียดหล่อขึ้นรูปบนถังด้านในที่เป็นเทอร์โมพลาสติก ซึ่งทำหน้าที่เป็นแบบหล่อขึ้นรูปในระหว่างการก่อสร้าง ถังที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่านั้นทำจากแผ่นใยแก้วทอหรือเส้นใยพัน โดยให้ทิศทางของเส้นใยตั้งฉากกับแรงดึงตามแนวเส้นรอบวงที่เกิดจากสารที่บรรจุอยู่ภายใน ถังประเภทนี้มักใช้สำหรับเก็บสารเคมี เนื่องจากวัสดุบุภายในที่เป็นพลาสติก (มักเป็น โพลี โพรพีลีน ) ทนต่อสารเคมีกัดกร่อนได้หลากหลายชนิด ไฟเบอร์กลาสยังใช้สำหรับทำถังบำบัดน้ำเสีย อีก ด้วย
การสร้างบ้าน

พลาสติกเสริมใยแก้วยังใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอาคารบ้าน เช่น แผ่นปิดหลังคา กรอบประตู กันสาดเหนือประตู กันสาดหน้าต่างและช่องหน้าต่างบนหลังคา ปล่องไฟ ระบบ ครอบยอดและส่วนหัวเสาพร้อมหินหัวเสาและธรณีประตู เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและขนส่งง่ายกว่าไม้หรือโลหะ จึงติดตั้งได้รวดเร็ว แผ่นไฟเบอร์กลาสเลียนแบบอิฐที่ผลิตในปริมาณมากสามารถใช้ในการก่อสร้างบ้านแบบผสมผสาน และสามารถเพิ่มฉนวนกันความร้อนเพื่อลดการสูญเสียความร้อนได้
ระบบเพิ่มแรงดันน้ำมันและก๊าซ
ใน การใช้งาน ปั๊มแบบใช้ก้านสูบมักใช้ก้านสูบไฟเบอร์กลาสเนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ก้านสูบไฟเบอร์กลาสมีข้อดีกว่าก้านสูบเหล็กตรงที่ยืดหยุ่นได้มากกว่า ( ค่าโมดูลัสของยัง ต่ำกว่า ) เมื่อเทียบกับเหล็กในน้ำหนักที่เท่ากัน ซึ่งหมายความว่าสามารถสูบน้ำมันจากแหล่งกักเก็บไฮโดรคาร์บอนขึ้นสู่ผิวดินได้มากขึ้นในแต่ละจังหวะการทำงาน ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดภาระของหน่วยสูบน้ำด้วย
แท่งไฟเบอร์กลาสต้องอยู่ในสภาวะตึงเสมอ เพราะหากถูกบีบอัดเพียงเล็กน้อยก็มักจะแตกหักได้ง่าย แรงลอยตัวของแท่งในของเหลวจะยิ่งทำให้แนวโน้มนี้รุนแรงขึ้น
ท่อ
ท่อ GRP และ GRE สามารถนำไปใช้ในระบบต่างๆ ทั้งบนและใต้ดิน รวมถึงระบบสำหรับการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล การบำบัดน้ำ ระบบจ่ายน้ำ โรงงานกระบวนการทางเคมี น้ำที่ใช้ในการดับเพลิง น้ำดื่มร้อนและเย็น น้ำเสีย/สิ่งปฏิกูล ขยะเทศบาล และก๊าซปิโตรเลียมเหลว
การพายเรือ

เรือคอมโพสิตไฟเบอร์กลาสถูกผลิตขึ้นตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1940 [ 20 ]และเรือใบหลายลำที่ผลิตหลังปี 1950 ถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการวางชั้น ไฟเบอร์กลา ส ณ ปี 2022 เรือยังคงถูกผลิตด้วยไฟเบอร์กลาส แม้ว่าจะใช้เทคนิคขั้นสูงกว่า เช่นการขึ้นรูปด้วยถุงสุญญากาศในกระบวนการก่อสร้างก็ตาม[ 21 ]
เกราะ
แม้ว่าเกราะกันกระสุนส่วนใหญ่จะทำมาจากสิ่งทอที่แตกต่างกัน แต่วัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์กลาสก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการเป็นเกราะกันกระสุน[ 22 ]
วิธีการก่อสร้าง
การพันเส้นใย
การพันเส้นใยเป็นเทคนิคการผลิตที่ใช้เป็นหลักในการผลิตโครงสร้างแบบเปิด (ทรงกระบอก) หรือแบบปิด (ภาชนะรับแรงดันหรือถัง) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการพันเส้นใยภายใต้แรงดึงบนแกนตัวผู้ แกนหมุนจะหมุนในขณะที่ตาพันบนตัวเลื่อนเคลื่อนที่ในแนวนอน ทำให้เส้นใยเรียงตัวตามรูปแบบที่ต้องการ เส้นใยที่ใช้กันทั่วไปคือเส้นใยคาร์บอนหรือเส้นใยแก้ว และเคลือบด้วยเรซินสังเคราะห์ขณะที่พัน เมื่อแกนถูกเคลือบจนได้ความหนาที่ต้องการแล้ว เรซินจะถูกทำให้แข็งตัว โดยส่วนใหญ่จะนำแกนไปอบในเตาอบ แต่บางครั้งก็ใช้เครื่องทำความร้อนแบบแผ่รังสีในขณะที่แกนยังคงหมุนอยู่ในเครื่อง เมื่อเรซินแข็งตัวแล้ว แกนจะถูกนำออก เหลือเพียงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เป็นโพรง สำหรับผลิตภัณฑ์บางอย่าง เช่น ขวดแก๊ส 'แกน' จะเป็นส่วนประกอบถาวรของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ทำหน้าที่เป็นซับในเพื่อป้องกันการรั่วไหลของแก๊ส หรือเป็นเกราะป้องกันวัสดุผสมจากของเหลวที่จะเก็บไว้
การพันเส้นใยเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำงานแบบอัตโนมัติ และมีแอปพลิเคชันมากมาย เช่น ท่อและภาชนะรับแรงดันขนาดเล็กที่พันและอบโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์ ตัวแปรที่ควบคุมได้สำหรับการพันเส้นใย ได้แก่ ชนิดของเส้นใย ปริมาณเรซิน มุมการพัน ความกว้างของเส้นใย หรือความหนาของมัดเส้นใย มุมที่เส้นใยทำนั้นมีผลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การพันแบบ "ห่วง" ที่มีมุมสูงจะให้ความแข็งแรงตามแนวเส้นรอบวงหรือ "แรงระเบิด" ในขณะที่รูปแบบมุมต่ำ (แบบขั้วหรือแบบเกลียว) จะให้ความแข็งแรงดึงตามแนวยาวมากกว่า
ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้เทคนิคนี้มีหลากหลาย ตั้งแต่ท่อ ไม้กอล์ฟ ตัวเรือนเมมเบรนระบบรีเวอร์สออสโมซิส ไม้พาย ตะเกียบจักรยาน ขอบล้อจักรยาน เสาไฟฟ้าและเสาส่งกำลัง ภาชนะรับแรงดัน ไปจนถึงปลอกขีปนาวุธ ลำตัวเครื่องบิน เสาไฟ และเสากระโดงเรือยอชต์
การขึ้นรูปไฟเบอร์กลาสด้วยมือ
สารปลดปล่อย ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ในรูปของขี้ผึ้งหรือของเหลว จะถูกนำไปใช้กับแม่พิมพ์ที่เลือกไว้ เพื่อให้สามารถนำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปออกจากแม่พิมพ์ได้อย่างสะอาด เรซิน—โดยทั่วไปจะเป็น โพลีเอสเตอร์ เทอร์โมเซตไวนิล หรืออีพ็อกซีแบบ 2 ส่วน—จะถูกผสมกับสารทำให้แข็งตัวและทาลงบนพื้นผิว แผ่นใยแก้วจะถูกวางลงในแม่พิมพ์ จากนั้นจึงเติมส่วนผสมเรซินเพิ่มเติมโดยใช้แปรงหรือลูกกลิ้ง วัสดุต้องเข้ารูปกับแม่พิมพ์ และต้องไม่มีอากาศติดอยู่ระหว่างใยแก้วกับแม่พิมพ์ เติมเรซินเพิ่มเติมและอาจเพิ่มแผ่นใยแก้วเพิ่มเติม ใช้แรงกดด้วยมือ สุญญากาศ หรือลูกกลิ้ง เพื่อให้แน่ใจว่าเรซินซึมซาบและเปียกทุกชั้นอย่างสมบูรณ์ และกำจัดฟองอากาศออกไป ต้องทำงานให้เสร็จอย่างรวดเร็วก่อนที่เรซินจะเริ่มแข็งตัว เว้นแต่จะใช้เรซินอุณหภูมิสูง ซึ่งจะไม่แข็งตัวจนกว่าชิ้นส่วนจะถูกอุ่นในเตาอบ[ 23 ]ในบางกรณี งานจะถูกคลุมด้วยแผ่นพลาสติกและใช้สุญญากาศดูดชิ้นงานเพื่อกำจัดฟองอากาศและกดใยแก้วให้เข้ารูปตามแม่พิมพ์[ 24 ]
กระบวนการพ่นเคลือบไฟเบอร์กลาส
กระบวนการพ่นเคลือบไฟเบอร์กลาสคล้ายกับกระบวนการพ่นเคลือบด้วยมือ แต่แตกต่างกันที่การประยุกต์ใช้เส้นใยและเรซินกับแม่พิมพ์ การพ่นเคลือบเป็นกระบวนการผลิตคอมโพสิตแบบเปิดแม่พิมพ์ โดยที่เรซินและวัสดุเสริมแรงจะถูกพ่นลงบนแม่พิมพ์ เรซินและแก้วอาจถูกนำไปใช้แยกกันหรือพร้อมกันโดย "สับ" เป็นลำรวมกันจากปืนสับ[ 25 ]คนงานจะรีดเคลือบที่พ่นแล้วออกเพื่ออัดลามิเนตให้แน่น จากนั้นอาจเพิ่มไม้ โฟม หรือวัสดุแกนกลางอื่นๆ และชั้นพ่นเคลือบชั้นที่สองจะฝังแกนกลางไว้ระหว่างลามิเนต จากนั้นชิ้นส่วนจะถูกอบให้แข็งตัว เย็นตัวลง และนำออกจากแม่พิมพ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้
การดำเนินการแบบพัลทรูชัน

การขึ้นรูปด้วยแรงดึง (Pultrusion) เป็นวิธีการผลิตที่ใช้ในการสร้างวัสดุคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา ในกระบวนการนี้ วัสดุจะถูกดึงผ่านเครื่องจักรขึ้นรูปโดยใช้วิธีการดึงด้วยมือหรือวิธีการใช้ลูกกลิ้งอย่างต่อเนื่อง (ตรงข้ามกับการอัดรีด (Extrusion) ซึ่งวัสดุจะถูกดันผ่านแม่พิมพ์) ในการผลิตไฟเบอร์กลาสด้วยแรงดึง เส้นใย (วัสดุแก้ว) จะถูกดึงจากม้วนผ่านอุปกรณ์ที่เคลือบด้วยเรซิน จากนั้นโดยทั่วไปจะผ่านการอบด้วยความร้อนและตัดตามความยาวที่ต้องการ ไฟเบอร์กลาสที่ผลิตด้วยวิธีนี้สามารถทำได้ในรูปทรงและหน้าตัดที่หลากหลาย เช่น หน้าตัดรูปตัว W หรือตัว S
อันตรายต่อสุขภาพ
การรับสัมผัสเชื้อ
ผู้คนอาจสัมผัสกับใยแก้วในสถานที่ทำงานระหว่างการผลิต การติดตั้ง หรือการถอดออก โดยการหายใจเข้าไป การสัมผัสทางผิวหนัง หรือการสัมผัสทางตา นอกจากนี้ ในกระบวนการผลิตใยแก้ว ไอระเหยของสไตรีนจะถูกปล่อยออกมาในขณะที่เรซินกำลังแข็งตัว ซึ่งก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อเมือกและทางเดินหายใจ[ 26 ] ประชากรทั่วไปอาจสัมผัสกับใยแก้วจากฉนวนและวัสดุก่อสร้าง หรือจากเส้นใยในอากาศใกล้โรงงานผลิต หรือเมื่ออยู่ใกล้กับอาคารที่เกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิด[ 27 ] : 8สมาคมปอดแห่งอเมริกาแนะนำว่าไม่ควรปล่อยฉนวนใยแก้วทิ้งไว้ในพื้นที่ที่มีคนอาศัยอยู่ เนื่องจากวิธีการทำงานไม่ได้ปฏิบัติตามเสมอไป และใยแก้วมักถูกทิ้งไว้ในห้องใต้ดินที่ต่อมามีคนอาศัยอยู่ ผู้คนจึงอาจสัมผัสกับใยแก้วได้[ 28 ]ไม่มีดัชนีทางชีวภาพหรือทางคลินิกที่ใช้ได้ง่ายสำหรับการวัดการสัมผัส[ 27 ] : 8
อาการและสัญญาณ ผลกระทบต่อสุขภาพ
ใยแก้วจะทำให้เกิดการระคายเคืองต่อดวงตา ผิวหนัง และระบบทางเดินหายใจ ดังนั้นอาการต่างๆ อาจรวมถึงอาการคันตา คันผิวหนัง คันจมูก เจ็บคอ เสียงแหบหายใจลำบากและไอ[ 29 ]พบว่าการสะสมของใยแก้ว ในถุงลม สูงสุด ในสัตว์ฟันแทะและมนุษย์สำหรับใยแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ถึง 2 ไมโครเมตร [ 27 ] : 13 ในการทดลองกับสัตว์ พบว่ามี ผลกระทบต่อปอดในทางลบ เช่น การอักเสบของปอดและพังผืดในปอด[ 27 ] : 14และพบว่าอุบัติการณ์ของมะเร็งเยื่อหุ้มปอด มะเร็งเยื่อหุ้มปอด และมะเร็งปอดเพิ่มขึ้นเมื่อมีการฉีดเข้าช่องเยื่อหุ้มปอดหรือหลอดลมในหนู[ 27 ] : 12
ณ ปี 2001 ในมนุษย์ มีเพียงวัสดุที่มีความคงทนทางชีวภาพสูงกว่า เช่น เส้นใยเซรามิก ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมเป็นฉนวนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เช่นเตาหลอมเหล็กและใยแก้วชนิดพิเศษบางชนิดที่ไม่ใช้เป็นวัสดุฉนวนเท่านั้นที่ยังคงถูกจัดประเภทเป็นสารก่อมะเร็งได้ ( IARC กลุ่ม 2B ) ใยแก้วที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ใยแก้วฉนวนใยหินและใยตะกรันถือว่าไม่สามารถจัดประเภทเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ได้ ( IARC กลุ่ม 3 ) [ 30 ] ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2544 ใยแก้วทั้งหมดที่ใช้กันทั่วไปสำหรับฉนวนกันความร้อนและเสียงได้รับการจัดประเภทใหม่โดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็ง (IARC) ว่าเป็น "ไม่สามารถจัดประเภทเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ได้" ( IARC กลุ่ม 3 ) "การศึกษาทางระบาดวิทยาที่ตีพิมพ์ในช่วง 15 ปีนับตั้งแต่การทบทวนเอกสารโมโนกราฟ IARC ครั้งก่อนเกี่ยวกับเส้นใยเหล่านี้ในปี 1988 ไม่พบหลักฐานว่ามีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นของมะเร็งปอดหรือมะเร็งเยื่อหุ้มปอด (มะเร็งของเยื่อบุโพรงร่างกาย) จากการสัมผัสในที่ทำงานระหว่างการผลิตวัสดุเหล่านี้ และโดยรวมแล้วมีหลักฐานไม่เพียงพอเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อมะเร็งใดๆ" [ 30 ] ในเดือนมิถุนายน 2011 โครงการพิษวิทยาแห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา (NTP) ได้ถอด ใยแก้วที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดที่ใช้ในฉนวนกันความร้อนในบ้านและอาคารและสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่ฉนวนกัน ความร้อน ออกจากรายงานเกี่ยวกับสารก่อมะเร็ง[ 31 ]อย่างไรก็ตาม NTP ยังคงพิจารณาว่าฝุ่นใยแก้วเป็น "สารก่อมะเร็งในมนุษย์ที่คาดการณ์ได้อย่างสมเหตุสมผล (ใยแก้วบางชนิด (สูดดมได้))" [ 29 ] ในทำนองเดียวกัน สำนักงานประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพสิ่งแวดล้อมของรัฐแคลิฟอร์เนีย(OEHHA) ได้เผยแพร่การแก้ไข รายการ Proposition 65 ในเดือนพฤศจิกายน 2011 โดยระบุเฉพาะ "เส้นใยใยแก้ว (สูดดมได้และคงอยู่ในร่างกาย)" [ 32 ]ดังนั้นฉลากเตือนมะเร็งสำหรับฉนวนใยแก้วที่ละลายน้ำได้สำหรับบ้านและอาคารจึงไม่จำเป็นอีกต่อไปภายใต้กฎหมายของรัฐบาลกลางหรือรัฐแคลิฟอร์เนีย ณ ปี 2012 สมาคมผู้ผลิตฉนวนแห่งอเมริกาเหนือระบุว่าใยแก้วมีความปลอดภัยในการผลิต ติดตั้ง และใช้งานเมื่อปฏิบัติตามแนวทางการทำงานที่แนะนำเพื่อลดการระคายเคืองทางกลชั่วคราว[ 33 ]
ณ ปี 2012 สหภาพยุโรปและเยอรมนีได้จัดประเภทเส้นใยแก้วสังเคราะห์ว่าเป็นสารก่อมะเร็งที่อาจเป็นไปได้หรือน่าจะเป็นไปได้ แต่เส้นใยอาจได้รับการยกเว้นจากการจัดประเภทนี้หากผ่านการทดสอบเฉพาะ[ 30 ]การทบทวนอันตรายต่อสุขภาพในปี 2012 สำหรับคณะกรรมาธิการยุโรประบุว่าการสูดดมใยแก้วที่ความเข้มข้น 3, 16 และ 30 มก./ลบ.ม. "ไม่ได้ทำให้เกิดพังผืดหรือเนื้องอก ยกเว้นการอักเสบของปอดชั่วคราวที่หายไปหลังจากระยะเวลาการฟื้นตัวหลังการสัมผัส" [ 34 ] การทบทวนทางประวัติศาสตร์ของการศึกษาด้านระบาดวิทยาได้ดำเนินการโดยโรงเรียนแพทย์และสาธารณสุขของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในปี 1995 [ 35 ]สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติในปี 2000 [ 36 ]หน่วยงานด้านสารพิษและโรค (ATSDR) ในปี 2004 [ 37 ]และโครงการพิษวิทยาแห่งชาติในปี 2011 [ 38 ] ซึ่งได้ข้อสรุปเดียวกันกับ IARC ว่าไม่มีหลักฐานว่ามีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นจากการสัมผัสใยแก้วในที่ทำงาน
พยาธิสรีรวิทยา
ผลกระทบทางพันธุกรรมและพิษเกิดขึ้นจากการผลิตอนุมูลอิสระออกซิเจนซึ่งสามารถทำลาย DNA และทำให้เกิดความผิดปกติของโครโมโซมความผิดปกติของนิวเคลียสการกลายพันธุ์ การขยายยีนในโปรโตออนโคยีนและการเปลี่ยนแปลงเซลล์ในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นอกจากนี้ยังมีความเป็นพิษต่อพันธุกรรมทางอ้อมที่เกิดจากการอักเสบผ่านอนุมูลอิสระออกซิเจนโดยเซลล์ ที่อักเสบ เส้นใยที่ยาวและบางกว่า รวมถึงเส้นใยที่ทนทาน (คงอยู่ทางชีวภาพ) มากกว่า จะมีฤทธิ์ทำลายมากกว่า[ 27 ] : 14
กฎระเบียบ ขีดจำกัดการสัมผัส
ในสหรัฐอเมริกา การปล่อย เส้นใยแร่ ละเอียด ได้รับการควบคุมโดยEPAแต่เส้นใยที่สามารถหายใจเข้าไปได้ (“อนุภาคที่ไม่ได้รับการควบคุม”) ได้รับการควบคุมโดยสำนักงานความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OSHA) OSHA ได้กำหนดขีดจำกัดทางกฎหมาย ( ขีดจำกัดการสัมผัสที่อนุญาต ) สำหรับการสัมผัสใยแก้วในสถานที่ทำงานไว้ที่ 15 มก./ลบ.ม. รวมและ 5 มก./ลบ.ม. ในการสัมผัสทางระบบหายใจตลอดระยะเวลาการทำงาน 8 ชั่วโมงสถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพ ในการทำงาน (NIOSH) ได้กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสที่แนะนำ (REL) ไว้ที่ 3 เส้นใย/ลบ.ซม. (เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 3.5 ไมโครเมตร และความยาวมากกว่า 10 ไมโครเมตร) เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักตามเวลาตลอดระยะเวลาการทำงาน 8 ชั่วโมง และขีดจำกัดรวมที่ 5 มก./ ลบ.ม. [ 39 ]
นับตั้งแต่ปี 2544 พระราชบัญญัติสารอันตรายในประเทศเยอรมนีกำหนดขีดจำกัดการสัมผัสสูงสุดในการทำงานไว้ที่ 86 มก./ ลบ.ม.ในบางความเข้มข้น อาจเกิดส่วนผสมที่อาจระเบิดได้ การผลิตชิ้นส่วน GRP เพิ่มเติม (การเจียร การตัด การเลื่อย) ก่อให้เกิดฝุ่นละเอียดและเศษชิ้นส่วนที่มีเส้นใยแก้ว รวมถึงฝุ่นเหนียวในปริมาณที่สูงพอที่จะส่งผลกระทบต่อสุขภาพและการทำงานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ดูดและกรองที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและประสิทธิภาพ[ 26 ]