مشخصات فنی ورق فایبرگلاس و ایرانیت پلاستیکی؛ خواص مکانیکی، فیزیکی، حرارتی و الکتریکی ورق موجدار، شادولاین و صاف

ورق فایبرگلاس یا ایرانیت پلاستیکی چیست؟

ورق فایبرگلاس که در بازار ایران با نام‌های ایرانیت پلاستیکی و ایرانیت فایبرگلاس نیز شناخته می‌شود، یک ورق کامپوزیتی از الیاف شیشه و رزین پلی استر غیراشباع است که به‌عنوان پوشش سقف و دیوار، نورگیر و پوشش‌های سبک صنعتی به‌کار می‌رود. خواص ورق فایبرگلاس به مواد اولیه تشکیل‌دهنده آن یعنی نوع و درصد الیاف و نوع رزین و افزودنی‌ها وابسته است و ترکیبی منحصربه‌فرد از سبکی، استحکام، عبور نور، مقاومت در برابر خوردگی و ضربه ایجاد می‌کند.

ورق‌های فایبرگلاس ناباک به روش هندلی آپ (Hand layup) یا لایه‌گذاری دستی تولید می‌شوند: روی قالب، ابتدا لایه ژل‌کوت یا فیلم محافظ اعمال می‌شود، سپس مت الیاف شیشه قرار گرفته و با رزین پلی استر آغشته و با غلتک هواگیری می‌شود و پس از پخت، ورق از قالب جدا و به ابعاد مورد نظر برش داده می‌شود. خواص ذاتی ارائه‌شده در این مقاله به ابعاد، ضخامت ورق فایبرگلاس و شکل سطح مقطع آن وابسته نیستند؛ بنابراین برای انواع ورق فایبرگلاس صاف، ورق موجدار و ورق ذوزنقه‌ای با هر ضخامتی قابل استناد می‌باشند.

ورق فایبرگلاس موجدار شفاف ایرانیت پلاستیکی ناباک کامپوزیت — ورق فایبرگلاس موجدار شفاف (ایرانیت پلاستیکی)؛ ساختار الیاف شیشه درون رزین پلی استر شفاف به‌وضوح دیده می‌شود.

خلاصه خواص ورق فایبرگلاس ناباک

60 MPaاستحکام کششی

100 MPaاستحکام خمشی

1.4 g/cm³چگالی

> 85 %عبور نور ورق شفاف

−30…+100 °Cدمای کاری

> 15 yrعمر مفید

انواع ورق فایبرگلاس

خواص ورق فایبرگلاس در همه انواع آن یکسان است، اما شکل سطح مقطع، رفتار سازه‌ای ورق را تعیین می‌کند:

نوع ورق فایبرگلاس	شکل سطح مقطع	ویژگی مهندسی	کاربرد رایج
ورق فایبرگلاس صاف	تخت	سفتی خمشی کم؛ نیازمند تکیه‌گاه پیوسته یا فواصل کوتاه	دیوارپوش، پوشش داخلی سردخانه و کانکس، کف‌پوش ضدلغزش، روکش مخازن
ورق موجدار فایبرگلاس (ورق سینوسی)	موج سینوسی	موج، ممان اینرسی را چند ده برابر افزایش می‌دهد؛ تخلیه آسان آب	سقف گلخانه، انبار، پارکینگ، نورگیر سوله
ورق ذوزنقه‌ای فایبرگلاس (ورق شادولاین)	موج ذوزنقه‌ای	هم‌پروفیل با ورق‌های فلزی سقف؛ امکان جایگزینی مستقیم به‌عنوان نورگیر	نورگیر سقف سوله‌ها و کارخانه‌ها، سایبان

چرا ورق موجدار مستحکم‌تر به نظر می‌رسد؟ خواص ماده در ورق صاف و ورق موجدار یکسان است، اما شکل موج، ماده را از تار خنثی دور می‌کند. ممان اینرسی ورق صاف با ضخامت t برابر t³/12 در واحد عرض است؛ در حالی که در ورق موجدار با ارتفاع موج h، تقریباً با t·h²/8 متناسب است. برای ورقی با ضخامت ۱ میلی‌متر و ارتفاع موج ۱۸ میلی‌متر، این نسبت حدود ۵۰۰ برابر است؛ به همین دلیل ورق سینوسی و شادولاین بدون زیرسازی پیوسته، دهانه‌های چند ده سانتی‌متری بین لاپه‌ها را پوشش می‌دهند.

ورق موجدار فایبرگلاس یا ورق سینوسی در رنگ های مختلف — ورق موجدار فایبرگلاس (ورق سینوسی) در رنگ‌های شفاف، آبی، سبز و کرم.

ورق ذوزنقه ای فایبرگلاس یا ورق شادولاین برای سقف سوله و سایبان — ورق ذوزنقه‌ای فایبرگلاس (ورق شادولاین) برای نورگیر سقف و سایبان پارکینگ.

خواص مکانیکی ورق فایبرگلاس

جدول زیر خواص ورق فایبرگلاس از نظر مکانیکی را برای ورق‌های تولیدشده با روش Hand layup نشان می‌دهد. این خواص ورق فایبرگلاس برای همه انواع ورق های فایبرگلاس صاف، موجدار و شادولاین معتبر است:

ویژگی	استاندارد آزمون	واحد	مقدار میانگین
استحکام کششی در نقطه شکست	ASTM D638	MPa	۶۰
مدول کششی	ASTM D638	MPa	۴۰۰۰
استحکام خمشی در نقطه شکست	ASTM D790	MPa	۱۰۰
مدول خمشی	ASTM D790	MPa	۴۵۰۰
استحکام فشاری	ASTM D695	MPa	۷۰
مدول فشاری	ASTM D695	MPa	۴۲۰۰
استحکام برشی	ASTM D2344	MPa	۸۵
ازدیاد طول در نقطه شکست	—	%	۱ تا ۴
استحکام ضربه آیزود	ASTM D256	kJ/m²	۴۵
نسبت پواسون (طولی / عرضی)	ASTM D3039	—	۰.۲ / ۰.۱

تفسیر مهندسی خواص ورق فایبرگلاس

در ورق فایبرگلاس هندلی آپ، الیاف به‌صورت مت با آرایش تصادفی و درصد وزنی حدود ۲۵ درصد به بالا قرار دارند. نتیجه، خواصی تقریباً همسانگرد در صفحه است؛ یعنی برخلاف پروفیل‌های پالتروژنی، استحکام در جهات مختلف ورق تقریباً یکسان است. به همین دلیل، استحکام کششی ورق (حدود ۶۰ مگاپاسکال) کمتر از پروفیل‌های پالتروژنی (حدود ۴۰۰ مگاپاسکال در جهت طولی، مقاله دیتاشیت پروفیل کامپوزیتی FRP) است، اما برای کاربرد پوششی ورق کاملاً کافی است. این عدد با پیش‌بینی قانون مخلوط ها و ضریب جهت‌گیری ۰.۳۷۵ برای الیاف تصادفی هم‌خوانی دارد (مقاله پیش بینی خواص کامپوزیت های پلیمری).

استحکام ضربه ۴۵ کیلوژول بر متر مربع مزیت بزرگ ورق فایبرگلاس نسبت به شیشه و ورق‌های ترد است: ورق در برابر تگرگ، سقوط اجسام کوچک و ضربه‌های حین نصب نمی‌شکند و در صورت آسیب، ترک‌خوردگی آن موضعی است و فرو نمی‌ریزد. با این حال، ورق‌های سقفی برای تحمل وزن انسان طراحی نشده‌اند و هرگز نباید مستقیماً روی آن‌ها راه رفت.

خواص فیزیکی و کیفیت ورق فایبرگلاس

کیفیت ورق فایبرگلاس از طریق خواص فیزیکی و نوری زیر کنترل می‌شود. درصد الیاف، چگالی و سختی بارکول سه شاخص اصلی کیفیت ورق فایبرگلاس هستند؛ ورق کم‌کیفیت با الیاف کم و رزین نامرغوب، زودتر زرد و شکننده می‌شود:

ویژگی	استاندارد آزمون	واحد	مقدار میانگین
چگالی	ASTM D792	g/cm³	۱.۴
سختی	ASTM D2583	بارکول	۳۵
جذب آب	ASTM D570	%	حداکثر ۱
درصد وزنی الیاف	ISO 1172	%	حداقل ۲۵
عبور نور مرئی	—	%	بیش از ۸۵ (شفاف)، ۶۰ (آبی روشن)، ۵۰ (سفید شیری)
عبور پرتو فرابنفش	—	%	حداکثر ۰.۰۱
مواد سازنده	—	—	رزین پلی استر غیراشباع، الیاف شیشه، ژل‌کوت و افزودنی‌ها (کبالت، پراکسید، پودر کربنات و...)
عمر مفید	—	سال	بیش از ۱۵
رنگ	—	—	هر رنگ RAL؛ امکان تولید ورق کاملاً شفاف
ابعاد	—	—	سفارشی؛ حداکثر عرض ۳ متر، حداکثر طول ۳۵ متر، ضخامت ۰.۵ تا ۱۰۰ میلی‌متر

عبور نور بالا و جذب کامل UV مهم‌ترین ویژگی ورق فایبرگلاس به‌عنوان نورگیر است: ورق شفاف بیش از ۸۵ درصد نور مرئی را عبور می‌دهد، اما کمتر از ۰.۰۱ درصد پرتو فرابنفش از آن عبور می‌کند. بنابراین فضای زیر سقف روشن است، اما گیاهان، کالاها و افراد از اثرات مخرب UV در امان می‌مانند. نور عبوری از ورق فایبرگلاس به دلیل وجود الیاف، پخش‌شده (Diffuse) است و سایه‌های تند ایجاد نمی‌کند؛ ویژگی‌ای که برای گلخانه‌ها و فضاهای کاری مطلوب است.

عبور نور بالا از ورق فایبرگلاس شفاف روی گریتینگ — شفافیت بالای ورق فایبرگلاس؛ شبکه گریتینگ زیر ورق به‌وضوح دیده می‌شود.

ورق فایبرگلاس رنگی قرمز و دودی نیمه شفاف در برابر نور — ورق‌های فایبرگلاس رنگی در برابر نور؛ رنگ رزین میزان عبور نور و حرارت را تعیین می‌کند.

جدول وزن ورق فایبرگلاس بر اساس ضخامت

با چگالی ۱.۴، وزن هر متر مربع ورق صاف از رابطه W (kg/m²) = ۱.۴ × t (mm) به‌دست می‌آید. در ورق موجدار و ذوزنقه‌ای، به دلیل طول گسترده موج، وزن هر متر مربع پوشش حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد بیشتر است:

ضخامت ورق فایبرگلاس (میلی‌متر)	وزن ورق صاف (کیلوگرم بر متر مربع)	وزن تقریبی ورق موجدار (کیلوگرم بر متر مربع پوشش)
۰.۸	۱.۱۲	۱.۲۵
۱	۱.۴۰	۱.۵۷
۱.۲	۱.۶۸	۱.۸۸
۱.۵	۲.۱۰	۲.۳۵
۲	۲.۸۰	۳.۱۴
۳	۴.۲۰	۴.۷۰
۵	۷.۰۰	۷.۸۴

خواص حرارتی ورق فایبرگلاس

خواص حرارتی ورق فایبرگلاس تعیین می‌کند ورق در چه دمایی قابل استفاده است و چه مقدار حرارت از آن عبور می‌کند:

ویژگی	استاندارد آزمون	واحد	مقدار میانگین
دمای کاری	—	°C	منفی ۳۰ تا مثبت ۱۰۰
ضریب انبساط حرارتی طولی	ASTM D696	K⁻¹	حدود ۲۰ تا ۳۰ × ۱۰^−۶
نرخ انتقال حرارت (تابشی)	—	%	۷۵ (شفاف)، ۷۰ (آبی روشن)، ۶۰ (سفید شیری)
هدایت حرارتی	ASTM C177	W/m·K	۰.۲

مقایسه انتقال نور و حرارت در رنگ‌های مختلف ورق فایبرگلاس

انتقال نور مرئی انتقال حرارت تابشی

بر اساس این خواص حرارتی، انتخاب رنگ ورق فایبرگلاس یک تصمیم مهندسی است: ورق شفاف بیشترین نور را عبور می‌دهد و برای گلخانه و نورگیر ایدئال است، اما حرارت تابشی بیشتری نیز عبور می‌دهد. ورق سفید شیری کمترین انتقال حرارت را دارد و برای سایبان پارکینگ، استخر و فضاهای گرم مناسب‌تر است. هدایت حرارتی ۰.۲ وات بر متر کلوین، حدود یک‌دویست‌وپنجاهم فولاد است؛ بنابراین سطح ورق فایبرگلاس در زمستان مانند ورق فلزی سرد نمی‌شود و میعان آب زیر سقف کاهش می‌یابد.

انبساط حرارتی در نصب: با ضریب انبساط حدود ۲۵ × ۱۰^−۶، یک ورق ۶ متری با ۶۰ درجه اختلاف دمای فصلی حدود ۶۰۰۰ × ۲۵ × ۱۰^−۶ × ۶۰ ≈ ۹ میلی‌متر تغییر طول دارد. به همین دلیل، سوراخ پیچ‌های اتصال ورق باید حدود ۳ تا ۴ میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر پیچ باشد تا ورق بتواند آزادانه منبسط و منقبض شود و در محل پیچ ترک نخورد.

خواص الکتریکی ورق فایبرگلاس

خواص الکتریکی ورق فایبرگلاس مشابه سایر کامپوزیت‌های پلی استری است و آن را در رده عایق‌ها قرار می‌دهد:

ویژگی	استاندارد آزمون	واحد	مقدار میانگین
استحکام دی الکتریک	ASTM D149	kV/mm	۵
ضریب دی الکتریک (۵۰ هرتز)	ASTM D150	—	۵
ضریب تلفات (۵۰ هرتز)	ASTM D150	—	۰.۰۵
مقاومت الکتریکی	ASTM D257	Ω	۱۰^۱۲
مقاومت الکتریکی سطحی	ASTM D257	Ω	۱۰^۱۲
مقاومت در برابر جرقه	ASTM D495	s	۱۲۰

با توجه به این خواص الکتریکی، عایق بودن ورق فایبرگلاس آن را برای پوشش پست‌های برق، اتاق‌های تابلو و فضاهای دارای تجهیزات الکتریکی مناسب می‌کند. همچنین ورق فایبرگلاس امواج رادیویی را مسدود نمی‌کند و برای پوشش آنتن‌ها و فضاهایی که پوشش موبایل و رادیو در آن‌ها اهمیت دارد، برخلاف ورق فلزی، مزیت محسوب می‌شود.

مقایسه ورق فایبرگلاس با سایر ورق‌های نورگیر

برای درک بهتر خواص ورق فایبرگلاس، آن را با رایج‌ترین گزینه‌های جایگزین مقایسه می‌کنیم:

ویژگی	ورق فایبرگلاس (ایرانیت پلاستیکی)	ورق پلی‌کربنات	ورق پی‌وی‌سی	شیشه
چگالی (g/cm³)	۱.۴	حدود ۱.۲	حدود ۱.۴	۲.۵
مقاومت در برابر ضربه	بالا	بسیار بالا	متوسط	پایین
مقاومت شیمیایی و خوردگی	عالی	متوسط؛ حساس به برخی حلال‌ها	خوب	عالی
پایداری در دمای بالا	تا ۱۰۰ درجه	حدود ۱۲۰ درجه	حدود ۶۰ درجه	بالا
نوع نور عبوری	پخش‌شده	مستقیم	مستقیم	مستقیم
ابعاد سفارشی	بسیار انعطاف‌پذیر؛ تا ۳۵ متر طول	استاندارد	استاندارد	محدود
کاربرد شاخص	سوله، گلخانه، محیط‌های خورنده و دامداری	سایبان و نورگیر معماری	پوشش ارزان‌قیمت	نمای معماری

نکات مهندسی نصب ورق فایبرگلاس

فاصله لاپه‌ها: برای ورق موجدار و شادولاین با ضخامت حدود ۱ میلی‌متر، فاصله لاپه‌ها معمولاً حدود ۸۰ تا ۱۲۰ سانتی‌متر بسته به شیب سقف، بار برف و باد منطقه انتخاب می‌شود؛ ورق‌های ضخیم‌تر دهانه بیشتری را پوشش می‌دهند.
هم‌پوشانی: هم‌پوشانی طولی حدود ۱۵ تا ۲۰ سانتی‌متر و هم‌پوشانی عرضی حداقل یک تا یک‌ونیم موج، در جهت مخالف باد غالب.
محل پیچ: پیچ‌ها روی تاج موج (نه در کف موج) و با واشر لاستیکی EPDM نصب شوند تا آب‌بندی حفظ شود.
سوراخکاری: سوراخ‌ها با مته و نه با پانچ یا میخ ایجاد شوند و حدود ۳ تا ۴ میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر پیچ باشند (مقاله برشکاری و سوراخکاری کامپوزیت).
شیب سقف: حداقل شیب حدود ۵ تا ۱۰ درجه برای تخلیه آب باران و جلوگیری از تجمع گرد و خاک.
ایمنی: هرگز مستقیماً روی ورق راه نروید؛ از تخته‌های پل‌مانند روی لاپه‌ها استفاده کنید.
نگهداری: شستشوی دوره‌ای با آب و شوینده ملایم، عبور نور را حفظ می‌کند؛ از حلال‌های قوی و برس سیمی استفاده نکنید.

ورق فایبرگلاس ناباک کامپوزیت

ناباک کامپوزیت ورق فایبرگلاس صاف، ورق موجدار (سینوسی) و ورق ذوزنقه‌ای (شادولاین) را در هر رنگ RAL، با ضخامت‌ها و ابعاد سفارشی تولید می‌کند. ورق های فایبرگلاس ناباک برای کاربردهای بام کارخانه، گلخانه، انبار، مزرعه و دامداری، استخر، پارکینگ، کانکس و سوله طراحی شده است.

ورق فایبرگلاس رنگی قرمز صاف و ورق موجدار دودی ناباک کامپوزیت — ورق فایبرگلاس صاف قرمز و ورق موجدار دودی؛ امکان تولید ورق فایبرگلاس در هر رنگ RAL.

ورق فایبرگلاس موجدارایرانیت پلاستیکی سینوسی برای سقف و نورگیر.

ورق شادولاینورق ذوزنقه‌ای هم‌پروفیل با ورق‌های فلزی سقف.

ورق فایبرگلاس صافدیوارپوش، روکش و کف‌پوش ضدلغزش.

ورق شفاف و رنگیهر رنگ RAL با عبور نور قابل تنظیم.

پرسش‌های متداول درباره خواص ورق فایبرگلاس

پاسخ رایج‌ترین پرسش‌ها درباره خواص ورق فایبرگلاس و کیفیت ورق فایبرگلاس:

ایرانیت پلاستیکی همان ورق فایبرگلاس است؟

بله؛ در بازار ایران به ورق موجدار فایبرگلاس که از الیاف شیشه و رزین پلی استر ساخته می‌شود، ایرانیت پلاستیکی یا ایرانیت فایبرگلاس گفته می‌شود. این ورق با ایرانیت سیمانی و ورق‌های پی‌وی‌سی تفاوت دارد.

ورق فایبرگلاس شفاف چقدر نور عبور می‌دهد؟

ورق فایبرگلاس شفاف بیش از ۸۵ درصد نور مرئی را عبور می‌دهد، در حالی که عبور پرتو فرابنفش از آن کمتر از ۰.۰۱ درصد است. ورق آبی روشن حدود ۶۰ درصد و ورق سفید شیری حدود ۵۰ درصد نور را عبور می‌دهند.

وزن هر متر مربع ورق فایبرگلاس چقدر است؟

با چگالی حدود ۱.۴ گرم بر سانتی‌متر مکعب، هر متر مربع ورق صاف به ازای هر میلی‌متر ضخامت حدود ۱.۴ کیلوگرم وزن دارد؛ در ورق موجدار به دلیل طول گسترده موج، حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد بیشتر.

عمر ورق فایبرگلاس چند سال است؟

عمر مفید ورق فایبرگلاس با کیفیت و دارای لایه ژل‌کوت یا محافظ UV بیش از ۱۵ سال است.

دمای کاری ورق فایبرگلاس چقدر است؟

ورق فایبرگلاس در محدوده دمایی منفی ۳۰ تا مثبت ۱۰۰ درجه سلسیوس قابل استفاده است.

جمع‌بندی

به‌طور خلاصه، خواص ورق فایبرگلاس ترکیبی متوازن از استحکام مکانیکی کافی برای پوشش، مقاومت ضربه بالا، وزن کم (حدود ۱.۴ کیلوگرم بر متر مربع به ازای هر میلی‌متر ضخامت)، عبور نور تا بیش از ۸۵ درصد همراه با جذب کامل UV، عایق بودن حرارتی و الکتریکی و مقاومت در برابر خوردگی است. انتخاب درست نوع ورق (صاف، موجدار یا شادولاین)، رنگ و ضخامت، همراه با نصب صحیح با در نظر گرفتن انبساط حرارتی، عمر بیش از ۱۵ سال را برای ایرانیت پلاستیکی تضمین می‌کند. برای دریافت مشخصات فنی، نمونه رنگ و استعلام قیمت ورق فایبرگلاس، با کارشناسان ناباک کامپوزیت در ارتباط باشید.