Hva er glassfiber og hvordan produseres det?

Å lage, bruke og resirkulere dette slitesterke, lette materialet

Miss Pearl / Getty Images

Glassfiber, eller glassfiber, mye som Kleenex , Thermos—eller til og med Dumpster—er et varemerkebeskyttet navn som har blitt så kjent at folk vanligvis bare tenker på én ting når de hører det: Kleenex er et vev; en søppeldunk er en overdimensjonert søppelbøtte, og glassfiber er den myke, rosa isolasjonen som kanter på loftet i huset ditt, ikke sant? Egentlig er det bare en del av historien. Mens Owens Corning Company var varemerket for det nesten allestedsnærværende isolasjonsproduktet kjent som glassfiber, glassfiber i seg selv har en kjent grunnstruktur og en lang rekke bruksområder.

Hvordan glassfiber lages

Glassfiber er virkelig laget av glass lik den i vinduer eller drikkeglass på kjøkken. For å produsere glassfiber varmes glasset opp til det er smeltet, og tvinges deretter gjennom superfine hull. Dette skaper glassfilamenter som er ekstremt tynne - faktisk så tynne at de best måles i mikron.

Disse fleksible filamenttrådene kan brukes i flere applikasjoner: De kan veves inn i større materialprøver eller etterlates i en noe mindre strukturert form som brukes til den mer kjente puffy teksturen som brukes til isolasjon eller lydisolering. Den endelige påføringen er avhengig av lengden på de ekstruderte trådene (lengre eller kortere) og kvaliteten på glassfiberen. For noen bruksområder er det viktig at glassfibrene har færre urenheter, men dette innebærer ytterligere trinn i produksjonsprosessen.

Produksjon med glassfiber

Når glassfiberen er vevd sammen, forskjellige harpikser kan tilsettes for å gi produktet økt styrke, samt la det støpes til forskjellige former. Vanlige gjenstander laget av glassfiber inkluderer svømmebasseng og spa, dører, surfebrett, sportsutstyr, båtskrog og et bredt utvalg av utvendige bildeler. Glassfiber har en lett, men slitesterk natur, og er også ideell for mer delikate bruksområder, for eksempel i kretskort.

Glassfiber kan masseproduseres i matter eller ark. For eksempel, for gjenstander som helvetesild, blir et massivt ark av en glassfiber- og harpiksblanding produsert og deretter kuttet av maskin. Glassfiber har også en rekke skreddersydde applikasjoner designet for å passe et spesifikt formål. For eksempel må bilstøtfangere og fendere noen ganger spesiallages, enten for å erstatte skadede komponenter for eksisterende biler eller i produksjonen av nye prototypemodeller.

Det første trinnet i å produsere en skreddersydd støtfanger eller fender av glassfiber er å lage en form i ønsket form av skum eller annet materiale. Når skjemaet er ferdig, er det belagt med et lag med glassfiberharpiks. Når glassfiberen stivner, blir den deretter forsterket - enten med ekstra lag med glassfiber eller strukturelt innenfra.

Karbonfiber og glassforsterket plast vs. glassfiber

Det skal bemerkes at selv om det ligner på begge, er glassfiber ikke karbonfiber, og det er heller ikke glassforsterket plast. Karbonfiber er laget av tråder av karbon. Selv om det er ekstremt sterkt og holdbart, kan karbonfiber ikke ekstruderes til tråder så lange som glassfiber fordi det går i stykker. Dette er en av flere grunner til at glassfiber, selv om det ikke er like sterkt, er billigere å produsere enn karbonfiber.

Glassarmert plast er akkurat hva det høres ut som: plast med glassfiber innebygd for å øke styrken. Likhetene med glassfiber er tydelige, men en definerende egenskap ved glassfiber er at glasstrådene er hovedkomponenten. Glassarmert plast består for det meste av plast, så selv om det er en forbedring i forhold til plast alene for styrke og holdbarhet, holder det ikke like godt som glassfiber.

Resirkulering av glassfiber

Selv om det ikke hadde vært mye fremskritt i resirkulering av glassfiberartikler når de allerede var produsert, begynner noen nye innovasjoner innen resirkuleringsteknologi og bruksområder for resirkulerte glassfiberprodukter å dukke opp. En av de mest lovende er resirkulering av utdaterte vindturbinblader.

Ifølge Amy Kover, en reporter for GE Reports, General Electrics interne nyhetsside, mens å erstatte eksisterende blader med mer teknisk avanserte kan øke vindparkens ytelse med så mye som 25 %, skaper prosessen det uunngåelige avfallet. Knusing av et blad gir omtrent 15 000 pund glassfiberavfall, og prosessen skaper farlig støv. Med tanke på deres enorme lengde er det uaktuelt å sende dem til et deponi, bemerket hun.

I 2017 slo GE seg sammen for et resirkuleringsinitiativ med et Seattle-området-basert Global Fiberglass Solutions Incorporated (et selskap som har resirkulert glassfiber siden 2008, og har patentert et middel for å resirkulere gamle kniver til produkter, inkludert kumlokk, bygningspaneler og paller). På mindre enn ett år resirkulerte GFSI 564 blader for GE og estimerte at GE i de kommende årene ville være i stand til å reprodusere eller gjenbruke opptil 50 millioner pund glassfiberavfall.

I tillegg produseres det i dag mye glassfiber av resirkulert glass. I følge National Waste and Recycling Associations nyhetsbrev 'Waste360', gjør gjenvinnere knust glass til en levedyktig ressurs kjent som cullet (glass som har blitt knust og renset), som igjen selges til produsenter av glassfiberisolasjon. 'Owens Corning bruker mer enn én milliard pund av kuller hvert år for boliger, kommersielle og industrielle glassfiberapplikasjoner,' rapporterer de. I mellomtiden har Owens Corning uttalt at så mye som 70 % av glassfiberisolasjonen deres nå produseres ved bruk av resirkulert glass.

Kilder

• Svart, Sara. ' Kanskje vi nærmer oss resirkulering av glassfiber .' CompositesWorld. 19. desember 2017
• Kover, Amy. Comeback Kids: Dette selskapet gir gamle vindturbinblader et nytt liv. GE rapporterer. 2017
• Karidis, Arlene. ' Etterspørselen etter glassfiber kan åpne opp markedet for gjenvinning av glass .' Avfall360. 21. juli 2016.