Co to jest włókno szklane i jak jest wytwarzane?

Włókno szklane lub „włókno szklane” podobnie Kleenex, Termos - a nawet Dumpster - to znak towarowy, który stał się tak znany, że ludzie zwykle myślą tylko o jednym, gdy go słyszą: Kleenex jest chusteczką; śmietnik to duży kosz na śmieci, a włókno szklane to ta puszysta, różowa izolacja, która wyściela poddasze twojego domu, prawda? W rzeczywistości to tylko część historii. Podczas gdy Owens Corning Company zarejestrował znak towarowy niemal wszechobecnego produktu izolacyjnego o nazwie Fibreglass, włókno szklane sam ma znaną strukturę podstawową i szeroką gamę zastosowań.

Włókno szklane naprawdę jest zrobione szkło podobnie jak w oknach lub szklankach kuchennych. Aby wyprodukować włókno szklane, szkło ogrzewa się do stopienia, a następnie przetłacza przez bardzo drobne otwory. Tworzy to włókna szklane, które są wyjątkowo cienkie - tak cienkie, że najlepiej mierzyć je w mikronach.

Te elastyczne nici z włókna ciągłego mogą być stosowane w kilku zastosowaniach: można je wplatać w większe próbki materiału lub pozostawione w nieco mniej ustrukturyzowanej formie stosowanej dla bardziej znanej, puszystej tekstury stosowanej do izolacji lub dźwiękoszczelność. Ostateczne zastosowanie zależy od długości wytłaczanych pasm (dłuższych lub krótszych) i jakości włókna szklanego. W niektórych zastosowaniach ważne jest, aby włókna szklane miały mniej zanieczyszczeń, wymaga to jednak dodatkowych etapów procesu produkcyjnego.

Kiedy włókno szklane zostanie splecione razem, różne żywice można dodać, aby nadać produktowi większą wytrzymałość, a także umożliwić formowanie go w różne kształty. Typowe elementy wykonane z włókna szklanego obejmują baseny i spa, drzwi, deski surfingowe, sprzęt sportowy, kadłuby łodzi i szeroki wybór zewnętrznych części samochodowych. Mając lekki, ale trwały charakter, włókno szklane jest również idealne do delikatniejszych zastosowań, takich jak płytki drukowane.

Włókno szklane może być produkowane masowo w matach lub arkuszach. Na przykład w przypadku przedmiotów takich jak półpasiec produkowany jest masywny arkusz z włókna szklanego i mieszanki żywicy, a następnie cięty maszynowo. Fibreglass ma również wiele niestandardowych aplikacji zaprojektowanych do konkretnych celów. Na przykład zderzaki samochodowe i błotniki muszą czasami być wykonane na zamówienie, albo w celu wymiany uszkodzonych elementów istniejących samochodów, albo w produkcji nowych prototypowych modeli.

Pierwszym krokiem w produkcji niestandardowego zderzaka lub błotnika z włókna szklanego jest stworzenie formy o pożądanym kształcie z pianki lub innego materiału. Po wypełnieniu forma jest pokryta warstwą żywicy z włókna szklanego. Gdy włókno szklane stwardnieje, jest następnie wzmacniane - albo dodatkowymi warstwami włókna szklanego, albo strukturalnie od wewnątrz.

Należy zauważyć, że chociaż jest podobny do obu, włókno szklane jest nie włókno węglowe, ani nie jest to tworzywo wzmocnione szkłem. Włókno węglowe jest wykonany z pasm węgla. Chociaż niezwykle silne i trwałe, włókno węglowe nie może być wytłaczane w pasma tak długo jak włókna szklane, ponieważ pęka. Jest to jeden z kilku powodów, dla których włókno szklane, choć nie jest tak mocne, jest tańsze w produkcji niż włókno węglowe.

Wzmocniony szkłem Plastikowy to tylko to, co brzmi: plastik z wbudowanym włóknem szklanym, aby zwiększyć wytrzymałość. Widoczne są podobieństwa do włókna szklanego, ale charakterystyczną cechą włókna szklanego jest to, że włókna szklane są głównym składnikiem. Tworzywo wzmocnione szkłem składa się głównie z tworzywa sztucznego, więc chociaż jest to ulepszenie w stosunku do samego plastiku pod względem wytrzymałości i trwałości, nie wytrzyma tak dobrze jak włókno szklane.

Mimo że postępy w recyklingu przedmiotów z włókna szklanego nie były już tak duże, jak kiedyś wyprodukowane, zaczynają się pojawiać nowe innowacje w technologii recyklingu i zastosowania produktów z recyklingu z włókna szklanego pojawić się. Jednym z najbardziej obiecujących jest recykling przestarzałych łopat turbin wiatrowych.

Według Amy Kover, reporterki z GE Reports, wewnętrznej strony z wiadomościami General Electric, zastępując istniejące ostrza bardziej zaawansowane technicznie mogą zwiększyć wydajność farm wiatrowych nawet o 25%, proces ten jest nieunikniony marnotrawstwo. „Kruszenie ostrza daje około 15 000 funtów odpadów z włókna szklanego, a proces wytwarza niebezpieczny pył. Biorąc pod uwagę ich ogromną długość, wysłanie ich na wysypisko śmieci nie wchodzi w rachubę - zauważyła.

W 2017 r. GE połączyło siły w celu inicjatywy recyklingu z Global Fibreglass Solutions Incorporated z siedzibą w Seattle. recykling włókna szklanego od 2008 r. i opatentował sposób recyklingu starych ostrzy na produkty, w tym pokrywy włazów, panele budowlane i palety). W ciągu niecałego roku GFSI poddało recyklingowi 564 ostrza dla GE i oszacowało, że w nadchodzących latach GE będzie w stanie ponownie wyprodukować lub ponownie wykorzystać do 50 milionów funtów odpadów z włókna szklanego.

Ponadto obecnie produkowana jest duża ilość samego włókna szklanego szkło z recyklingu. Według biuletynu National Waste and Recycling Association „Waste360”, podmioty zajmujące się recyklingiem przekształcają potłuczone szkło w opłacalne zasób znany jako stłuczka (szkło, które zostało zmiażdżone i oczyszczone), który z kolei jest sprzedawany producentom włókna szklanego izolacja. „Owens Corning zużywa rocznie ponad miliard funtów stłuczki do zastosowań mieszkaniowych, komercyjnych i przemysłowych z włókna szklanego” - podają. Tymczasem Owens Corning stwierdził, że aż 70% ich izolacji z włókna szklanego jest obecnie wytwarzanych przy użyciu szkła z recyklingu.

• Czarny, Sara. "Być może zbliżamy się do recyklingu włókna szklanego„CompositesWorld. 19 grudnia 2017 r
• Kover, Amy. „Comeback Kids: Ta firma daje stare łopatki turbin wiatrowych drugiemu życiu”. Raporty GE. 2017
• Karidis, Arlene. "Popyt na włókno szklane może otworzyć rynek recyklingu szkła. ”Waste360. 21 lipca 2016 r.