Vad är glasfiber och hur tillverkas det?

Fiberglas eller "glasfiber", ungefär som Kleenex, Termos - eller till och med Dumpster - är ett varumärkesnamn som har blivit så bekant att människor vanligtvis bara tänker på en sak när de hör det: Kleenex är en vävnad; en Dumpster är en överdimensionerad papperskorgen, och glasfiber är den fluffiga, rosa isoleringen som raderar vinden i huset, eller hur? Det är faktiskt bara en del av historien. Medan Owens Corning Company varumärke den nästan allestädes närvarande isoleringsprodukten känd som Fiberglass, glasfiber själv har en välkänd basstruktur och en mängd olika användningsområden.

Glasfiber är verkligen tillverkad av glas på samma sätt som i fönster eller köksdricksglas. För att tillverka glasfiber värms glas upp till smält och tvingas sedan genom superfina hål. Detta skapar glastrådar som är extremt tunna - så tunna faktiskt att de bäst mäts i mikron.

Dessa flexibla trådtrådar kan användas i flera tillämpningar: De kan vävas i större materialprover eller lämnas i en något mindre strukturerad form som används för den mer bekanta puffiga strukturen som används för isolering eller ljudisolering. Den slutliga applikationen beror på längden på de strängsprutade trådarna (längre eller kortare) och kvaliteten på glasfibern. För vissa tillämpningar är det viktigt att glasfibrerna har färre föroreningar, men detta innebär ytterligare steg i tillverkningsprocessen.

När fiberglaset är vävt ihop, olika hartser kan tillsättas för att ge produkten ökad styrka, såväl som för att tillåta att den formas till olika former. Vanliga föremål gjorda av fiberglas inkluderar simbassänger och spa, dörrar, surfbrädor, sportutrustning, båtskrov och ett brett utbud av exteriördelar. Fiberglas har en lätt men hållbar natur och är också idealisk för mer känsliga tillämpningar, t.ex. i kretskort.

Fiberglas kan massproduceras i mattor eller ark. Till exempel, för artiklar som bältros, tillverkas ett massivt ark av en glasfiber- och hartsförening och skärs sedan med maskin. Fiberglass har också många specialanpassade applikationer designade för att passa ett specifikt syfte. Till exempel måste bilstötfångare och fendrar ibland vara skräddarsydda, antingen för att ersätta skadade komponenter för befintliga bilar eller vid produktion av nya prototypmodeller.

Det första steget i tillverkningen av en skräddarsydd fiberglasstötfångare eller fender är att skapa en form i önskad form av skum eller något annat material. När formuläret är klart är det belagt med ett lager av glasfiberharts. När glasfiber hårdnar förstärks det senare - antingen med ytterligare lager av glasfiber eller strukturellt inifrån.

Det bör noteras att även om det liknar båda, är fiberglas det inte kolfiber, inte heller är det glasförstärkt plast. Kolfiber är gjord av kolsträngar. Även om extremt stark och hållbar, kan kolfiber inte extruderas i trådar så länge som i glasfiber eftersom det går sönder. Detta är en av flera orsaker till att fiberglas, även om det inte är lika starkt, är billigare att tillverka än kolfiber.

Glasfiberarmerad plast är precis vad det låter: plast med glasfiber inbäddat i det för att öka styrkan. Likheterna med glasfiber är uppenbara, men ett avgörande kännetecken för glasfiber är att glassträngarna är huvudkomponenten. Glasförstärkt plast består mestadels av plast, så även om det är en förbättring jämfört med plast enbart för styrka och hållbarhet, kommer det inte att hålla så bra som glasfiber.

Även om det inte hade varit mycket framsteg i återvinning av fiberglas föremål när de redan hade varit produceras, börjar några nya innovationer inom återvinningsteknologi och användningsområden för återvunna glasfiberprodukter framträda. En av de mest lovande är återvinning av föråldrade vindkraftverk.

Enligt Amy Kover, en reporter för GE Reports, General Electrics nyhetswebbplats, samtidigt som man ersätter befintliga blad med mer tekniskt avancerade kan öka vindkraftsparkens prestanda med så mycket som 25%, skapar processen det oundvikliga avfall. "Krossning av ett blad ger cirka 15 000 pund glasfiberavfall, och processen skapar farligt damm. Med tanke på deras enorma längd är det ifrågasatt att skicka dem till en hela deponin, ”konstaterade hon.

2017 gick GE ihop för ett återvinningsinitiativ med ett Seattle-baserat Global Fiberglass Solutions Incorporated (ett företag som har varit återvinning av fiberglas sedan 2008, och har patenterat ett sätt att återvinna gamla blad till produkter inklusive manhålskydd, byggnadspaneler och lastpallar). På mindre än ett år återvann GFSI 564 blad för GE och uppskattade att GE under de kommande åren skulle kunna producera eller återanvända upp till 50 miljoner pund glasfiberavfall.

Dessutom tillverkas en hel del glasfiber för närvarande från återvunnet glas. Enligt National Waste and Recycling Association: s nyhetsbrev "Waste360" förvandlar återvinningskraven glas till en livskraftig resurs känd som cullet (glas som har krossats och rengjorts), som i sin tur säljs till tillverkare av glasfiber isolering. "Owens Corning använder mer än en miljard kilo kullett varje år för bostäder, kommersiella och industriella fiberglasapplikationer," rapporterar de. Under tiden har Owens Corning uttalat att så mycket som 70% av deras glasfiberisolering nu tillverkas med återvunnet glas.

• Svart, Sara. "Vi kanske närmar oss återvinning av glasfiber. "CompositesWorld. 19 december 2017
• Kover, Amy. "Comeback Kids: Detta företag ger gamla vindkraftverk en andra liv." GE Rapporter. 2017
• Karidis, Arlene. "Fiberglasbehov kan öppna upp marknaden för återvinning av glas. "Waste360. 21 juli 2016.