Was ist Fiberglas und wie wird es hergestellt?

Fiberglas oder "Glasfaser", ähnlich Kleenex, Thermoskanne - oder sogar Müllcontainer - ist ein Markenname, der so bekannt geworden ist, dass Menschen normalerweise nur an eines denken, wenn sie es hören: Kleenex ist ein Taschentuch; Ein Müllcontainer ist ein übergroßer Mülleimer, und Fiberglas ist diese flauschige, rosa Isolierung, die den Dachboden Ihres Hauses auskleidet, oder? Das ist eigentlich nur ein Teil der Geschichte. Während die Owens Corning Company das nahezu allgegenwärtige Isolationsprodukt Fiberglas als Markenzeichen herstellte, Glasfaser selbst hat eine vertraute Grundstruktur und eine Vielzahl von Anwendungen.

Fiberglas ist wirklich aus Glas ähnlich wie bei Fenstern oder Küchentrinkgläsern. Zur Herstellung von Glasfaser wird Glas erhitzt, bis es geschmolzen ist, und dann durch superfeine Löcher gedrückt. Dadurch entstehen Glasfilamente, die extrem dünn sind - so dünn, dass sie am besten in Mikrometern gemessen werden.

Diese flexiblen Filamentfäden können in verschiedenen Anwendungen verwendet werden: Sie können zu größeren Materialmustern gewebt werden oder in einer etwas weniger strukturierten Form belassen, die für die bekanntere geschwollene Textur verwendet wird, die zur Isolierung verwendet wird, oder Schalldämmung. Die endgültige Anwendung hängt von der Länge der extrudierten Stränge (länger oder kürzer) und der Qualität der Glasfaser ab. Für einige Anwendungen ist es wichtig, dass die Glasfasern weniger Verunreinigungen aufweisen. Dies erfordert jedoch zusätzliche Schritte im Herstellungsprozess.

Sobald die Glasfaser zusammengewebt ist, verschiedene Harze kann hinzugefügt werden, um dem Produkt eine erhöhte Festigkeit zu verleihen und es in verschiedene Formen zu formen. Zu den gebräuchlichen Artikeln aus Glasfaser gehören Schwimmbäder und Spas, Türen, Surfbretter, Sportgeräte, Bootsrümpfe und eine große Auswahl an äußeren Autoteilen. Glasfaser ist leicht und dennoch langlebig und eignet sich auch ideal für anspruchsvollere Anwendungen, z. B. in Leiterplatten.

Fiberglas kann in Matten oder Platten in Massenproduktion hergestellt werden. Beispielsweise wird für Gegenstände wie Schindeln eine massive Folie aus einer Glasfaser- und Harzverbindung hergestellt und dann maschinell geschnitten. Fiberglas hat auch zahlreiche maßgeschneiderte Anwendungen, die für einen bestimmten Zweck entwickelt wurden. Beispielsweise müssen Stoßstangen und Kotflügel manchmal nach Maß angefertigt werden, um beschädigte Komponenten für vorhandene Automobile zu ersetzen oder um neue Prototypmodelle herzustellen.

Der erste Schritt bei der Herstellung eines maßgeschneiderten Glasfaser-Stoßfängers oder Kotflügels besteht darin, eine Form in der gewünschten Form aus Schaumstoff oder einem anderen Material herzustellen. Wenn die Form vollständig ist, wird sie mit einer Schicht Glasfaserharz beschichtet. Sobald die Glasfaser ausgehärtet ist, wird sie anschließend verstärkt - entweder mit zusätzlichen Glasfaserschichten oder strukturell von innen.

Es sollte beachtet werden, dass, obwohl es beiden ähnlich ist, Glasfaser ist nicht Kohlefaser, noch ist es glasfaserverstärkter Kunststoff. Kohlefaser besteht aus Kohlenstoffsträngen. Obwohl sie extrem stark und langlebig sind, können Kohlefasern nicht zu Strängen extrudiert werden, solange sie aus Glasfaser bestehen, da sie brechen. Dies ist einer von mehreren Gründen, warum Glasfaser zwar nicht so stark ist, aber billiger herzustellen ist als Kohlefaser.

Glasverstärkt Plastik ist genau das, wonach es sich anhört: Kunststoff mit eingebetteter Glasfaser zur Erhöhung der Festigkeit. Die Ähnlichkeiten zu Glasfaser sind offensichtlich, aber ein charakteristisches Merkmal von Glasfaser ist, dass die Glasstränge die Hauptkomponente sind. Glasverstärkter Kunststoff besteht hauptsächlich aus Kunststoff. Obwohl er in Bezug auf Festigkeit und Haltbarkeit eine Verbesserung gegenüber Kunststoff darstellt, hält er nicht so gut wie Glasfaser.

Obwohl das Recycling von Glasfaserartikeln, wie es bereits geschehen war, nicht viel Fortschritte gemacht hatte produziert, beginnen einige neue Innovationen in der Recycling-Technologie und Verwendungen für recycelte Glasfaserprodukte entstehen. Eines der vielversprechendsten ist das Recycling veralteter Windturbinenblätter.

Laut Amy Kover, einer Reporterin für GE Reports, die interne Nachrichtenseite von General Electric, ersetzt sie vorhandene Klingen Mit technisch fortgeschritteneren kann die Leistung von Windparks um bis zu 25% gesteigert werden, der Prozess schafft das Unvermeidliche Abfall. „Das Zerkleinern einer Klinge führt zu etwa 15.000 Pfund Glasfaserabfall, und der Prozess erzeugt gefährlichen Staub. Angesichts ihrer enormen Länge kommt es nicht in Frage, sie auf eine Mülldeponie zu bringen “, bemerkte sie.

Im Jahr 2017 schloss sich GE für eine Recyclinginitiative mit einer in Seattle ansässigen Global Fiberglass Solutions Incorporated (einem Unternehmen, das bereits tätig war) zusammen Recycling von Glasfaser seit 2008 und patentiertes Mittel zum Recyceln alter Klingen zu Produkten wie Schachtabdeckungen, Bauplatten und Paletten). In weniger als einem Jahr hat GFSI 564 Klingen für GE recycelt und geschätzt, dass GE in den kommenden Jahren in der Lage sein wird, bis zu 50 Millionen Pfund Glasfaserabfälle wieder herzustellen oder wiederzuverwenden.

Darüber hinaus wird derzeit viel Glasfaser selbst hergestellt recyceltes Glas. Laut dem Newsletter "Waste360" der National Waste and Recycling Association machen Recycler Glasscherben zu einem lebensfähigen Produkt Ressource bekannt als Scherben (Glas, das zerkleinert und gereinigt wurde), das wiederum an Hersteller von Glasfaser verkauft wird Isolierung. "Owens Corning verwendet jedes Jahr mehr als eine Milliarde Pfund Glasscherben für Glasfaseranwendungen in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebieten", berichten sie. Inzwischen hat Owens Corning angegeben, dass bis zu 70% der Glasfaserisolierung aus recyceltem Glas hergestellt werden.

• Schwarz, Sara. "Vielleicht nähern wir uns dem Glasfaserrecycling. "CompositesWorld. 19. Dezember 2017
• Kover, Amy. "Comeback Kids: Diese Firma gibt alten Windturbinenblättern ein zweites Leben." GE-Berichte. 2017
• Karidis, Arlene. "Die Nachfrage nach Glasfaser könnte den Markt für Glasrecycling öffnen. "Waste360. 21. Juli 2016.