Что такое стекловолокно и как его производят?

Стекловолокно, или «стекловолокно», во многом как Kleenex, Thermos или даже Dumpster – это торговая марка, которая стала настолько знакомой, что люди обычно думают только об одном, когда слышат его: Kleenex – это ткань; Мусорный контейнер – это негабаритный мусорный бак, а стекловолокно – это пушистая розовая изоляция, которая покрывает чердак вашего дома, верно? Собственно, это только часть истории. Несмотря на то, что компания Owens Corning зарегистрировала товарный знак почти повсеместного изоляционного продукта, известного как стекловолокно, стекловолокно само по себе имеет знакомую базовую структуру и широкое применение.

Как Стекловолокно сделано

Стекловолокно действительно сделано из стекла, аналогичного тому, которое используется в окнах или кухонных стаканах для питья. Для производства стекловолокна стекло нагревают до расплавления, а затем проталкивают через сверхтонкие отверстия. Это создает очень тонкие стеклянные нити – настолько тонкие, что их лучше всего измерять в микронах.

Эти гибкие нити можно использовать в несколько применений: они могут быть вплетены в более крупные образцы материала или оставлены в несколько менее структурированной форме, используемой для более знакомой пухлой текстуры, используемой для изоляции или звукоизоляции. Окончательное применение зависит от длины экструдированных прядей (длиннее или короче) и качества стекловолокна. Для некоторых применений важно, чтобы стекловолокно содержало меньше примесей, однако это требует дополнительных этапов производственного процесса.

Производство из стекловолокна

После того, как стекловолокно сплетено вместе, могут быть добавлены различные смолы, чтобы придать изделию повышенную прочность, а также позволить ему принимать различные формы. Обычные предметы из стекловолокна включают бассейны и спа, двери, доски для серфинга, спортивное оборудование, корпуса лодок и широкий спектр внешних автомобильных деталей. Имея легкий, но прочный характер, стекловолокно также идеально подходит для более деликатных применений, например для печатных плат.

Стекловолокно может производиться серийно в виде матов или листов. . Например, для таких предметов, как черепица, изготавливается массивный лист из стекловолокна и смеси смол, который затем разрезается на машине. Стекловолокно также имеет множество индивидуальных применений, разработанных для конкретных целей. Например, автомобильные бамперы и крылья иногда необходимо изготавливать по индивидуальному заказу либо для замены поврежденных компонентов существующих автомобилей, либо при производстве новых прототипов моделей.

Первым шагом в изготовлении бампера или крыла из стекловолокна на заказ является создание формы желаемой формы из пенопласта или другого материала. Когда форма готова, она покрывается слоем стекловолоконной смолы. Как только стекловолокно затвердевает, его впоследствии армируют – либо дополнительными слоями стекловолокна, либо конструктивно изнутри.

Углеродное волокно и стеклопластик против. Стекловолокно

Следует отметить, что, хотя он похож на оба, стекловолокно – это не углеродное волокно и не армированный стекловолокном пластик. Углеродное волокно состоит из углеродных нитей. Несмотря на то, что углеродное волокно чрезвычайно прочное и долговечное, его нельзя прессовать в нити такой же длины, как из стекловолокна, потому что оно ломается. Это одна из нескольких причин, по которым стекловолокно, хотя и не такое прочное, дешевле в производстве, чем углеродное волокно.

Стеклопластик – это то, что кажется нравится: пластик с заделанным стекловолокном для увеличения прочности. Сходство со стекловолокном очевидно, но отличительной особенностью стекловолокна является то, что стеклянные нити являются основным компонентом. Армированный стекловолокном пластик состоит в основном из пластика, поэтому, хотя он является улучшением по сравнению с одним пластиком в отношении прочности и долговечности, он не выдерживает так же хорошо, как стекловолокно.

Переработка стекловолокна

Несмотря на то, что в переработке изделий из стекловолокна не было значительного прогресса после того, как они были произведены, некоторые новые инновации в технологии переработки и использования изделий из переработанного стекловолокна начинают применяться. появляться. Одним из наиболее многообещающих является переработка устаревших лопастей ветряных турбин.

По словам Эми Ковер, репортера GE Reports, внутренних новостей General Electric на площадке, хотя замена существующих лопастей на более технически совершенные может повысить производительность ветряной электростанции на целых 25%, этот процесс неизбежно приводит к отходам. «Измельчение лезвия дает около 15 000 фунтов отходов стекловолокна, а при этом образуется опасная пыль. Учитывая их огромную длину, об отправке их на свалку не может быть и речи », – отметила она.

В 2017 году GE объединилась для инициативы по переработке с Global Fiberglass Solutions Incorporated из Сиэтла (компания, которая перерабатывает стекловолокно с 2008 года и запатентовала средство для переработки старых лезвий в изделия, включая крышки люков, строительные панели и поддоны). Менее чем за год компания GFSI переработала 564 лезвия для GE и подсчитала, что в ближайшие годы GE сможет переработать или повторно использовать до 50 миллионов фунтов отходов стекловолокна.

Кроме того, большая часть стекловолокна в настоящее время производится из переработанного стекла. Согласно информационному бюллетеню «Waste360» Национальной ассоциации по переработке и переработке отходов, переработчики превращают битое стекло в жизнеспособный ресурс, известный как стеклобой (стекло, которое было раздроблено и очищено), который, в свою очередь, продается производителям изоляционных материалов из стекловолокна. «Owens Corning использует более одного миллиарда фунтов стеклобоя каждый год для бытовых, коммерческих и промышленных применений из стекловолокна», – сообщают они. Между тем, Owens Corning заявила, что до 70% их стекловолоконной изоляции в настоящее время производится из переработанного стекла..

Источники

  • Блэк, Сара. «Возможно, мы приближаемся к переработке стекловолокна». CompositesWorld. 19 декабря 2017 г.
  • Ковер, Эми. «Comeback Kids: эта компания дает лопастям старых ветряных турбин вторую жизнь». GE Reports. 2017
  • Каридис, Арлин. «Спрос на стекловолокно может открыть рынок вторичной переработки стекла». Отходы360. 21 июля 2016 г.
Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий