Wat is glasvezel en hoe wordt het geproduceerd?

Glasvezel of 'glasvezel', net als Kleenex, Thermos - of zelfs Dumpster - is een handelsmerknaam die zo bekend is geworden dat mensen meestal maar aan één ding denken als ze het horen: Kleenex is een tissue; een afvalcontainer is een oversized prullenbak, en glasvezel is die donzige, roze isolatie die de zolder van je huis bekleedt, toch? Eigenlijk is dat slechts een deel van het verhaal. Terwijl de Owens Corning Company een handelsmerk was van het bijna alomtegenwoordige isolatieproduct bekend als glasvezel, heeft glasvezel zelf een vertrouwde basisstructuur en een breed scala aan toepassingen.

Hoe glasvezel wordt gemaakt

Glasvezel is echt gemaakt van glas vergelijkbaar met dat in ramen of keuken drinkglazen. Voor de productie van glasvezel wordt glas verwarmd tot het gesmolten is en vervolgens door superfijne gaten geperst. Dit creëert glazen filamenten die extreem dun zijn - zo dun dat ze het best in microns worden gemeten.

Deze flexibele filamentdraden kunnen in verschillende toepassingen worden gebruikt: ze kunnen worden geweven tot grotere stukjes materiaal of achtergelaten in een ietwat minder gestructureerde vorm die wordt gebruikt voor de meer bekende gezwollen textuur die wordt gebruikt voor isolatie of geluidsisolatie. De uiteindelijke toepassing is afhankelijk van de lengte van de geëxtrudeerde strengen (langer of korter) en de kwaliteit van de glasvezel. Voor sommige toepassingen is het belangrijk dat de glasvezels minder onzuiverheden bevatten, maar dit vereist extra stappen in het productieproces.

Productie met glasvezel

Nadat de glasvezel aan elkaar is geweven, kunnen verschillende harsen worden toegevoegd om het product een grotere sterkte te geven en het in verschillende vormen te laten vormen. Veelvoorkomende items gemaakt van glasvezel zijn zwembaden en spa's, deuren, surfplanken, sportuitrusting, scheepsrompen en een breed scala aan externe auto-onderdelen. Glasvezel is licht en toch duurzaam en is ook ideaal voor meer delicate toepassingen, zoals in printplaten.

Glasvezel kan in massa worden geproduceerd in matten of vellen. Bijvoorbeeld voor items zoals gordelroos, wordt een massieve plaat van een glasvezel en harsmassa vervaardigd en vervolgens machinaal gesneden. Glasvezel heeft ook tal van op maat gemaakte applicaties ontworpen voor een specifiek doel. Autobumpers en spatborden moeten bijvoorbeeld soms op maat worden gemaakt om beschadigde componenten voor bestaande auto's te vervangen of bij de productie van nieuwe prototypemodellen.

De eerste stap bij het vervaardigen van een op maat gemaakte glasvezelbumper of spatbord is het maken van een vorm in de gewenste vorm uit schuim of een ander materiaal. Wanneer het formulier is voltooid, is het bedekt met een laag glasvezelhars. Zodra de glasvezel hard wordt, wordt deze vervolgens versterkt - met extra lagen glasvezel of structureel van binnenuit.

Koolstofvezel en met glas versterkt kunststof versus glasvezel

Opgemerkt moet worden dat, hoewel het vergelijkbaar is met beide, glasvezel is niet koolstofvezel, noch is het glasversterkte kunststof. Koolstofvezel is gemaakt van strengen koolstof. Hoewel extreem sterk en duurzaam, kan koolstofvezel niet in strengen worden geëxtrudeerd zolang die van glasvezel omdat het breekt. Dit is een van de vele redenen dat glasvezel, hoewel het niet zo sterk is, goedkoper is om te produceren dan koolstofvezel.

Glasversterkt plastic is precies wat het klinkt: plastic met glasvezel erin ingebed om de sterkte te vergroten. De overeenkomsten met glasvezel zijn duidelijk, maar een bepalend kenmerk van glasvezel is dat de glasstrengen het hoofdbestanddeel zijn. Glasversterkte kunststof bestaat voor het grootste deel uit kunststof, dus hoewel het een verbetering is ten opzichte van alleen plastic voor sterkte en duurzaamheid, houdt het niet zo goed vast als glasvezel.

Glasvezel recyclen

Hoewel er niet veel vooruitgang was geboekt bij het recyclen van fiberglasartikelen nadat ze al waren geproduceerd, beginnen er enkele nieuwe innovaties in recyclingtechnologie en toepassingen voor gerecyclede glasvezelproducten te ontstaan. Een van de meest veelbelovende is het recyclen van verouderde windturbinebladen.

Volgens Amy Kover, een verslaggever voor GE Reports, de interne nieuwssite van General Electric, kan het vervangen van bestaande bladen door meer technisch geavanceerde bladen de prestaties van het windpark met maar liefst 25% verhogen, waardoor het onvermijdelijke afval ontstaat. “Een mes verpletteren levert ongeveer 15.000 pond glasvezelafval op en het proces veroorzaakt gevaarlijk stof. Gezien hun enorme lengte is het onmogelijk om ze naar een stortplaats te sturen, 'merkte ze op.

In 2017 werkte GE samen voor een recyclinginitiatief met een in Seattle gevestigd gebied Global Fiberglass Solutions Incorporated (een bedrijf dat sinds 2008 glasvezel recyclet en een manier heeft gepatenteerd om oude messen te recyclen tot producten zoals mangatdeksels, bouwpanelen en pallets). In minder dan een jaar heeft GFSI 564 messen gerecycled voor GE en schatte dat GE in de komende jaren tot 50 miljoen kilo glasvezelafval opnieuw zou kunnen produceren of hergebruiken.

Bovendien wordt op dit moment veel glasvezel zelf gemaakt van gerecycled glas. Volgens de nieuwsbrief "Waste360" van de National Waste and Recycling Association veranderen recyclers van gebroken glas in een levensvatbare grondstof die bekend staat als cullet (glas dat verpletterd en gereinigd is), dat op zijn beurt wordt verkocht aan fabrikanten van glasvezelisolatie. "Owens Corning gebruikt elk jaar meer dan een miljard pond glasafval voor residentiële, commerciële en industriële glasvezeltoepassingen," melden ze. Ondertussen heeft Owens Corning verklaard dat maar liefst 70% van hun glasvezelisolatie nu wordt vervaardigd met gerecycled glas.

bronnen

• Zwart, Sara. "Misschien komen we dichter bij het recyclen van glasvezel." CompositesWorld. 19 december 2017
• Kover, Amy. "Comeback Kids: dit bedrijf geeft oude windturbinebladen een tweede leven." GE-rapporten. 2017
• Karidis, Arlene. "De vraag naar glasvezel kan de markt voor glasrecycling openen." Waste360. 21 juli 2016.