グラスファイバーとは何ですか？

この丈夫で軽量な素材を作り、使用し、リサイクルする

ミスパール/ゲッティイメージズ

ガラス繊維、またはガラス繊維、よく似た クリネックス 、Thermos、または Dumpster は商標登録された名前であり、非常に親しみやすくなったため、通常、人々はそれを聞いたときに 1 つのことしか思い浮かびません。Kleenex は組織です。 Dumpster は特大のゴミ箱で、Fiberglass は家の屋根裏を覆うふわふわのピンクの断熱材ですよね?実際、それは話のほんの一部です。 Owens Corning Company は、ほぼどこにでもある断熱材製品であるファイバーグラスを商標登録しましたが、 グラスファイバー それ自体は使い慣れたベース構造と幅広い用途を備えています。

グラスファイバーの製造方法

グラスファイバーは実際に ガラス 窓やキッチンのグラスに似ています。ガラス繊維を製造するには、ガラスを溶融するまで加熱し、超微細な穴に押し込みます。これにより、非常に細いガラス フィラメントが作成されます。実際、非常に細いため、ミクロン単位で測定するのが最適です。

これらの柔軟なフィラメント糸は、いくつかの用途に使用できます。より大きな素材の見本に織り込んだり、断熱材や防音に使用される、より馴染みのあるふくらんでいるテクスチャーに使用されるやや構造化されていない形のままにすることができます.最終的な用途は、押し出されたストランドの長さ (長いか短いか) とグラスファイバーの品質に依存します。一部の用途では、ガラス繊維の不純物が少ないことが重要ですが、これには製造プロセスの追加ステップが必要です。

グラスファイバーを使用した製造

ファイバーグラスを織り上げたら、 異なる樹脂 製品の強度を高めたり、さまざまな形状に成形できるようにするために添加することができます。グラスファイバーで作られた一般的なアイテムには、スイミング プールやスパ、ドア、サーフボード、スポーツ用品、ボートの船体、さまざまな自動車外装部品などがあります。ファイバーグラスは軽量でありながら耐久性があるため、回路基板などのよりデリケートな用途にも最適です。

ガラス繊維は、マットまたはシートで大量生産できます。たとえば、帯状疱疹などの品目の場合、ガラス繊維と樹脂の複合材の巨大なシートが製造され、機械で切断されます。グラスファイバーには、特定の目的に合わせて設計された多数のカスタムメイドのアプリケーションもあります。たとえば、自動車のバンパーとフェンダーは、既存の自動車の損傷したコンポーネントを交換するため、または新しいプロトタイプ モデルの生産において、カスタムメイドである必要がある場合があります。

カスタムメイドのグラスファイバー製バンパーまたはフェンダーを製造する最初のステップは、フォームまたはその他の材料から目的の形状のフォームを作成することです。フォームが完成すると、グラスファイバー樹脂の層でコーティングされます。ファイバーグラスが硬化したら、ファイバーグラスの層を追加するか、内部から構造的に強化します。

炭素繊維およびガラス強化プラスチックとガラス繊維の比較

両方に似ていますが、ファイバーグラスは いいえ 炭素繊維、ガラス強化プラスチックではありません。 カーボンファイバー カーボンのストランドでできています。炭素繊維は非常に強く耐久性がありますが、壊れるため、ガラス繊維のようにストランドに押し出すことはできません。これは、ファイバーグラスがそれほど強くはないものの、カーボンファイバーよりも安価に製造できるいくつかの理由の 1 つです。

ガラス強化 プラスチック 強度を高めるためにグラスファイバーを埋め込んだプラスチックです。ガラス繊維との類似点は明らかですが、ガラス繊維の決定的な特徴は、ガラス繊維が主成分であることです。ガラス強化プラスチックはほとんどがプラスチックで構成されているため、強度と耐久性に関してはプラスチックのみよりも改善されていますが、ガラス繊維ほどではありません。

グラスファイバーのリサイクル

ガラス繊維製品が製造されてからのリサイクルはあまり進歩していませんでしたが、リサイクル技術とリサイクルされたガラス繊維製品の用途に関するいくつかの新しい革新が現れ始めています.最も有望なものの 1 つは、古くなった風力タービン ブレードのリサイクルです。

General Electric の社内ニュース サイトである GE Reports のレポーターである Amy Kover 氏によると、既存のブレードをより技術的に高度なブレードに交換すると、風力発電所のパフォーマンスが 25% も向上する一方で、このプロセスでは無駄が避けられません。ブレードを粉砕すると、約 15,000 ポンドのグラスファイバー廃棄物が発生し、このプロセスで有害な粉塵が発生します。それらの巨大な長さを考えると、それらを完全に埋め立て地に送ることは問題外であると彼女は指摘した.

2017 年、GE はシアトル地域に本拠を置く Global Fiberglass Solutions Incorporated (2008 年からグラスファイバーをリサイクルしており、古いブレードをマンホールの蓋、建物のパネル、およびパレット）。 GFSI は 1 年足らずで 564 枚のブレードを GE のためにリサイクルし、今後数年間で GE は最大 5,000 万ポンドのガラス繊維廃棄物を再製造または再利用できると見積もっています。

さらに、現在、ガラス繊維自体の多くは再生ガラスから製造されています。 National Waste and Recycling Association のニュースレター「Waste360」によると、リサイクル業者は割れたガラスをカレット (粉砕して洗浄したガラス) として知られる実行可能な資源に変え、ガラス繊維断熱材の製造業者に販売しています。 「オーエンス コーニングは、住宅用、商業用、産業用のガラス繊維用途に毎年 10 億ポンド以上のカレットを使用しています」と彼らは報告しています。一方、オーエンス コーニングは、グラスファイバー断熱材の 70% がリサイクル グラスを使用して製造されていると述べています。

ソース

• ブラック、サラ。 ' グラスファイバーのリサイクルに近づいているのかもしれません .'コンポジットワールド。 2017 年 12 月 19 日
• コーバー、エイミー。カムバック キッズ: この会社は、古い風力タービン ブレードに第二の人生を与えます。 GE レポート。 2017年
• カリディス、アーリーン。 ' ガラス繊維の需要はガラスのリサイクル市場を開く可能性があります .' Waste360。 2016 年 7 月 21 日。