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Was ist Fiberglas und wie wird es hergestellt?

Glasfaser oder „Glasfaser“, ähnlich wie 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? Eigentlich ist das nur ein Teil der Geschichte. Während die Owens Corning Company das nahezu allgegenwärtige Isolationsprodukt Fiberglass als Marke eingeführt hat , hat Fiberglas selbst eine vertraute Grundstruktur und eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten.

 

Wie Fiberglas hergestellt wird

Fiberglas besteht wirklich aus Glas, ähnlich wie in Fenstern oder Küchentrinkgläsern. Zur Herstellung von Glasfaser wird Glas bis zur Schmelze erhitzt und dann durch superfeine Löcher gedrückt. Dadurch entstehen Glasfilamente, die extrem dünn sind – tatsächlich 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 oder in einer etwas weniger strukturierten Form belassen werden, die für die bekanntere geschwollene Textur verwendet wird, die zur Isolierung oder Schalldämmung verwendet wird. 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.

 

Herstellung mit Glasfaser

Sobald die Glasfaser zusammengewebt ist, können verschiedene Harze 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.

Glasfaser 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.

 

Kohlefaser und glasfaserverstärkter Kunststoff vs. Glasfaser

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

Glasverstärkter Kunststoff 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.

 

Recycling von Glasfaser

Obwohl das Recycling von Glasfaserartikeln, nachdem sie bereits hergestellt worden waren, kaum Fortschritte gemacht hatte, zeichnen sich einige neue Innovationen in der Recyclingtechnologie und der Verwendung von recycelten Glasfaserprodukten ab. Eines der vielversprechendsten ist das Recycling veralteter Windturbinenblätter.

Laut Amy Kover, einer Reporterin von GE Reports, der internen Nachrichtenseite von General Electric, kann das Ersetzen vorhandener Blätter durch technisch fortschrittlichere die Leistung des Windparks um bis zu 25% steigern. Dadurch entsteht unvermeidlicher 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 hat sich GE für eine Recyclinginitiative mit einer in Seattle ansässigen Global Fiberglass Solutions Incorporated zusammengetan (einem Unternehmen, das seit 2008 Glasfaser recycelt und ein Mittel patentiert hat, um alte Klingen zu Produkten wie Schachtabdeckungen, Bauplatten und zu recyceln Paletten). In weniger als einem Jahr recycelte GFSI 564 Klingen für GE und schätzte, dass GE in den kommenden Jahren in der Lage sein würde, bis zu 50 Millionen Pfund Glasfaserabfälle wieder herzustellen oder wiederzuverwenden.

Darüber hinaus wird derzeit viel Glasfaser selbst aus recyceltem Glas hergestellt. Laut dem Newsletter „Waste360“ der National Waste and Recycling Association verwandeln Recycler Glasscherben in eine lebensfähige Ressource, die als Scherben (Glas, das zerkleinert und gereinigt wurde) bekannt ist und das wiederum an Hersteller von Glasfaserisolierungen verkauft wird. „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.

 

Quellen

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