Čo je sklolaminát a ako sa vyrába?

Výroba, používanie a recyklácia tohto odolného a ľahkého materiálu

Slečna Pearl / Getty Images

Sklolaminát alebo sklenené vlákno, podobne Kleenex , Thermos – alebo dokonca Dumpster – je obchodný názov, ktorý sa stal tak známym, že ľudia zvyčajne myslia len na jednu vec, keď ho počujú: Kleenex je vreckovka; Dumpster je nadrozmerný odpadkový kôš a sklolaminát je tá nadýchaná, ružová izolácia, ktorá lemuje podkrovie vášho domu, však? V skutočnosti je to len časť príbehu. Zatiaľ čo spoločnosť Owens Corning Company vytvorila obchodnú značku takmer všadeprítomného izolačného produktu známeho ako Fiberglass, sklolaminát sám o sebe má známu základnú štruktúru a širokú škálu použití.

Ako sa vyrába sklolaminát

Sklolaminát je skutočne vyrobený z sklo podobne ako v oknách alebo kuchynských pohároch. Na výrobu sklolaminátu sa sklo zahrieva, kým sa neroztopí, a potom sa pretlačí cez veľmi jemné otvory. To vytvára sklenené vlákna, ktoré sú extrémne tenké – v skutočnosti také tenké, že sa najlepšie merajú v mikrónoch.

Tieto flexibilné filamentové nite môžu byť použité v niekoľkých aplikáciách: Môžu byť tkané do väčších vzoriek materiálu alebo ponechané v trochu menej štruktúrovanej forme, ktorá sa používa pre známejšie nafúknuté textúry používané na izoláciu alebo zvukovú izoláciu. Konečná aplikácia závisí od dĺžky vytláčaných prameňov (dlhších alebo kratších) a kvality sklolaminátu. Pre niektoré aplikácie je dôležité, aby sklenené vlákna obsahovali menej nečistôt, čo však zahŕňa dodatočné kroky vo výrobnom procese.

Výroba so sklolaminátom

Keď sa sklolaminát spojí, rôzne živice môžu byť pridané, aby dodali produktu zvýšenú pevnosť a tiež umožnili jeho tvarovanie do rôznych tvarov. Bežné predmety vyrobené zo sklolaminátu zahŕňajú bazény a kúpele, dvere, surfy, športové vybavenie, trupy lodí a širokú škálu vonkajších automobilových dielov. Sklolaminát má ľahkú, ale odolnú povahu a je tiež ideálny pre jemnejšie aplikácie, ako sú dosky plošných spojov.

Sklolaminát sa môže hromadne vyrábať v rohožiach alebo doskách. Napríklad pre položky, ako sú šindle, sa vyrába masívna doska zo zmesi sklenených vlákien a živice, ktorá sa potom reže strojom. Sklolaminát má tiež množstvo aplikácií na mieru navrhnutých tak, aby vyhovovali konkrétnemu účelu. Napríklad nárazníky a blatníky musia byť niekedy vyrobené na mieru, či už pri výmene poškodených komponentov pre existujúce automobily alebo pri výrobe nových prototypových modelov.

Prvým krokom pri výrobe na mieru vyrobeného sklolaminátového nárazníka alebo blatníka je vytvorenie formy v požadovanom tvare z peny alebo iného materiálu. Keď je forma dokončená, je potiahnutá vrstvou živice zo sklenených vlákien. Akonáhle sklolaminát vytvrdne, je následne vystužený – buď ďalšími vrstvami skleného vlákna, alebo štrukturálne zvnútra.

Uhlíkové vlákno a plast vystužený sklom vs. sklolaminát

Treba poznamenať, že aj keď je podobný obom, sklolaminát áno nie uhlíkové vlákno, nie je to ani sklom vystužený plast. Uhlíkové vlákno je vyrobený z uhlíkových vlákien. Hoci sú uhlíkové vlákna extrémne pevné a odolné, nemožno ich vytlačiť na vlákna tak dlhé ako vlákna zo sklenených vlákien, pretože sa lámu. Toto je jeden z niekoľkých dôvodov, prečo sklolaminát, hoci nie je taký pevný, je lacnejší na výrobu ako uhlíkové vlákno.

Vystužené sklom plast je presne to, ako to znie: plast so sklenenými vláknami na zvýšenie pevnosti. Podobnosti so sklenenými vláknami sú zrejmé, ale definujúcou charakteristikou sklenených vlákien je to, že sklenené vlákna sú hlavnou zložkou. Plast vystužený sklom sa skladá prevažne z plastu, takže hoci ide o vylepšenie samotného plastu z hľadiska pevnosti a odolnosti, nevydrží tak dobre ako sklolaminát.

Recyklácia sklenených vlákien

Hoci v recyklácii výrobkov zo sklenených vlákien nedošlo k veľkému pokroku, keď už boli vyrobené, začínajú sa objavovať niektoré nové inovácie v technológii recyklácie a použitia recyklovaných výrobkov zo sklenených vlákien. Jednou z najsľubnejších je recyklácia zastaraných lopatiek veterných turbín.

Podľa Amy Kover, reportérky pre GE Reports, internú spravodajskú stránku General Electric, hoci nahradenie existujúcich lopatiek technicky vyspelejšími môže zvýšiť výkon veternej farmy až o 25 %, tento proces vytvára nevyhnutný odpad. Drvenie čepele poskytuje približne 15 000 libier odpadu zo sklenených vlákien a proces vytvára nebezpečný prach. Vzhľadom na ich obrovskú dĺžku neprichádza do úvahy ich posielanie na skládku celých, poznamenala.

V roku 2017 sa GE spojila s iniciatívou v oblasti recyklácie s Global Fiberglass Solutions Incorporated so sídlom v Seattli (spoločnosť, ktorá recykluje sklolaminát od roku 2008 a má patentovaný spôsob recyklácie starých čepelí na produkty vrátane krytov prielezov, stavebných panelov a palety). Za menej ako rok GFSI recyklovala pre GE 564 čepelí a odhadla, že v nadchádzajúcich rokoch bude GE schopná znovu vyrobiť alebo opätovne použiť až 50 miliónov libier odpadu zo sklenených vlákien.

Okrem toho sa veľké množstvo samotného sklolaminátu v súčasnosti vyrába z recyklovaného skla. Podľa bulletinu Národnej asociácie pre odpad a recykláciu „Waste360“, recyklátori premieňajú rozbité sklo na životaschopný zdroj známy ako črepy (sklo, ktoré bolo rozdrvené a vyčistené), ktoré sa zase predáva výrobcom izolácie zo sklenených vlákien. „Owens Corning používa každý rok viac ako jednu miliardu libier črepov na obytné, komerčné a priemyselné aplikácie zo sklenených vlákien,“ uvádzajú. Medzitým Owens Corning uviedol, že až 70 % ich izolácie zo sklenených vlákien sa teraz vyrába z recyklovaného skla.

Zdroje

• Čierna, Sara. ' Možno sa blížime k recyklácii sklenených vlákien .' CompositesWorld. 19. december 2017
• Kover, Amy. Comeback Kids: Táto spoločnosť dáva starým lopatkám veterných turbín druhý život. Správy GE. 2017
• Karidis, Arlene. ' Dopyt po sklených vláknach by mohol otvoriť trh na recykláciu skla .' Odpad 360. 21. júla 2016.