ما هو الألياف الزجاجية وكيف يتم تصنيعها؟

الألياف الزجاجية ، أو "الألياف الزجاجية" تشبه إلى حد كبير كلينيكس، Thermos - أو حتى Dumpster - هو اسم علامة تجارية أصبح مألوفًا لدرجة أن الناس يفكرون عادةً في شيء واحد فقط عندما يسمعونه: Kleenex هو نسيج. Dumpster هو صندوق قمامة كبير الحجم ، والألياف الزجاجية هي تلك العازلة الوردية الوردية التي تبطن علية منزلك ، أليس كذلك؟ في الواقع ، هذا مجرد جزء من القصة. في حين أن شركة Owens Corning قامت بتسجيل علامة تجارية لمنتج العزل شبه الشامل المعروف باسم الألياف الزجاجية ، الألياف الزجاجية لديها بنية أساسية مألوفة ومجموعة متنوعة من الاستخدامات.

حقا مصنوعة من الألياف الزجاجية زجاج مشابه لتلك الموجودة في النوافذ أو أكواب الشرب في المطبخ. لتصنيع الألياف الزجاجية ، يتم تسخين الزجاج حتى المنصهر ، ثم يتم إجباره من خلال ثقوب فائقة الدقة. وهذا يخلق خيوط زجاجية رفيعة للغاية - رقيقة جدًا ، في الواقع ، من الأفضل قياسها بالميكرون.

يمكن استخدام خيوط الخيوط المرنة هذه في العديد من التطبيقات: يمكن نسجها في عينات أكبر من المواد أو تركت في شكل أقل تنظيما إلى حد ما تستخدم للنسيج المألوف أكثر استخداما للعزل أو عازل للصوت. يعتمد التطبيق النهائي على طول الخيوط المبثوقة (أطول أو أقصر) وجودة الألياف الزجاجية. بالنسبة لبعض التطبيقات ، من المهم أن تحتوي الألياف الزجاجية على شوائب أقل ، ومع ذلك ، فإن هذا ينطوي على خطوات إضافية في عملية التصنيع.

بمجرد أن يتم نسج الألياف الزجاجية معًا ، راتنجات مختلفة يمكن إضافتها لإعطاء المنتج قوة متزايدة ، وكذلك السماح بتشكيله بأشكال مختلفة. العناصر الشائعة المصنوعة من الألياف الزجاجية تشمل حمامات السباحة والمنتجعات الصحية ، والأبواب ، وألواح ركوب الأمواج ، والمعدات الرياضية ، وهياكل القوارب ، ومجموعة واسعة من قطع غيار السيارات الخارجية. نظرًا لطبيعة خفيفة ومتينة ، فإن الألياف الزجاجية مثالية أيضًا للتطبيقات الأكثر حساسية ، كما هو الحال في لوحات الدوائر.

يمكن إنتاج الألياف الزجاجية بكميات كبيرة في الحصير أو الملاءات. على سبيل المثال ، بالنسبة لعناصر مثل القوباء المنطقية ، يتم تصنيع ورقة ضخمة من الألياف الزجاجية ومركب راتينج ثم تقطع بواسطة الآلة. تحتوي الألياف الزجاجية أيضًا على العديد من التطبيقات المخصصة المصممة لتناسب غرضًا محددًا. على سبيل المثال ، يجب أن تكون مصدات السيارات والمصدات مخصصة في بعض الأحيان ، إما لاستبدال المكونات التالفة للسيارات الموجودة أو في إنتاج نماذج أولية جديدة.

الخطوة الأولى في تصنيع مصد أو مصد مصنوع من الألياف الزجاجية حسب الطلب هي إنشاء شكل في الشكل المطلوب من الرغوة أو بعض المواد الأخرى. عند اكتمال النموذج ، يتم تغليفه بطبقة من راتنج الألياف الزجاجية. بمجرد تقسية الألياف الزجاجية ، يتم تعزيزها لاحقًا - إما بطبقات إضافية من الألياف الزجاجية أو من الناحية الهيكلية من الداخل.

وتجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أنه مشابه لكليهما ، إلا أن الألياف الزجاجية هي ليس من ألياف الكربون ، وليس من البلاستيك المقوى بالزجاج. ألياف كربونيه مصنوع من خيوط من الكربون. على الرغم من أنها قوية ومتينة للغاية ، لا يمكن بثق ألياف الكربون في خيوط طالما أن الألياف الزجاجية تتكسر. هذا أحد الأسباب العديدة التي تجعل الألياف الزجاجية ، على الرغم من أنها ليست قوية ، أرخص في التصنيع من ألياف الكربون.

مقوى بالزجاج بلاستيك هو فقط ما يبدو عليه: البلاستيك مع الألياف الزجاجية المضمنة فيه لزيادة القوة. إن أوجه التشابه مع الألياف الزجاجية واضحة ، ولكن السمة المميزة للفيبرجلاس هي أن خيوط الزجاج هي المكون الرئيسي. يتكون البلاستيك المدعم بالزجاج في الغالب من البلاستيك ، لذلك في حين أنه تحسين على البلاستيك وحده للقوة والمتانة ، فإنه لن يتحمل وكذلك الألياف الزجاجية.

على الرغم من أنه لم يكن هناك تقدم كبير في إعادة تدوير عناصر الألياف الزجاجية مرة واحدة كانت بالفعل أنتجت ، بدأت بعض الابتكارات الجديدة في تكنولوجيا إعادة التدوير واستخدامات منتجات الألياف الزجاجية المعاد تدويرها يظهر. واحدة من أكثر الواعدة هي إعادة تدوير شفرات توربينات الرياح القديمة.

وفقًا لـ Amy Kover ، المراسلة في GE Reports ، الموقع الإخباري الداخلي لشركة جنرال إلكتريك ، أثناء استبدال الشفرات الحالية مع المزيد من التقنيات المتقدمة يمكن أن تزيد من أداء مزرعة الرياح بنسبة تصل إلى 25 ٪ ، فإن العملية تخلق ما لا مفر منه المخلفات. "ينتج عن سحق الشفرة حوالي 15000 رطل من نفايات الألياف الزجاجية ، وتنتج العملية غبارًا خطيرًا. نظرًا لطولها الهائل ، فإن إرسالها إلى مكب نفايات بأكمله أمر غير وارد.

في عام 2017 ، تعاونت GE مع مبادرة إعادة التدوير مع شركة Global Fiberglass Solutions Incorporated في سياتل (وهي شركة تم إعادة تدوير الألياف الزجاجية منذ عام 2008 ، وقد حصلت على براءة اختراع لوسيلة لإعادة تدوير الشفرات القديمة إلى منتجات بما في ذلك أغطية غرف التفتيش وألواح البناء و المنصات). في أقل من عام ، قامت شركة GFSI بإعادة تدوير 564 شفرة لشركة GE ، وقدرت أنه في السنوات القادمة ، ستتمكن GE من إعادة تصنيع أو إعادة استخدام ما يصل إلى 50 مليون رطل من نفايات الألياف الزجاجية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيع الكثير من الألياف الزجاجية نفسها حاليًا زجاج معاد تدويره. وفقًا للنشرة الإخبارية للجمعية الوطنية للنفايات وإعادة التدوير "Waste360" ، يقوم القائمون بإعادة التدوير بتحويل الزجاج المكسور إلى مادة قابلة للتطبيق مورد معروف باسم cullet (الزجاج الذي تم سحقه وتنظيفه) ، والذي يتم بيعه بدوره لمصنعي الألياف الزجاجية عازلة. وذكروا أن "أوينز كورنينج تستخدم أكثر من مليار جنيه من الرصاص سنويا في تطبيقات الألياف الزجاجية السكنية والتجارية والصناعية". وفي الوقت نفسه ، ذكرت أوينز كورنينج أن ما يصل إلى 70 ٪ من عزلها من الألياف الزجاجية يتم تصنيعها الآن باستخدام الزجاج المعاد تدويره.

• أسود ، سارة. "ربما نقترب من إعادة تدوير الألياف الزجاجية"كومبوزيتس وورلد. 19 ديسمبر 2017
• كوفر ، ايمي. "Comeback Kids: هذه الشركة تمنح شفرات توربينات الرياح القديمة حياة ثانية." تقارير GE. 2017
• كارديس ، أرلين. "الطلب على الألياف الزجاجية يمكن أن يفتح سوق إعادة تدوير الزجاج"النفايات 360. 21 يوليو 2016.