ガラス繊維 (またはガラス繊維) は、強化繊維が具体的にある繊維強化プラスチックの一種です。 ガラス ファイバ。 ガラス繊維はランダムに配置されている場合もありますが、通常はマットに織り込まれています。
プラスチックマトリックスは、熱硬化性プラスチック（ほとんどの場合、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、またはビニルエステル）、または熱可塑性樹脂である場合があります。 ガラス繊維は、ガラス繊維の用途に応じてさまざまな種類のガラスでできています。
この投稿では、以下について説明します。
ファイバーグラスの分解: この一般的なタイプのファイバー強化プラスチックの詳細
グラスファイバーとも呼ばれるグラスファイバーは、グラスファイバーを使用した繊維強化プラスチックの一種です。 これらの繊維は、ランダムに並べたり、チョップド ストランド マットと呼ばれるシートに平らにしたり、ガラス クロスに織り込んだりできます。
ガラス繊維のさまざまな形態は何ですか?
前述のように、ガラス繊維は、ランダムに配置された繊維、チョップド ストランド マット、またはガラス クロスに織り込まれた形をとることができます。 それぞれについてもう少し詳しく説明します。
- ランダムに配置された繊維: これらの繊維は、高度な柔軟性が必要な断熱材やその他の用途によく使用されます。
- チョップド ストランド マット: グラスファイバーを平らにして圧縮したシートです。 造船や滑らかな表面が求められるその他の用途でよく使用されます。
- ガラス織布：ガラス繊維を織り合わせた布です。 高い強度が必要な用途によく使用されます。
グラスファイバーの一般的な用途は何ですか?
グラスファイバーは、次のようなさまざまな用途に使用されています。
- ボートビルディング
- 自動車部品
- 航空宇宙コンポーネント
- 風力タービンブレード
- 建物の断熱材
- スイミングプールとホットタブ
- サーフボードやその他のウォーター スポーツ用品
カーボンファイバーとグラスファイバーの違いは何ですか?
炭素繊維とグラスファイバーはどちらも繊維強化プラスチックの一種ですが、両者にはいくつかの重要な違いがあります。
- 炭素繊維はガラス繊維よりも強くて硬いですが、高価でもあります。
- グラスファイバーはカーボンファイバーよりも柔軟性が高いため、ある程度の柔軟性が必要な用途に適しています。
グラスファイバーはどのようにリサイクルされますか?
グラスファイバーはリサイクルできますが、そのプロセスはアルミニウムや紙などの他の材料のリサイクルよりも困難です。 使用されるいくつかの方法を次に示します。
- 粉砕: グラスファイバーは細かく砕いて、他の製品の充填材として使用できます。
- 熱分解: これには、酸素がない状態でガラス繊維を高温に加熱することが含まれます。 得られたガスは燃料として使用でき、残りの材料は燃料として使用できます。 フィラー素材（フィラーの使い方はこちら）.
- メカニカル リサイクル: これには、ガラス繊維を構成部品に分解し、それらを再利用して新しい製品を作ることが含まれます。
グラスファイバーの魅力的な歴史
• グラスファイバーは、19 世紀後半にコーニング グラス ワークスの研究者が溶融ガラスをストーブにこぼし、冷却すると細い繊維を形成することを観察したときに偶然発見されました。
- 研究者の Dale Kleist は、これらの繊維を製造するプロセスを開発し、同社はアスベストの代替品としてそれらを販売しました。
グラスファイバーのマーケティング
• 第二次世界大戦中、グラスファイバーはレドームや航空機部品などの軍事用途に使用されました。
- 戦後、グラスファイバーはボートの船体、釣り竿、自動車のボディなど、さまざまな用途で販売されました。
絶縁
• グラスファイバー断熱材は 1930 年代に開発され、住宅や建物の断熱材として急速に普及しました。
- 今日でも広く使用されており、壁、天井、屋根裏など、建物の外皮のさまざまな部分に見られます。
- グラスファイバー断熱材は、熱損失と騒音伝達の低減に効果的です。
ファイバーグラスは、軽量で強度が高く、耐水性と耐薬品性に優れているため、幅広い用途に理想的な素材です。 グラスファイバーフォームの最も一般的な用途のいくつかを次に示します。
- 構造: グラスファイバーは、その優れた断熱特性と水による損傷を防ぐ能力のために、一般的に構造に使用されます。
- 容器: ガラス繊維容器は、デリケートな食品の優れた保護と保管を提供するため、食品業界で人気があります。
- 造船: ファイバーグラスは、軽量で強度が高いため、造船用の素材として人気があります。
- カバー: グラスファイバー カバーは、建設業界で一般的に使用され、繊細な機器を風雨から保護します。
- 成形部品: ガラス繊維は、さまざまな形状や形態を取ることができるため、成形部品の製造に理想的な材料です。
グラスファイバー製品の作成: 製造プロセス
グラスファイバーを作成するには、シリカ、砂、石灰岩、カオリン粘土、ドロマイトなどの原材料を組み合わせて、融点に達するまで炉で溶かします。 次に、溶融ガラスを小さなブラッシングまたは紡糸口金から押し出して、フィラメントと呼ばれる小さな押し出しを生成します。 これらのフィラメントを織り合わせて、任意の形状に成形できる布のような素材を作成します。
樹脂の添加
ガラス繊維の性能と耐久性を向上させるために、製造中に樹脂などの追加材料が追加されます。 これらの樹脂は、織られたフィラメントと混合され、所望の形状に成形されます。 樹脂の使用により、強度、柔軟性、および天候やその他の外的要因に対する耐性が向上します。
高度な製造技術
高度な製造技術により、グラスファイバーは巨大な形状に成形できるため、新しい製品の構築に最適です。 グラスファイバーマットを使用することで、幅広い用途に適した軽量で耐久性のある製品を作成できます。 製品の形状やサイズに合わせてカットできるので、既存の素材の代替品として最適です。
グラスファイバー用途の多様性
グラスファイバーは、軽量で耐久性のある素材であり、その独自の特性により、さまざまな業界でますます人気が高まっています。 ガラス繊維をポリマーと組み合わせて、幅広い用途で利用できる強力で用途の広い材料を作成します。
炭素繊維とガラス強化プラスチック vs ガラス繊維: 繊維の戦い
いくつかの定義から始めましょう。 ファイバーグラスは微細なガラス繊維とポリマーベースの複合材料であり、カーボンファイバーは炭素繊維とポリマーベースの複合材料です。 ガラス強化プラスチック (GRP) またはガラス繊維強化プラスチック (FRP) は、ガラス繊維で強化されたポリマー マトリックスでできた複合材料です。 炭素繊維とガラス強化プラスチックはどちらも複合材の一種です。つまり、異なる特性を持つ XNUMX つ以上の材料を組み合わせて、優れた機械的特性を持つ新しい材料を作成することによって作られます。
強度と重量比
強度に関して言えば、カーボンファイバーはファイバーグラスの約20倍の強度と重量の比率を誇っています。 産業用炭素繊維は、最高のファイバーグラスよりも XNUMX% 以上強く、強度と重量が重要な要素である産業において支配的な素材となっています。 ただし、ファイバーグラスは、コストが大きな懸念事項であるアプリケーションでは依然として一般的な選択肢です.
製造と補強
炭素繊維の製造プロセスでは、炭素が豊富な材料を溶融して繊維に紡ぎ、それを液体ポリマーと組み合わせて複合材料の製造を容易にします。 一方、ファイバーグラスは、ガラスマットまたは布を型に織り込んだり敷いたりしてから、液体ポリマーを加えて材料を固めることによって作られます。 どちらの素材も繊維を追加して強化し、強度と耐久性を高めることができます。
互換性と特性
カーボンファイバーとグラスファイバーはしばしば同じ意味で使用されますが、機械的特性が異なります。 炭素繊維はグラスファイバーよりも硬くて強いですが、もろく高価です。 一方、ファイバーグラスはカーボンファイバーよりも柔軟で安価ですが、強度は劣ります。 ガラス強化プラスチックは、強度とコストの点で XNUMX つの中間に位置します。
ガラス繊維のリサイクル: 厳しいニーズに対応する環境に優しい代替手段
グラスファイバーは、熱、水、化学薬品に耐える丈夫で耐久性のある素材です。 断熱材、ボート、車、建設に人気の選択肢です。 しかし、古いガラス繊維を処分するのはそう簡単ではありません。 グラスファイバーは、生分解性のないプラスチックとグラスファイバーでできています。 適切に処理しないと、環境に毒素を放出し、野生生物や人間に害を及ぼす可能性があります。
ガラス繊維のリサイクルのプロセス
グラスファイバーのリサイクルには、サーマル リサイクルと呼ばれる特別なプロセスが必要です。 ファイバーグラスは高温に加熱され、プラスチック中の有機化合物がガスに変化します。 このガスを集めて精製し、ガスと石油の両方を生成します。 ガスは天然ガスに似ており、燃料として使用できます。 この油は、一部の製品で原油の代替として使用できます。
使える最終製品
リサイクルされたガラス繊維は、多くの用途で新しいガラス繊維の代替品として使用できます。 ボート、車、家の建設に使用できます。 また、断熱材、護岸、その他の特別なニーズにも使用できます。 リサイクルされたグラスファイバーは、新品のグラスファイバーと同じように頑丈で耐久性がありますが、環境に優しく、持続可能でもあります。
XNUMX億ポンドの請求
ファイバーグラスのリサイクル Web サイトによると、北米とカナダの中継基地とリサイクル センターの製造業者は、古いボート、車、発泡スチロールなどの使用済みグラスファイバーを受け入れています。 このウェブサイトは、毎年 XNUMX 億ポンド以上のグラスファイバーをリサイクルしていると主張しています。 これは、廃棄物を減らし、環境を保護するのに役立つかなりの量です。
まとめ
グラスファイバーはガラス繊維でできた素材で、さまざまなものに使われています。 丈夫で軽く、水にも強く、昔から愛用されています。 これで少しは分かっていただけると思います。
Tools Doctorの創設者であり、コンテンツマーケティング担当者であり、お父さんであるJoostNusselderです。 私は新しい機器を試すのが大好きです。私のチームと一緒に、2016年から詳細なブログ記事を作成して、忠実な読者にツールと作成のヒントを提供しています。
