Was ist eine Glasfaser?
Glasfasern sind industriell hergestellte anorganische Fasern, die aus geschmolzenem Glas bestehen, das zu Fasern verstreckt wurde.
Glasfasern bestehen aus Glas und werden in Verbundwerkstoffen mit Harzen und Zement verwendet, um das Gewicht zu verringern und die Haltbarkeit zu verbessern. Auch alkalifreies Glas wird häufig für Glasfasern verwendet.
Anwendungen von Glasfasern
Die Anwendungen von Glasfasern nehmen von Jahr zu Jahr zu, und es wird erwartet, dass die Nachfrage nach Glasfasern in Zukunft noch steigen wird. Die wichtigsten Anwendungen sind:
- Automobilkomponenten und Elektronikprodukte
- Verstärkungsmaterial in der Haustechnik
- Bewehrungsmaterial für Beton
- Verstärkungsmaterial für Kunststoffschwellen, usw.
Kunstharze für Automobilteile werden mit Glasfasern kombiniert, um die Festigkeit zu erhöhen und das Gewicht des Fahrzeugs zu verringern. Glasfasern werden auch in elektronischen Produkten verwendet, um die Präzision zu verbessern und in Baumaterialien, um eine hohe Haltbarkeit zu gewährleisten.
Funktionsweise der Glasfasern
Die Herstellung von Glasfasern beginnt mit dem Schmelzen von Glas bei Temperaturen von über 1300 °C. Das geschmolzene Glas wird durch mikroskopisch kleine Poren geleitet, wobei Glas in der Größenordnung von Mikrometern herausgezogen und dann zu einem Faden aufgewickelt wird. Es können Durchmesser im Bereich von 4-25 µm hergestellt werden. Für jede Anwendung muss die am besten geeignete Glasfaser ausgewählt werden.
Arten von Glasfasern
Glasfasern lassen sich in zwei Haupttypen unterteilen: E-Glasfasern und AR-Glasfasern:
1. E-Glasfasern
Dabei handelt es sich um alkalifreie Glasfasern, die zur Verstärkung von Harzen verwendet werden. Sie haben ausgezeichnete Isolationseigenschaften. Sie werden in Harze eingearbeitet, um die Isolierung und Wärmebeständigkeit zu verbessern.
2. AR-Glasfasern
Dabei handelt es sich um Glasfasern, die eine hohe Konzentration von Zirkoniumdioxid enthalten. Sie haben ausgezeichnete Alkali- und Säurebeständigkeit. AR-Glasfasern mit Alkalibeständigkeit können in Zement eingemischt werden.
Weitere Informationen zu Glasfasern
1. Gefahren von Glasfasern
Beim Umgang mit Glasfasern bestehen nur wenige Gesundheitsgefahren. Wegen ihrer Ähnlichkeit werden sie oft mit anorganischen Fasern wie Asbest verwechselt, aber es handelt sich um unterschiedliche Stoffe.
Asbest ist eine kristalline Faser mit einer Dicke von etwa 0,1 µm. Da sie so dünn ist, kann sie beim Einatmen leicht tief in die Lunge gelangen. Sobald sie die Lunge erreicht hat, wird sie nicht mehr aus dem Körper ausgeschieden und reichert sich an, was zu Krankheiten wie der Pneumokoniose führt.
Glasfasern sind amorphe Fasern mit einer Dicke von 4-25 µm. Selbst wenn sie eingeatmet werden, gelangen die meisten Glasfasern nicht in die Lunge, da sie über die Nase und die Bronchien ausgeschieden werden. Falls sie doch in den Körper gelangen, werden sie vom körpereigenen Immunsystem innerhalb kurzer Zeit wieder ausgeschieden.
Der Staub, der bei der Verarbeitung von Glasfasern entsteht, wird als gefährlich eingestuft. Wie bereits erwähnt, handelt es sich dabei um eine andere Substanz als Asbest, so dass das Einatmen keine Pneumokoniose oder andere Krankheiten verursacht. Dennoch ist es aus gesundheitlicher Sicht besser, das Einatmen von Staub so weit wie möglich zu vermeiden, weshalb Belüftung und die Verwendung von Staubmasken empfohlen werden.
2. Unterschied zwischen Glasfasern und Kohlefasern
Glasfasern und Kohlenstofffasern sind beides faserähnliche Stoffe, aber sie sind unterschiedliche Materialien. Glasfasern werden hergestellt, indem Glas in einem Hochtemperaturofen geschmolzen und mit hoher Geschwindigkeit durch eine Düse gezogen wird. Sie hat die Eigenschaften von Glas, wie Hitzebeständigkeit, Nichtentflammbarkeit und chemische Beständigkeit.
Kohlefaser hingegen ist ein faserverstärkter Kunststoff, der Kohlenstofffasern enthält. Er wird durch Karbonisierung von Fasern auf Erdöl- oder Acrylbasis hergestellt. Trotz seiner hohen Festigkeit ist er extrem leicht.