Strength toss of F-Fiber Obtained from Recycling FRP Ship in a Basic Solution

폐 FRP 선박에서 분리하여 얻은 F섬유의 염기성 용액에서의 강도저하

It has been reported that FRP (fiber reinforced plastic) can be recycled by separating into layers instead of crushing into powder. F-fiber obtained from roving layer separated from FRP, has bigger tensile strength than the bundle of glass fibers of which FRP was made (more than 90%). SEM image of F-fiber shows the presence of some resin. Under the proposition of usage of F-fiber in the concrete material, tensile strength is examined after soaking in a basic solution (NaOH+KOH). The reaction mechanism of strength loss may be considered as an attack of hydroxide ion ($OH^-$) on a chemical bond of Si-O-Si of glass fiber. The simulation graph of the strength loss data implies certain reaction mechanism. While in the early stage kinetically controlled reaction results in a fast drop of tensile strength, after 30 days dispersion rate of hydroxide ion plays a major role in strength loss. This result is similar to the one for the AR glass. An extrapolation of the graph would make an assumption about the lift time of F-fiber possible.

FRP 선박에서 발생하는 폐FRP를 처리하는 방법으로 분쇄하지 않고 판상으로 박리(剝離)하는 것을 제시한 바 있다. 폐 FRP에서 분리한 층상의 로빙층으로부터 얻은 F섬유는 FRP제조시 사용하였던 수지를 포함하여 원 유리섬유에 비해 그 인장강도가 우수하다(90% 이상). F섬유의 SEM 이미지로 많은 수지의 존재를 확인하였다. F섬유의 활용성을 건축자재에서의 대체물로 가정하고 염기성 용액(NaOH+KOH)에서의 강도를 측정하였다. 이 때 일어날 수 있는 반응 메카니즘은 유리섬유의 Si-O-Si결합 조직을 수산기 이온($OH^-$)이 공격하는 것으로 보았다. 측정된 인장강도 변화에 대해 $r^2$=96%로 맞추어 얻은 시뮬레이션 그래프로 반응 메카니즘을 추정할 수 있었다. 반응 초기에는 속도적인 반응에 의해 급격한 강도저하를 보이나 30일 이후에는 수산기 이온의 확산에 의존하는 패턴으로 강도가 저하되었다. 이는 앞서 보고된 AR유리에 대한 강도저하와 유사한 결과이며, 그래프를 외연하여 F섬유의 수명을 예측할 수 있다.