Jawaban yang Jelas Terlebih Dahulu
Fiberglass dapat bereaksi dengan asam, tetapi hasilnya bergantung pada jenis asam, jenis fiberglass, sistem resin, dan kondisi pencahayaan. Fiberglass bukanlah satu bahan tunggal. Ini bisa berarti serat kaca longgar, jaring fiberglass, plastik yang diperkuat serat kaca, atau serat kaca yang digunakan dalam produk berbasis semen.
Sebagian besar asam yang umum tidak menyerang kaca silika seagresif asam alkali atau asam fluorida. Owens Corning menjelaskan bahwa asam memiliki efek yang kecil pada kaca silika, dengan pengecualian penting dari asam fluorida dan, pada suhu tinggi, asam fosfat. Hal ini memberikan aturan umum yang berguna, tetapi tidak berarti setiap produk fiberglass aman dalam setiap asam.
Asam fluorida adalah kasus khusus. Asam ini dapat menyerang kaca karena bereaksi dengan silikon dioksida dan membentuk silikon fluorida yang dapat larut atau berbentuk gas. ScienceDirect menjelaskan reaksi ini sebagai alasan asam fluorida menyerang kaca.
Jadi jawaban singkatnya adalah ini: fiberglass dapat menahan banyak asam ringan, tetapi dapat rusak oleh asam kuat, paparan yang lama, suhu tinggi, atau asam fluorida. Jika fiberglass adalah bagian dari FRP, resin dan penghalang korosi juga sama pentingnya dengan serat kaca.
Apa Arti Fiberglass Sebenarnya
Fiberglass biasanya berarti serat kaca yang digunakan sebagai penguat. Serat-serat tersebut dapat ditenun menjadi jaring, dipotong menjadi untaian, dibuat menjadi tikar, atau disematkan dalam resin untuk membuat plastik yang diperkuat fiberglass. Dalam konstruksi, orang menggunakan kata “fiberglass” untuk banyak produk yang berbeda.
Hal ini penting karena paparan asam berubah dari satu produk ke produk lainnya. Serat kaca yang longgar secara langsung terpapar asam. Jaring fiberglass mungkin memiliki lapisan polimer. Tangki plastik yang diperkuat fiberglass mungkin memiliki penghalang korosi yang kaya resin sebelum asam mencapai serat kaca. Produk semen dengan serat kaca mungkin juga memiliki matriks semen di sekitar serat.
Panduan ketahanan kimia FRP memperjelas hal ini. INEOS menjelaskan bahwa bahan FRP dirancang dengan penghalang tahan korosi untuk meningkatkan kinerja dan masa pakai. Itu berarti asam pertama kali bertemu dengan lapisan permukaan yang kaya resin, bukan serat kaca itu sendiri.
Jadi, ketika pembeli bertanya apakah fiberglass bereaksi dengan asam, pertanyaan yang lebih baik adalah ini: Produk fiberglass mana yang terpapar, dan berapa konsentrasi dan suhu asamnya?
Kaleng Asam Serang Serat Kaca Melalui Pencucian
Banyak serat kaca yang merupakan bahan berbasis silikat. Asam mungkin tidak selalu melarutkan seluruh struktur kaca dengan cepat, tetapi asam masih dapat melepaskan ion tertentu dari kaca. Hal ini dapat mengurangi kekuatan dari waktu ke waktu.
Sebuah penelitian terkenal tentang serat kaca-E di lingkungan asam memaparkan kaca-E pada asam oksalat, klorida, nitrat, dan sulfur. Studi ini menemukan bahwa korosi asam pada serat E-glass terutama terkait dengan penipisan ion kalsium dan aluminium, dan hasilnya tidak hanya bergantung pada konsentrasi ion hidrogen tetapi juga pada jenis anion asam.
Ini adalah poin penting bagi pembeli. Dua asam dengan pH yang sama mungkin tidak menyebabkan kerusakan yang sama. Asam klorida, asam sulfat, asam nitrat, asam organik, dan asam fluorida dapat berperilaku berbeda. Suhu juga mengubah hasilnya. Waktu juga mengubah hasilnya.
Sebuah produk dapat terlihat baik-baik saja setelah kontak singkat tetapi kehilangan kekuatannya setelah terpapar dalam waktu lama. Inilah sebabnya mengapa tabel ketahanan kimia dan pengujian khusus proyek penting dalam layanan asam industri.
Asam Fluorida Adalah Asam Paling Berbahaya Untuk Serat Kaca
Asam fluorida perlu mendapat perhatian khusus. Asam ini berbeda dari banyak asam lainnya karena asam ini menyerang jaringan silika kaca. Asam ini dapat melarutkan kaca, mengetsa kaca, dan merusak tulangan fiberglass jika mencapai seratnya.
ScienceDirect menyatakan bahwa asam fluorida menyerang kaca dengan bereaksi dengan silikon dioksida dan membentuk silikon fluorida. Makalah Nature Communications tahun 2020 juga menjelaskan bahwa HF menyerang ikatan Si-O pada kaca dan merusak jaringan kaca.
Inilah sebabnya mengapa fiberglass biasanya bukan pilihan standar sederhana untuk paparan asam fluorida. Beberapa sistem FRP dapat dirancang untuk kondisi HF tertentu dengan sistem resin dan pelapis khusus, tetapi itu adalah keputusan desain korosi spesialis. Jaring fiberglass umum, serat kaca, atau produk FRP dasar tidak boleh diasumsikan aman untuk asam fluorida.
Asam fluorida juga merupakan bahaya kesehatan yang parah. Ini hanya boleh ditangani oleh orang yang terlatih dengan kontrol keamanan yang tepat. Untuk pemilihan bahan, pembeli harus selalu menggunakan panduan ketahanan bahan kimia dan mengonfirmasikannya dengan pemasok resin atau komposit.
Plastik yang Diperkuat Fiberglass Tergantung Pada Resin
Ketika orang bertanya tentang fiberglass dan asam, yang mereka maksud adalah tangki FRP, pipa FRP, kisi-kisi FRP, atau produk GRP. Produk-produk ini bukan hanya serat kaca. Mereka adalah serat kaca ditambah resin. Resin menentukan sebagian besar ketahanan kimiawi.
Resin vinil ester sering digunakan dalam FRP tahan korosi karena tahan terhadap berbagai macam asam, alkali, pemutih, dan pelarut. Panduan Derakane dari Ashland menjelaskan resin seri Derakane 411 sebagai seri resin epoksi vinil ester yang diakui dengan ketahanan terhadap berbagai macam asam, alkali, pemutih, dan pelarut.
Inilah sebabnya mengapa dua produk fiberglass dapat berkinerja sangat berbeda dalam asam yang sama. Berbiaya rendah FRP poliester mungkin tidak dapat bertahan dalam lingkungan asam kuat. Produk FRP vinil ester yang dirancang dengan benar dengan penghalang korosi dapat bertahan lebih lama. Produk dengan retakan, pengawetan yang buruk, lapisan tipis yang kaya resin, atau serat yang terpapar dapat lebih cepat rusak.
Pembeli seharusnya tidak hanya bertanya, “Apakah ini fiberglass?” Pembeli harus bertanya:
| Pertanyaan | Mengapa Ini Penting |
|---|---|
| Resin apa yang digunakan? | Resin mengontrol sebagian besar ketahanan asam. |
| Apakah ada penghalang korosi? | Penghalang melindungi serat kaca dari kontak asam secara langsung. |
| Kerudung kaca apa yang digunakan? | C-glass atau kerudung sintetis dapat meningkatkan ketahanan korosi pada beberapa sistem. |
| Asam apa yang ada? | Asam yang berbeda menyerang kaca dan resin dengan cara yang berbeda. |
| Konsentrasi dan suhu berapa? | Konsentrasi dan suhu yang lebih tinggi biasanya meningkatkan risiko. |
| Apakah pencahayaan terus menerus atau hanya percikan? | Pencelupan terus menerus jauh lebih keras daripada paparan percikan singkat. |
E-Glass, ECR Glass, C-Glass, dan AR Glass Tidak Berperilaku Sama
Ketahanan asam fiberglass juga tergantung pada jenis kaca. E-glass adalah yang umum dan hemat biaya, tetapi tidak selalu menjadi pilihan terbaik dalam layanan asam. Kaca ECR dibuat untuk ketahanan kimia yang lebih baik. Kaca-C sering digunakan sebagai kerudung kaca tahan korosi pada penghalang korosi FRP. Kaca AR terutama dirancang untuk ketahanan alkali di lingkungan berbasis semen.
Referensi kelas serat kaca menyatakan bahwa kaca E memiliki ketahanan asam yang relatif buruk, sedangkan kaca ECR digunakan di mana kekuatan, ketahanan listrik, dan ketahanan korosi asam diinginkan. Referensi yang sama menjelaskan kaca AR sebagai kaca tahan alkali yang digunakan pada substrat semen dan beton.
Sebuah makalah penelitian tentang kaca ECR juga menyatakan bahwa kaca ECR memiliki ketahanan asam yang jauh lebih baik daripada E-glass karena produk korosi dapat membentuk lapisan pelindung tipis yang memperlambat korosi lebih lanjut.
Poin ini berguna bagi pembeli konstruksi. Jaring fiberglass untuk semen dapat dipilih untuk ketahanan alkali, bukan ketahanan asam. Produk fiberglass untuk tangki kimia dapat dipilih untuk ketahanan asam, bukan ketahanan alkali semen. Kata yang sama “fiberglass” tidak menceritakan kisah yang lengkap.
Kaca AR Terutama Untuk Alkali, Tidak Untuk Setiap Masalah Asam
Kaca AR berarti kaca tahan alkali. Kaca ini digunakan dalam GFRC, produk semen, dan aplikasi yang berhubungan dengan beton karena semen bersifat sangat basa. EOTA menyatakan bahwa serat kaca AR dibuat dengan zirkonium dioksida untuk mencapai ketahanan alkali yang tinggi.
Ini berbeda dengan layanan asam. Kaca AR mungkin memiliki daya tahan kimia yang baik, dan beberapa pemasok kaca AR juga menggambarkan ketahanan asam yang baik. Tetapi alasan utama kaca AR ada adalah ketahanan alkali semen. Pembeli tidak boleh berasumsi bahwa kaca AR secara otomatis menyelesaikan setiap masalah paparan asam.
Jika proyeknya adalah GFRC, render semen, beton, atau mortar, kaca AR atau jaring fiberglass berlapis tahan alkali sering kali merupakan diskusi yang tepat. Jika proyeknya adalah penyimpanan asam, pembuangan asam, air limbah asam, atau pemrosesan bahan kimia, pembeli harus beralih ke desain korosi FRP. Diskusi tersebut meliputi jenis resin, desain liner, kerudung, suhu, konsentrasi asam, dan data uji.
Untuk Ecocretefiber™, perbedaan ini penting. Penguatan semen dan layanan korosi kimiawi bukanlah masalah pasar yang sama. Pilihan serat harus mengikuti lingkungan.
Apakah Fiberglass Mesh Bereaksi Dengan Asam?
Jaring fiberglass dapat bereaksi dengan asam jika benang atau lapisan kaca tidak tahan terhadap asam tersebut. Jaring dinding yang digunakan dalam plester atau render biasanya dirancang untuk paparan semen alkali, tidak harus untuk perendaman asam. Ini mungkin memiliki lapisan tahan alkali. Lapisan itu membantu dalam semen. Ini tidak secara otomatis membuat jaring cocok untuk asam industri.
Jaring yang terpapar asam pembersih ringan untuk waktu yang singkat dapat bertahan. Jaring yang terpapar asam kuat, pencucian asam berulang kali, uap asam, atau layanan asam basah dapat kehilangan kekuatannya seiring waktu. Lapisan dapat melunak, membengkak, atau rusak. Kemudian asam dapat mencapai serat kaca dan menyerangnya.
Hal ini penting dalam sistem dinding, waterproofing, area pabrik kimia, pabrik makanan, area air limbah, dan lantai industri. Pembeli harus memastikan lingkungan kimiawi sebelum menggunakan jaring fiberglass. Jika paparan asam diperkirakan akan terjadi, pembeli harus meminta data ketahanan kimia, tidak hanya berat jaring dan kekuatan tarik.
Jika jaring tertanam dalam semen, perhatian pertama biasanya adalah ketahanan alkali. Jika dinding atau pelapis yang sudah jadi akan menghadapi pencucian asam atau uap asam, sistem memerlukan pemeriksaan kedua untuk ketahanan asam.
Apakah Fiberglass Bereaksi Dengan Asam Dalam Beton Atau Semen?
Pada bahan berbasis semen, bahan kimia utama yang menjadi perhatian utama untuk serat kaca biasanya adalah alkali, bukan asam. Pasta semen sangat basa, sehingga kaca-E normal dapat terdegradasi di lingkungan itu. Itulah mengapa kaca AR dengan zirkonia digunakan dalam GFRC dan produk semen. EOTA menyatakan bahwa kaca AR menggunakan zirkonium dioksida untuk mencapai ketahanan alkali yang tinggi.
Paparan asam adalah masalah yang berbeda. Asam dapat menyerang matriks semen itu sendiri. Jika air asam, hujan asam, asam industri, atau air limbah asam mencapai beton, pasta semen dapat rusak. Kemudian serat-seratnya dapat menjadi terbuka. Jika seratnya terbuat dari kaca, ketahanan terhadap asam tergantung pada jenis kaca. Jika seratnya adalah polipropilena, ketahanan asam akan tergantung pada polimer dan kondisi paparan.
Untuk proyek beton, ini berarti desain harus mempertimbangkan matriks dan tulangan. Serat yang kuat tidak dapat melindungi matriks semen dari serangan asam yang parah dengan sendirinya. Pelapis tahan asam, pelapis, mortar tahan bahan kimia, sistem resin, atau desain beton khusus mungkin diperlukan.
Apa yang Terjadi Jika Fiberglass Terkena Asam Dalam Waktu Lama?
Paparan asam dalam jangka panjang dapat menyebabkan beberapa masalah.
Pertama, asam dapat menyerang resin, pelapis, atau ukuran. Serat kaca sering kali memiliki ukuran pada permukaan untuk meningkatkan ikatan dengan resin atau semen. Jika ukurannya rusak, ikatannya bisa melemah.
Kedua, asam dapat melepaskan ion dari kaca. Studi E-glass pada lingkungan asam menemukan bahwa penipisan kalsium dan aluminium memainkan peran utama dalam korosi asam.
Ketiga, kekuatan serat bisa turun. Penguatan fiberglass tergantung pada kekuatan serat yang berkelanjutan. Jika serat kaca melemah, seluruh komposit dapat kehilangan kinerja tarik.
Keempat, retakan atau retakan mikro dapat membiarkan lebih banyak asam masuk. Pada FRP, setelah asam melewati penghalang resin, lapisan kaca dapat diserang lebih cepat. Inilah sebabnya mengapa FRP tahan korosi menggunakan penghalang yang kaya resin dan desain laminasi yang cermat. INEOS menjelaskan penghalang tahan korosi FRP sebagai cara untuk meningkatkan kinerja dan umur panjang.
Jadi, kerusakan asam mungkin terjadi secara perlahan pada awalnya, tetapi dapat menjadi serius setelah waktu pemaparan bertambah.
Apakah Fiberglass Tahan Asam?
Fiberglass tidak boleh disebut tahan asam secara luas. Istilah yang lebih baik adalah tahan asam dalam kondisi tertentu. Kondisi tersebut meliputi jenis asam, konsentrasi, suhu, waktu pencahayaan, struktur produk, jenis kaca, jenis resin, dan perlindungan permukaan.
Perbedaan ini penting karena “tahan asam” terdengar mutlak. Sebagian besar bahan konstruksi dan industri tidak mutlak. Mereka dipilih untuk kondisi layanan. Suatu bahan mungkin tahan terhadap asam sulfat 5% pada suhu kamar tetapi gagal dalam asam pekat yang panas. Suatu bahan mungkin tahan terhadap paparan percikan tetapi gagal dalam perendaman penuh. Suatu bahan mungkin tahan terhadap asam klorida dalam satu sistem resin tetapi gagal dalam sistem resin lainnya.
Panduan pemilihan resin FRP ada untuk alasan ini. INEOS dan Ashland menerbitkan panduan ketahanan kimia untuk membantu para insinyur menentukan sistem resin untuk peralatan FRP yang tahan korosi.
Bagi pembeli, ini berarti pertanyaan yang tepat bukanlah “Apakah fiberglass tahan asam?” Pertanyaan yang tepat adalah “Sistem fiberglass mana yang dinilai untuk asam ini, pada konsentrasi dan suhu ini, untuk waktu pemaparan ini?”
Asam Apa yang Biasanya Lebih Mengkhawatirkan?
Asam fluorida adalah bahaya yang paling jelas untuk serat kaca karena secara langsung menyerang jaringan silika kaca.
Asam mineral yang kuat juga dapat mengkhawatirkan, terutama dengan paparan yang lama atau suhu tinggi. Studi korosi asam E-kaca mencakup asam klorida, nitrat, sulfat, dan oksalat dan menunjukkan bahwa asam yang berbeda melarutkan komponen kaca dengan cara yang berbeda.
Asam fosfat juga bisa menjadi lebih mengkhawatirkan pada suhu tinggi. Owens Corning mencatat asam fosfat suhu tinggi sebagai pengecualian untuk daya tahan kaca silika.
Asam-asam organik juga tidak boleh diabaikan. Perilaku mereka tergantung pada konsentrasi, suhu, dan kemampuan untuk kompleks dengan ion yang tercuci. Ini adalah salah satu alasan mengapa layanan kimia harus ditinjau kasus per kasus.
Peringkat risiko asam yang praktis untuk pembeli terlihat seperti ini:
| Jenis Paparan Asam | Risiko Terhadap Fiberglass |
|---|---|
| Percikan asam ringan jangka pendek | Sering kali dapat diatur jika resin atau pelapisnya sesuai. |
| Perendaman asam terus menerus | Membutuhkan data ketahanan kimia dan desain sistem. |
| Paparan asam panas | Berisiko lebih tinggi dan membutuhkan tinjauan spesialis. |
| Paparan asam fluorida | Risiko yang sangat tinggi untuk serat kaca dan membutuhkan pemilihan bahan khusus. |
| Paparan asam dalam sistem semen | Matriks semen dapat terdegradasi terlebih dahulu, kemudian serat dapat terbuka. |
Bagaimana Pembeli Harus Memilih Fiberglass Untuk Lingkungan Asam
Pembeli harus memulai dengan kondisi layanan kimia. Pembeli harus mencantumkan nama asam, konsentrasi, suhu, waktu pemaparan, siklus pembersihan, tekanan, abrasi, dan apakah asam tersebut berbentuk cair, uap, atau percikan.
Kemudian pembeli harus mengkonfirmasi sistem fiberglass. Jika produknya adalah FRP, tanyakan jenis resin, ketebalan penghalang korosi, jenis kerudung kaca, desain laminasi struktural, dan tabel ketahanan kimia. Jika produknya berupa jaring, tanyakan jenis kaca, jenis pelapis, kekuatan tarik setelah terpapar bahan kimia, dan kompatibilitas sistem. Jika produknya berupa serat semen, tanyakan apakah lingkungannya bersifat basa, asam, atau keduanya.
Untuk layanan asam industri, pembeli tidak boleh hanya mengandalkan klaim fiberglass umum. Pembeli harus menggunakan panduan pemilihan resin atau meminta konfirmasi tertulis dari pemasok. INEOS dan Ashland keduanya menyediakan panduan ketahanan kimia untuk pemilihan resin pada peralatan FRP yang tahan korosi.
Untuk konstruksi berbasis semen, pembeli tidak boleh menggunakan kaca E-glass umum tanpa memeriksa kesesuaiannya. Jika pekerjaannya adalah GFRC atau tulangan semen, kaca AR atau jaring tahan alkali biasanya merupakan rute yang tepat. Jika paparan asam juga diperkirakan akan terjadi, pembeli harus memeriksa ketahanan alkali dan ketahanan asam.
Mengapa Topik Ini Penting Bagi Ecocretefiber™
Pertanyaan ini penting karena banyak pembeli menggunakan “fiberglass” sebagai kata yang luas. Kata tersebut bisa berarti jaring fiberglass, serat kaca AR, untaian kaca cincang, atau komposit FRP. Setiap produk bereaksi secara berbeda dalam asam dan semen.
Ecocretefiber™ dari Shandong Jianbang Chemical Fiber Co, Ltd. mendukung pemilihan serat beton dan konstruksi. Tujuannya bukan hanya untuk menjual serat. Tujuannya adalah untuk mencocokkan serat dengan lingkungan nyata. Sistem semen membutuhkan ketahanan alkali. Sistem industri yang terpapar asam membutuhkan ketahanan kimia. Lembaran beton mungkin membutuhkan serat mikro polipropilena atau serat sintetis makro. GFRC membutuhkan serat kaca AR.
Pembeli yang memahami perbedaan ini akan membuat keputusan pembelian yang lebih baik. Pembeli menghindari penggunaan serat kaca yang salah dalam semen. Pembeli menghindari asumsi bahwa semua fiberglass tahan asam. Pembeli juga tahu kapan harus meminta data resin, data pelapisan, atau data penuaan kimia.
Kesimpulan
Fiberglass dapat bereaksi dengan asam, tetapi reaksinya tergantung pada asam dan sistem fiberglass. Banyak gelas silika yang tahan terhadap banyak asam umum dengan cukup baik, tetapi asam fluorida merupakan pengecualian utama karena menyerang jaringan silika kaca. Asam kuat, asam panas, dan paparan dalam waktu lama juga dapat melemahkan serat kaca melalui pencucian dan korosi.
Dalam FRP, sistem resin dan penghalang korosi sangat penting. Asam dapat menyerang resin terlebih dahulu, dan jika mencapai tulangan kaca, kerusakan serat dapat mengurangi kekuatan. Inilah sebabnya mengapa FRP tahan bahan kimia bergantung pada pemilihan resin, desain penghalang, pilihan kerudung kaca, dan kondisi layanan.
Pada bahan berbasis semen, masalah utama untuk serat kaca sering kali adalah alkali, bukan asam. Serat kaca AR menggunakan zirkonium dioksida untuk menahan lingkungan semen yang bersifat basa. Jika paparan asam juga ada, pembeli harus memeriksa ketahanan asam secara terpisah.
Aturan praktisnya sederhana. Jangan memperlakukan fiberglass sebagai tahan asam. Perlakukanlah sebagai tahan asam hanya jika jenis kaca, resin atau pelapis, dan kondisi paparan membuktikannya. Untuk pembeli konstruksi, Ecocretefiber™ dapat membantu menghubungkan pilihan material dengan lingkungan nyata, mulai dari serat kaca AR dan jaring fiberglass hingga polipropilena dan solusi serat sintetis makro untuk beton.
