Innowacyjny recykling włókien węglowych
Fraunhofer EMINaukowcy z Instytutu Fraunhofera ds. Dynamiki Dużych Prędkości, Ernst-Mach-Institut, EMI opracowali technologię, która umożliwia odzyskiwanie ciągłych włókien węglowych z materiałów kompozytowych – bez uszczerbku dla jakości materiału.
Kompozyty z włókna węglowego są wyjątkowo wytrzymałe i lekkie, co sprawia, że są materiałami preferowanymi w wielu gałęziach przemysłu. Recykling tych materiałów to jednak duże wyzwanie. Zespół badawczy niemieckiego Instytutu Fraunhofera ds. Dynamiki Dużych Prędkości (Ernst-Mach-Institut – EMI) opracował więc proces, w którym włókna z materiałów kompozytowych są przygotowywane do ponownego użycia – bez utraty ich właściwości mechanicznych.
Niemieccy naukowcy wykorzystują wysokowydajny laser do kontrolowanego usuwania włókien wzmacniających z kompozytów termoutwardzalnych. Zaletą innowacyjnego procesu recyklingu jest możliwość skutecznego usuwania matrycy termoutwardzalnej, która otacza włókna węglowe, poprzez lokalną pirolizę, podczas gdy same włókna pozostają praktycznie nienaruszone.
– Szczególną cechą tego procesu jest to, że przeprowadzamy pirolizę matrycy i rozwijanie włókien jednocześnie, tak szybko, jak to możliwe i bez uszkadzania włókien węglowych. Nasze wyniki pokazują, że odzyskane włókna ciągłe mają takie same wysokie parametry użytkowe jak nowe włókna, co sprawia, że proces ten jest szczególnie atrakcyjny – wyjaśnia kierownik projektu dr Mathieu Imbert.
Innowacyjny proces daje nie tylko korzyści ekologiczne, ale także ma znaczny potencjał ekonomiczny dla firm, które zajmują się recyklingiem. Lokalne doprowadzenie ciepła i równoczesne usuwanie wiązki włókien eliminują długi czas pirolizy i ograniczają koszty procesu. Regeneracja wspomagana laserem wymaga jedynie 1/5 energii potrzebnej do wytworzenia nowych włókien. W czasach rosnących kosztów energii i coraz większych wymagań dotyczących ochrony środowiska bez wątpienia są to znaczące zalety.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Co ciekawe, naukowcy wciąż pracują nad tym, by proces ten był jeszcze bardziej energooszczędny. Dążą także do poprawy jakości odzyskiwanych włókien.
Źródło: Fraunhofer
