ciekawe produkty kompozytowe

Recykling materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknem węglowym

Zalety materiałów kompozytowych są doskonale znane – łącząc ze sobą wytrzymałość oraz niewielki ciężar stały się one niezastąpione w wielorakich zastosowaniach, np. w budowie samochodów, jachtów, turbin wiatrowych; stosuje się je także między innymi w sprzęcie sportowym czy w budownictwie. Ich użycie pozwala na zastąpienie tradycyjnych materiałów o większym ciężarze, dzięki czemu nie tylko można osiągnąć oszczędności materiałowe, lecz także znacząco zmniejszyć wpływ na środowisko poprzez np. mniejsze zużycia energii potrzebnej do przemieszczenia elementu.

Tym niemniej wciąż pozostaje wyzwaniem kwestia recyklingu materiałów kompozytowych, których naczelna cecha – wysoka trwałość – staje się w tym przypadku problemem.

Pozostałe w odpadach kompozytowych włókno węglowe ze względu na swoją pierwotną cenę, stale posiada dużą wartość i wiele firm i instytucji prowadzi badania nad odzyskiem tego materiału.

Piroliza vs. solwoliza

Obecnie najbardziej powszechnym procesem recyklingu stosowanym do odzyskiwania włókien węglowych z odpadów kompozytowych jest piroliza, w której wysoka temperatura zasadniczo spala żywicę. Od dawna uważa się, że solwoliza, w której do rozpuszczenia żywicy wykorzystuje się rozpuszczalnik, oferuje lepsze właściwości. Jak dotąd, komercjalizacja zarówno pirolizy, jak i solwolizy odbywała się w procesach nieciągłych. W końcu jednak rozpoczęto prace nad odzyskiem włókna węglowego w procesie ciągłym, czego przykładem jest firma Shocker Composites, która opracował metodę recyklingu i ponownego wykorzystania elementów z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym (CFRP) pochodzącego ze struktur lotniczych.  

Przykład procesu pirolizy z wykorzystaniem mikrofal źródło: Recycling of Carbon Fibers from CFRP Waste
by Microwave Thermolysis
Przykład procesu solwolizy;
źródło: Near- and supercritical solvolysis of carbon fibre reinforced polymers (CFRPs) for recycling carbon fibers as a valuable resource: State of the art

Wykorzystanie rCF włókna węglowego z recyklingu

Partnerzy firmy informują, że włókna węglowe pochodzące z recyklingu są nie tylko bardzo wysokiej jakości, o takich samych właściwościach jak włókna pierwotne klasy lotniczej, ale najważniejsze jest to, że proces ten jest opłacalny pod względem kosztów, co potwierdziły badania mikroskopowe. Problemem okazało się ponowne wprowadzenie włókna do matrycy duroplastycznej ze względu na „kosmacenie” się odzyskanych włókien. Rozwiązanie podsunął partner „R&M”, który wraz Shocker Composites wprowadził włókna do matrycy termoplastycznej, wytwarzając pelet przeznaczony do przetwarzania w procesie wtrysku lub prasowania. Dodatkowo opracowano rozwiązanie łączące włókna węglowe z recyklingu z tworzywem ABS i nylonu, wytwarzając filament (o średnicach 1,75 mm, jak i 2,85 mm) przeznaczony do druku 3D, którego koszt jest znacznie niższy niż w przypadku zastosowania włókna pierwotnego.

Odzyskane włókno węglowe (po lewej) i granulat (po prawej) do formowania wtryskowego lub prasowania żródło:R&M International

Pierwsze elementy zostały już wykonane o czym można przekonać się oglądając poniższy film wykonany w trakcie druku z wykorzystaniem wzmocnienia z recyklingu na poziomie 20% oraz 40%.

Kolejnym przykładem wykorzystania włókna węglowego z recyklingu jest wprowadzona na rynek przez Composite Recycling Technology Center (CRTC) ławki Trident Bench, która jest ławką sportową wykorzystaną w obszarze basenu, jak również we wszystkich szatniach w projekcie przebudowy Shore Aquatic Center (SAC) w Port Angeles. 

Ławki wykonane z rCF czyli włókna węglowego z recyklingu źródło:olympusbench

Źródło: Compositesworld; Jecmagasine

Share
Disqus Comments Loading...
Autor
Andrzej Czulak
Tagi: rCFrecykling

Powiązane

Od pomysłu do ekspansji w USA. NCBR zaprasza innowacyjne startupy

TREŚĆ KOMUNIKATU NCBR: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) szuka młodych i ambitnych firm technologicznych,…

% dni temu

Kompozyty lotnicze: Arclin rozbudowuje produkcję Nomex, INVENT szykuje nowy zakład

Arclin rozbudowuje w Hiszpanii produkcję papieru Nomex do rdzeni plastra miodu, INVENT przenosi się do…

% dni temu

Nabory i dotacje dla firm: 2–8 listopada 2026 r. – FEM, PARP, Horyzont Europa

14 naborów i zapowiedzi dla firm: 4.11 kończy się nabór PARP dla klastrów KKK, 13.11…

% dni temu

Żywice witrymerowe: panele do kabin samolotów i laminaty, które same się naprawiają

Witrymery łączą parametry żywic termoutwardzalnych z możliwością naprawy, termoformowania i recyklingu. LIST pokazał panel do…

% dni temu

Rynek włókna węglowego: lotnictwo napędza Hexcel, SGL Carbon sprzedaje zakład w USA

Hexcel zwiększa sprzedaż dla lotnictwa cywilnego o ponad 20%, SGL Carbon sprzedaje zamknięty zakład w…

% dni temu

Znamy pełną agendę konferencji PKTK podczas KOMPOZYT-EXPO 2026

Pełna agenda konferencji Polskiego Klastra Technologii Kompozytowych podczas KOMPOZYT-EXPO 2026 jest już dostępna. 7–8 października…

% dni temu