В сферата на композитните материали ефективното и екологично рециклиране на непрекъснати въглеродни влакна отдавна представлява значително предизвикателство. Наскоро изследователи от Института за високоскоростна динамика (EMI) наскоро обявиха новаторска технология, която използва лазери с висока мощност, за да възстанови непрекъснатите въглеродни влакна от подсилените от влакната полимери (FRP), без да увреждат структурната им цялост. Този напредък бележи голям скок в рециклирането на въглеродни влакна и отключва нови възможности за индустриални приложения.
За разлика от конвенционалните методи за рециклиране, които обикновено включват раздробяване на композитни материали и по този начин скъсяват въглеродните влакна, като същевременно компрометират тяхната работа, техниката на Fraunhofer EMI използва лазери с висока мощност за локално разграждане на полимерната матрица в многослойните полимери, прикрепени към полимерите. Този подход запазва първоначалната дължина и сила на влакната, като същевременно предлага значителни екологични и икономически ползи. Ръководителят на проекта Mathieu Imbert обяснява: „Ние едновременно постигаме пиролиза на матрицата и освобождаването на влакната с жизнеспособна скорост, без да навреди на въглеродните влакна“.
Технологията е особено подходяща за възстановяване на непрекъснати въглеродни влакна от сложни структури като водородни резервоари, където влакната се навиват около пластмасови облицовки, за да могат резервоарите да издържат на налягането на обслужване до 700 бара. Чрез прецизно контролиране на температурата изследователите могат да премахнат термореазовата матрица, без да повредят влакната, като гарантират, че рециклираните влакна запазват характеристиките на производителността, еквивалентни на новите.
Въпреки че предизвикателствата остават -като определяне на оптималния прозорец на процеса, като се има предвид, че разграждането на матрицата на термореос възниква между 300 градуса и 600 градуса, докато влакната рискуват да се повредят в близост до 600 градуса -Imbert подчертава: „Ние постигнахме силен баланс между ефективността на процеса и качеството на рециклираните материали“. Освен това, тъй като топлината се прилага само локално и влакната могат да бъдат непрекъснато възстановени, водородни резервоари с дебелостенни стени вече не изискват продължителни процеси на пиролиза или високи разходи. По-специално, този лазерно подпомаган метод за рециклиране консумира само една пета от енергията, необходима за производството на нови влакна-критично предимство на фона на нарастващите разходи за енергия и нарастващите екологични изисквания.
Тъй като глобалният акцент върху устойчивостта се засилва, термопластичните композити от въглеродни влакна привличат широко внимание за тяхната превъзходна рецикличност. Водещият индустриален играч Zhishang New Materials активно изследва и разработва подобни усъвършенствани технологии за рециклиране и високоефективни композити. Чрез непрекъсната иновация компанията има за цел да подобри материалното кръговност, да намали отпадъците от ресурси и да стимулира развитието на зелено производство. В момента Zhishang е дълбоко ангажиран с проекти за научноизследователска и развойна дейност, фокусирани върху предоставянето на по-екологични и ефективни композитни решения за въглеродни влакна за пазари в Китай и извън него.
Гледайки напред, напредването на подобни инициативи обещава да отключи уникалния потенциал на композитите от въглеродни влакна в различни индустрии, като колективно проправя пътя към по -зелено и по -ефективно бъдеще.
