Като доставчик на 20 мм нарязани въглеродни влакна, бях свидетел от първа ръка нарастващото търсене на въглеродни влакна - подсилени композити в различни индустрии, от аерокосмическото пространство до автомобилното и спортното оборудване. Въпреки това, с нарастващата употреба на тези материали идва предизвикателството за правилното рециклиране. В този блог ще споделя някои ефективни начини за рециклиране на 20 мм нарязани въглеродни влакна - подсилени композити.
Разбиране на предизвикателството
Въглеродните влакна - подсилените композити са високо ценени заради отличната си якост - към - тегло, твърдост и химическа устойчивост. Но тяхната сложна структура, която се състои от въглеродни влакна, вградени в полимерна матрица, прави рециклирането трудна задача. 20 -милиметровите нарязани въглеродни влакна в композитите не се отделят лесно от матрицата, без да увреждат свойствата им.
Механично рециклиране
Един от най -лесните методи за рециклиране на 20 мм нарязани въглеродни влакна - подсилени композити е механичното рециклиране. Този процес включва физически разрушаване на композитните материали на по -малки парчета.
Първо, композитните отпадъци се събират и сортират, за да се отстранят всички компоненти на въглеродни влакна, като метални части или други замърсители. След това сортираните отпадъци се нарязват на по -малки фрагменти с помощта на шредер. Раздробеният материал е допълнително заземяващ на фин прах или по -малки снопове от влакна.
Предимството на механичното рециклиране е, че то е сравнително просто и разходи - ефективно. Може да се направи в голям мащаб с основно оборудване. Качеството на рециклираните влакна обаче може да бъде намалено в сравнение с оригиналните. Механичният процес може да причини счупване на влакната, което съкращава дължината на влакната и намалява силата на рециклираните влакна. Но тези рециклирани влакна все още могат да се използват в приложения, където високата ефективност не е критична, като например при производството на15 мм нарязани въглеродни влакнаЗа не -структурни компоненти в автомобилната индустрия или в някои потребителски продукти.
Термично рециклиране
Термичното рециклиране е друг важен метод за рециклиране на 20 мм нарязани въглеродни влакна - подсилени композити. Този процес използва топлина за разграждане на полимерната матрица, оставяйки след себе си въглеродните влакна.
Има два основни типа термично рециклиране: пиролиза и флуидирана - термична обработка на леглото.
Пиролиза: При пиролиза, композитните отпадъци се нагряват в кислород - свободна среда при високи температури (обикновено между 400 - 800 ° C). Липсата на кислород предотвратява изгарянето на въглеродните влакна. С повишаването на температурата полимерната матрица се разлага на газообразни и течни продукти, оставяйки въглеродните влакна непокътнати. Газообразните и течни продукти могат да бъдат допълнително обработени за възстановяване на ценни химикали. Предимството на пиролизата е, че тя може да произвежда висококачествени рециклирани въглеродни влакна със сравнително малко увреждане. Процесът обаче изисква специализирано оборудване и висока консумация на енергия, което увеличава разходите.
Фулидирана - термична обработка на леглото: В този метод композитният отпадъци се поставя в флуидизиран реактор на леглото, пълен с горещ пясък или други инертни частици. Горещите частици пренасят топлина в отпадъците, причинявайки разлагането на полимерната матрица. Течният реактор на леглото осигурява по -равномерна отоплителна среда, което може да доведе до по -добри резултати от рециклиране. Подобно на пиролизата, топлинната обработка на темлянето на леглото може също да възстанови висококачествени въглеродни влакна, но също така има недостатъка на високите енергийни изисквания.
Химическо рециклиране
Химическото рециклиране включва използване на химикали за разтваряне на полимерната матрица и разделяне на въглеродните влакна. Този метод може да бъде по -селективен при разграждането на матрицата, без значително да повреди въглеродните влакна.
Например, някои разтворители могат да се използват за разтваряне на полимерната матрица в 20 -милиметровите нарязани въглеродни влакна - подсилени композити. След разтварянето на матрицата въглеродните влакна могат да се филтрират и промиват, за да се отстранят всички останали химически остатъци.
Друг подход за химическо рециклиране е използването на химични реакции за разрушаване на връзките в полимерната матрица. Например, хидролизата може да се използва за прекъсване на естерните връзки в някои термореактивни полимери. Химическото рециклиране може да произвежда висококачествени рециклирани въглеродни влакна, но често изисква използването на опасни химикали, които трябва да се обработват внимателно. Съществуват и предизвикателства в разположението и възстановяването на използваните химикали.
Приложения на рециклирани 20 мм нарязани въглеродни влакна
Рециклираните 20 мм нарязани въглеродни влакна могат да се използват в широк спектър от приложения.
В автомобилната индустрия те могат да се използват за производство на вътрешни части, като панели на врати и компоненти на таблото. Използването на рециклирани въглеродни влакна може да намали теглото на автомобила, като по този начин подобри ефективността на горивото.
В строителната индустрия рециклираните въглеродни влакна могат да се добавят към бетон или други строителни материали, за да се подобри тяхната здравина и издръжливост. Те също могат да се използват вСтруктурно укрепване на арамидните влакнаПриложения, където работят заедно с арамидните влакна, за да осигурят допълнително усилване.
В индустрията на спортното оборудване рециклираните въглеродни влакна могат да се използват за направата на не -високи крайни продукти, като велосипедни рамки за любители на ездачи или някои видове защитни съоръжения.
Бъдещето на рециклиране на 20 мм нарязани въглеродни влакна - подсилени композити
Тъй като търсенето на въглеродни влакна - подсилените композити продължава да нараства, значението на рециклирането на тези материали само ще се увеличи. Бъдещите усилия за научни изследвания и разработки ще се съсредоточат върху подобряването на процесите на рециклиране, за да се повиши качеството на рециклираните влакна и да се намали въздействието върху околната среда от рециклирането.
Изследват се нови технологии, като например използване на свръхкритични течности за химическо рециклиране, което може да предложи по -екологичен и ефективен начин за отделяне на въглеродните влакна от матрицата. Има и нарастваща тенденция към разработването на по -рециклируеми композитни материали, където полимерната матрица може да бъде по -лесно разградена и отделена от въглеродните влакна.
Свържете се за покупка и сътрудничество
Ако се интересувате от нашите 20 -милиметрови продукти от нарязани въглеродни влакна или имате въпроси относно рециклирането на тези материали, ние сме повече от щастливи да имаме в дълбочини дискусии с вас. Независимо дали търсите висококачествени суровини или искате да проучите потенциала на рециклираните въглеродни влакна във вашите проекти, нашият екип от експерти е готов да ви предостави професионални съвети и решения.
ЛИТЕРАТУРА
- Pickering, SJ, Leeke, GA, & Williams, GR (2016). Рециклиране на подсилени от въглеродни влакна полимери за структурни приложения: Преглед на технологиите и перспективи на пазара. Композити Част А: Приложна наука и производство, 83, 215 - 227.
- Mouritz, AP (2018). Рециклиране на композити от въглеродни влакна за структурни приложения: технология, повторна употреба и предизвикателства. Композити Част А: Приложна наука и производство, 111, 1 - 17.
- Pimenta, S., & Pinho, St (2011). Преглед на текущото състояние на рециклиране и повторна употреба на подсилени с влакна полимери. Композити Част А: Приложна наука и производство, 42 (6), 537 - 548.