복합 재료의 영역에서 연속 탄소 섬유의 효율적이고 환경 친화적 인 재활용은 오랫동안 중요한 도전을 제기했습니다. Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics (EMI)의 연구원들은 최근 구조적 무결성을 손상시키지 않으면 서 섬유 강화 폴리머 (FRP)에서 연속 탄소 섬유를 회수하기 위해 고출력 레이저를 사용하는 획기적인 기술을 발표했습니다. 이 발전은 탄소 섬유 재활용의 주요 도약이며 산업 응용 분야의 새로운 가능성을 잠금 해제합니다.
일반적으로 복합 재료를 파쇄하고 탄소 섬유를 단축하는 동시에 성능을 손상시키는 기존의 재활용 방법과 달리, Fraunhofer EMI의 기술은 고소도 조건 하에서 다층 섬유 광 강화 폴리머에서 고화기 매트릭스를 국소 적으로 분해하기 위해 고출력 레이저를 사용합니다. 이 접근법은 섬유의 원래 길이와 강도를 유지하면서 상당한 생태 학적, 경제적 이점을 제공합니다. 프로젝트 관리자 Mathieu Imbert는 "우리는 탄소 섬유에 해를 끼치 지 않고 매트릭스의 열분해와 섬유의 방출을 실행 가능한 속도로 달성합니다."
이 기술은 가압 수소 탱크와 같은 복잡한 구조물에서 연속 탄소 섬유를 회수하는 데 특히 적합합니다. 여기서 섬유는 플라스틱 라이너 주위에 상처를 입어 탱크가 최대 700 bar의 서비스 압력을 견딜 수 있도록합니다. 온도를 정확하게 제어함으로써, 연구원들은 섬유를 손상시키지 않고도 열 세트 매트릭스를 제거하여 재활용 섬유가 새로운 섬유와 동등한 성능 특성을 유지하도록합니다.
열 세트 매트릭스 분해가 300도에서 600도 사이에 발생한다는 점을 감안할 때 최적의 공정 창을 결정하는 것과 같은 문제는 여전히 남아 있지만, 섬유는 600도에 가까운 섬유 위험 손상은 "공정 효율성과 재활용 재료의 품질 사이의 강력한 균형을 강조했습니다." 또한, 열은 국소 적으로만 적용되고 섬유는 지속적으로 회수 될 수 있기 때문에 두꺼운 벽으로 된 수소 탱크는 더 이상 긴 열분해 공정이나 높은 비용이 필요하지 않습니다. 특히,이 레이저 보조 재활용 방법은 새로운 섬유를 생산하는 데 필요한 에너지의 5 분의 1 만 소비합니다.
지속 가능성에 대한 세계적인 강조가 강화됨에 따라 열가소성 탄소 섬유 복합재는 우수한 재활용성에 대한 광범위한 주목을 받고 있습니다. 선도적 인 업계의 선수 인 Zhishang New Materials는 유사한 고급 재활용 기술과 고성능 복합재를 적극적으로 탐색하고 개발하고 있습니다. 지속적인 혁신을 통해이 회사는 재료 원형을 향상시키고 자원 폐기물을 줄이며 녹색 제조업 개발을 주도하는 것을 목표로합니다. 현재 Zhishang은 중국과 그 밖의 시장을위한보다 친환경적이고 효율적인 탄소 섬유 복합 솔루션을 제공하는 데 중점을 둔 R & D 프로젝트에 깊이 참여하고 있습니다.
앞으로, 그러한 이니셔티브의 발전은 다양한 산업 전반에 걸쳐 탄소 섬유 복합재의 고유 한 잠재력을 잠금 해제 할 것을 약속하며, 더 친환경적이고 효율적인 미래를위한 길을 포장했습니다.
