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Une Nouvelle Méthode De Récupération Des Fibres De Carbone Mise Au Point Par L'Université De Nottingham

2011/9/6 14:09:00 83

University Of Nottingham Carbon Fiber Recovery

Les matériaux composites en plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP) ont été utilisés à l'origine dans l'aérospatiale, les compétitions automobiles et les articles de sport haut de gamme. Actuellement, ces matériaux sont progressivement utilisés dans de nombreux nouveaux domaines de fabrication, pour lesquels il est très important d'avoir de bonnes performances, une haute résistance et un poids léger.Avec la baisse des prix au cours des dernières décennies,Maturité technologiqueLa fibre de carbone a été largement utilisée dans les aéronefs commerciaux et civils, les loisirs, l'industrie et d'autres domaines.

Ligne de production de fibres de carbone

Il est entendu que l'industrie aérospatiale est le plus grand marché de consommation de fibres de carbone, dont l'utilisation représente 21% de l'utilisation totale.Selon un rapport de lucintel, le marché mondial des fibres de carbone a connu une croissance à deux chiffres au cours des cinq dernières années.Il est très difficile de travailler avec une structure composite en fin de vie.Bien que la mise en décharge demeure l'option la moins coûteuse, la plupart des États membres de l'UE ont adopté en 2004 des lois interdisant la mise en décharge de matériaux composites.La mise en décharge n'est pas une bonne option, car les matériaux thermodurcissables au carbone sontNon dégradableEt ils peuvent causer des problèmes de santé et de sécurité.

Le recyclage des fibres de carbone est motivé par des incitations gouvernementales à la recherche et par le désir des fabricants d'avoir des procédés et des produits de fabrication écologiques.Certaines méthodes commercialement viables de récupération des fibres de carbone, telles que la pyrolyse, le rayonnement micro - ondes (pour améliorer la pyrolyse) et le lit fluidisé, peuvent être utilisées pour récupérer les fibres de carbone, mais elles peuvent entraîner une réduction de la longueur des fibres, une dégradation des fibres et, en fin de compte, une dégradation des propriétés des fibres.

Fibre de carbone

Selon les experts, une équipe de recherche de l'Université de Nottingham au Royaume - Uni a mis au point une méthode de récupération des fibres de carbone qui préserve près de 100% des propriétés des fibres.Un système de solvants peu coûteux a été mis au point pour dissoudre la résine époxy dans le composite, ce qui permet de séparer une seule forme de fibre de carbone sans détruire leur longueur.L'équipe a utilisé des fluides supercritiquesCapacité de dissolutionCes fluides supercritiques sont une classe de solvants qui se sont avérés efficaces dans d'autres industries.

Les scientifiques ont étudié l'eau supercritique, le dioxyde de carbone et d'autres solvants organiques, y compris l'éthanol, le méthanol et l'acétone, et ont finalement choisi le propanol, un alcool à chaîne courte moins cher qui est normalement utilisé pour dissoudre les résines.Le choix des alcools est très bon, car ils peuvent entrer dans l'état supercritique avec seulement une pression modérée (2 - 7 MPa), bien que des températures plus élevées soient nécessaires, 200  - 450 .L'alcool est plus facile à utiliser que l'eau, qui a besoin d'une pression de 22,1 MPa et d'une température élevée de 374 °C pour atteindre le point critique.

De plus, l'éthanol et le méthanol sont très efficaces pour dissoudre la résine de polyester dans les composites de fibre de verre, mais ils ne peuvent pas dissoudre la résine époxy, mais le propanol (n - propanol) peut décomposer la résine époxy en douceur.Les résultats expérimentaux montrent que la fibre de carbone récupérée a une résistance et une rigidité élevées, 99% de la résistance et de la rigidité initiales.

Jusqu'à présent, ces expériences n'ont été effectuées qu'en laboratoire et il faudra investir davantage dans la recherche pour commercialiser le processus.

Selon les experts, la récupération de la fibre de carbone a trois avantages environnementaux: empêcher les déchets de la fibre de carbone d'être mis en décharge après une seule utilisation;En même temps, les composants fabriqués à partir de fibres de carbone recyclées sont recyclables, car le carbone conserve une partie importante de ses propriétés d'origine, même après une deuxième utilisation;En outre, le processus de recyclage lui - même a considérablement réduit la consommation d'énergie.