Kompositmaterialien, bekannt für ihre Langlebigkeit, hohe Festigkeit, hervorragende Qualität, geringen Wartungsaufwand und geringes Gewicht, werden häufig in den Bereichen Automobil, Bauwesen, Verkehr, Luft- und Raumfahrt sowie erneuerbare Energien eingesetzt Branchen. Ihre Verwendung in zahlreichen technischen Anwendungen ist das Ergebnis der Kantenverbundwerkstoffe, die gegenüber herkömmlichen Materialien bereitgestellt werden. Recycling und Entsorgung von Kompositmaterialien ist ein Thema, das zunehmend angegangen wird, wie es bei jedem weit verbreiteten Material der Fall sein sollte.
Zuvor gab es aufgrund technologischer und wirtschaftlicher Einschränkungen nur sehr begrenzte kommerzielle Recyclingvorgänge für gängige Verbundwerkstoffe, doch die F & E-Aktivitäten nehmen zu.
Recycling von Glasfaser
Fiberglas ist ein vielseitiges Material, das gegenüber herkömmlichen Materialien wie Holz, Aluminium und Stahl ein greifbares Potenzial bietet. Fiberglas wird mit weniger Energie erzeugt und in Produkten verwendet, die zu weniger Kohlenstoffemissionen führen. Fiberglas bietet die Vorteile eines geringen Gewichts, hat jedoch eine hohe mechanische Festigkeit, ist schlagfest, chemisch, feuer- und korrosionsbeständig und verfügt über einen guten thermischen und elektrischen Isolator.
Obwohl Glasfaser aus den zuvor genannten Gründen äußerst nützlich ist, wird eine "End-of-Life-Lösung" benötigt. Gegenwärtige FRP-Verbundstoffe mit duroplastischen Harzen werden nicht biologisch abgebaut. Für viele Anwendungen, bei denen Glasfaser verwendet wird, ist dies eine gute Sache. Auf Deponien ist dies jedoch nicht der Fall.
Die Forschung hat dazu geführt, dass Methoden wie Mahlen, Verbrennen und Pyrolyse zum Recycling von Glasfaser verwendet werden. Die recycelte Glasfaser findet ihren Weg in verschiedenen Branchen und kann in verschiedenen Endprodukten verwendet werden. Beispielsweise haben recycelte Fasern das Schrumpfen von Beton wirksam verringert und dadurch dessen Haltbarkeit erhöht. Dieser Beton kann am besten zum Einfrieren von gemäßigten Zonen für Betonböden, Gehwege, Bürgersteige und Bordsteine verwendet werden.
Andere Verwendungen für recyceltes Glasfaserglas umfassen die Verwendung als Füllstoff in Harz, was in bestimmten Anwendungen die mechanischen Eigenschaften verbessern kann. Recyceltes Glasfaserglas hat auch seine Verwendung zusammen mit anderen Produkten wie recycelten Reifenprodukten, Kunststoffholzprodukten, Asphalt, Dachteer und Arbeitsplatten aus gegossenem Polymer gefunden.
Recycling von Kohlenstofffasern
Kohlefaserverbundwerkstoffe sind zehnmal stärker als Stahl und achtmal so stark wie Aluminium und außerdem viel leichter als beide Werkstoffe. Kohlefaserverbundwerkstoffe haben ihren Weg in die Herstellung von Flugzeug- und Raumfahrzeugteilen, Automobilfedern, Golfschlägerwellen, Rennwagenkarosserien, Angelruten und vielem mehr gefunden.
Bei einem weltweiten jährlichen Kohlefaserverbrauch von derzeit 30.000 Tonnen werden die meisten Abfälle auf die Mülldeponie verbracht. Es wurden Untersuchungen durchgeführt, um die hochwertigen Kohlenstofffasern aus Altkomponenten und aus der Herstellung von Schrott zu extrahieren, mit dem Ziel, sie zur Herstellung anderer Kohlefaserverbundwerkstoffe zu verwenden.
Recycelte Kohlenstofffasern werden in Massenformmassen für kleinere, nicht tragende Komponenten, als Blechformmasse und als recycelte Materialien in tragenden Schalenstrukturen verwendet. Die recycelte Kohlefaser findet auch Verwendung in Handyhüllen, Laptop-Hüllen und sogar Wasserflaschenkäfigen für Fahrräder.
Zukunft des Recyclings von Verbundwerkstoffen
Verbundwerkstoffe werden aufgrund ihrer Haltbarkeit und überlegenen Festigkeit für viele technische Anwendungen bevorzugt. Eine ordnungsgemäße Abfallentsorgung und ein ordnungsgemäßes Recycling am Ende der Nutzungsdauer von Verbundwerkstoffen sind erforderlich. Viele aktuelle und zukünftige Abfallwirtschafts- und Umweltgesetze schreiben vor, dass technische Materialien ordnungsgemäß sein müssen aus Produkten wie Automobilen, Windkraftanlagen und Flugzeugen gewonnen und recycelt, die ihre Nutzungsdauer überschritten haben.
Obwohl viele Technologien entwickelt wurden, wie mechanisches Recycling, thermisches Recycling und chemisches Recycling; Sie stehen kurz vor der vollständigen Kommerzialisierung. Es werden umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt, um besser recycelbare Verbundwerkstoffe und Recyclingtechnologien für Verbundwerkstoffe zu entwickeln. Dies wird zur nachhaltigen Entwicklung der Verbundwerkstoffindustrie beitragen.