Главная » Исследования » Химическая обработка стекловолокна после вторичной переработки композита

Химическая обработка стекловолокна после вторичной переработки композита

Армированный стеклопластик приобретает стратегическую значимость во многих отраслях промышленности благодаря своим великолепным характеристикам, таким как высокая жесткость и прочность в сочетании с крайне низкой плотностью.

Даже хотя использование стеклопластиков предполагает определенные преимущества для экологии, переработка их отходов остается большой проблемой. До сих пор отсутствуют приемлемые технологии утилизации композитов с закончившимся сроком эксплуатации, и в будущем очень важно будет научиться использовать отходы от демонтажа изделий из композитов.

Учитывая объем энергии, затраченный для производства Е-стекловолокна (50 Гдж/т) и эпоксидной смолы (140 ГДж/т), армирующий материал необходимо использовать повторно, что позволит снизить воздействие на окружающую среду отходов стеклопластиков.

В настоящее время законодательство Евросоюза требует установить иерархию управления отходами (директива 2008/98/EC), согласно которой складирование мусора на свалке получило самый низкий приоритет, и должно быть заменено хотя бы рекуперацией (т.е сжиганием) и переработкой.

Процесс сжигания может восстановить только матрицу, что же касается неорганической фракции, то это игра с нулевым исходом. В случае 70% Е-стекловолокна и 30% эпоксидной смолы, показатель энергии, полученной при рекуперации, будет на 8% ниже показателя энергии, использованной для производства этого материала. Однако в процессе сжигания армирующие волокна полностью разрушаются и поэтому какое-либо дальнейшее восстановление становится невозможным.

И, хотя были разработаны термохимические технологии для улучшения вторичной переработки армирующего наполнителя, температура необходимая для разложения эпоксидной смолы слишком высокая и значительно снижает показатель предела прочности на разрыв. Согласно литературным данным, восстановление прочности волокон возможно путем травления, основанного на удалении поверхностных дефектов.

В данном исследовании четыре разных волокнистых материала, включая базальтовое волокно, подвергли термической обработке с целью вызвать снижение механических свойств.

После чего волокна были протравлены для того, чтобы определить возможную степень восстановления. Было показано, что после термической обработки все материалы демонстрируют значительную потерю прочности, приблизительно до половины исходной.

Вместе с тем, только два вида волокон, включая базальтовое волокно, показали увеличение прочности после процесса травления — они достигли приблизительно 80% первоначального уровня прочности.

Возможность восстанавливать прочность термически поврежденных неорганических армирующих волокон предлагает огромные возможности. Однако необходимо не только разработать реализуемую промышленную технологию травления волокон (т.е. вторичная переработка), но и улучшить технологию стеклопластиков (т.е. эко-дизайн).

Давид Пико, Андреас Бартл, Технологический университет Вены. Австрия.

О Olga Yurchenko

Olga Yurchenko
x

Читайте также

Оценка пригодности Кулуевского базальтового выхода для производства минерального волокна, Южный Урал, Россия

Оценка пригодности Кулуевского базальтового выхода для производства минерального волокна, Южный Урал, Россия

В данной статье представлены результаты комплексного петрографического и минералогического исследования меланократовых базальтов Кулуевского вулканического комплекса Южного Урала с целью оценить их пригодность для производства высококачественного базальтового волокна.