Materiały kompozytowe, znany ze swojej trwałości, wysokiej wytrzymałości, doskonałej jakości, niewielkiej konserwacji i niskiej masy, są szeroko stosowane w motoryzacji, budownictwie, transporcie, lotnictwie i energii odnawialnej branże. Ich zastosowanie w licznych zastosowaniach inżynieryjnych jest wynikiem zastosowania kompozytów krawędziowych w porównaniu z tradycyjnymi materiałami. Recykling i utylizacja materiały kompozytowe jest zagadnieniem, które jest coraz częściej rozwiązywane, tak jak powinno być w przypadku każdego szeroko stosowanego materiału.
Wcześniej z powodu ograniczeń technologicznych i ekonomicznych operacje recyklingu w głównych materiałach kompozytowych były bardzo ograniczone, ale działalność badawczo-rozwojowa rośnie.
Recykling włókna szklanego
Włókno szklane jest uniwersalnym materiałem, który zapewnia namacalny potencjał w stosunku do konwencjonalnych materiałów, takich jak drewno, aluminium i stal. Włókno szklane jest wytwarzany przy użyciu mniejszej ilości energii i jest wykorzystywany w produktach, które powodują mniejszą emisję węgla. Włókno szklane oferuje zalety lekkości, a jednocześnie ma wysoką wytrzymałość mechaniczną, odporność na uderzenia, jest odporny na chemikalia, ogień i korozję oraz dobry izolator termiczny i elektryczny.
Mimo że włókno szklane jest niezwykle przydatne z wyżej wymienionych powodów, potrzebne jest „rozwiązanie wycofane z eksploatacji”. Obecne kompozyty FRP z żywicami termoutwardzalnymi nie ulegają biodegradacji. W przypadku wielu zastosowań, w których stosuje się włókno szklane, jest to dobra rzecz. Jednak na wysypiskach tak nie jest.
Badania doprowadziły do zastosowania takich metod, jak mielenie, spalanie i piroliza do recyklingu włókna szklanego. Przetworzone włókno szklane trafia do różnych gałęzi przemysłu i może być stosowane w różnych produktach końcowych. Na przykład włókna z recyklingu skutecznie zmniejszają skurcz betonu, zwiększając w ten sposób jego trwałość. Beton ten najlepiej nadaje się do zamrażania stref umiarkowanych na posadzki betonowe, chodniki, chodniki i krawężniki.
Inne zastosowania włókna szklanego pochodzącego z recyklingu obejmują stosowanie go jako wypełniacza w żywicy, co może zwiększyć właściwości mechaniczne w niektórych zastosowaniach. Recyklowane włókno szklane znalazło również zastosowanie wraz z innymi produktami, takimi jak produkty z recyklingu opon, produkty z drewna z tworzywa sztucznego, asfalt, smoła dachowa i odlewane blaty polimerowe.
Recykling włókna węglowego
Materiały kompozytowe z włókna węglowego są dziesięć razy mocniejsze niż stal i osiem razy więcej niż aluminium, a także są znacznie lżejsze niż oba materiały. Kompozyty z włókna węglowego znalazły swoją drogę do produkcji części do samolotów i statków kosmicznych, sprężyn samochodowych, wałów kijów golfowych, karoserii samochodów wyścigowych, wędek i innych.
Przy obecnym światowym zużyciu włókna węglowego na poziomie 30 000 ton większość odpadów trafia na wysypisko. Przeprowadzono badania w celu wydobycia wysokowartościowego włókna węglowego z komponentów wycofanych z eksploatacji i ze złomu produkcyjnego, w celu wykorzystania ich do tworzenia innych kompozytów z włókna węglowego.
Recyklowane włókna węglowe są stosowane w masach do formowania masowego mniejszych, nienośnych elementów, jako masa do formowania blachy i jako materiały z recyklingu w nośnych konstrukcjach powłokowych. Przetworzone włókno węglowe znajduje również zastosowanie w pokrowcach na telefony, obudowach laptopów, a nawet koszykach na bidon na rowery.
Przyszłość recyklingu materiałów kompozytowych
Materiały kompozytowe są preferowane do wielu zastosowań inżynieryjnych ze względu na ich trwałość i doskonałą wytrzymałość. Konieczne jest właściwe usuwanie odpadów i recykling po zakończeniu okresu użytkowania materiałów kompozytowych. Wiele obecnych i przyszłych przepisów dotyczących gospodarki odpadami i ochrony środowiska będzie wymagało, aby materiały inżynierskie były prawidłowe odzyskane i poddane recyklingowi, z produktów takich jak samochody, turbiny wiatrowe i samoloty, które przeżyły swój okres użytkowania.
Chociaż opracowano wiele technologii, takich jak recykling mechaniczny, recykling termiczny i recykling chemiczny; są na krawędzi pełnej komercjalizacji. Prowadzone są szeroko zakrojone badania i rozwój w celu opracowania lepszych materiałów do recyklingu i technologii recyklingu materiałów kompozytowych. Przyczyni się to do zrównoważonego rozwoju przemysłu kompozytów.