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    復合材料和塑料回收的新趨勢

       日期:2020-10-15     來源:JEC    瀏覽:501    評論:0    
    核心提示:在稀缺的可用材料和能源的總體背景下,Cetim Grand Est開發了兩種生態過程來回收復合材料和塑料廢料,以幫助減少材料的環境足跡
    在稀缺的可用材料和能源的總體背景下,Cetim Grand Est開發了兩種生態過程來回收復合材料和塑料廢料,以幫助減少材料的環境足跡并支持公司的技術和生態變化。
    復合材料和塑料:注重回收利用
      目前,復合材料和塑料的年產量分別達到10噸和3.5億噸。這些材料在上個世紀大規模開發,如今已不可避免,它們正在努力尋找技術上和經濟上可行的回收途徑。曾經看起來很小的麻煩,現在正變成對工業活動的威脅。
      的確,不可再生材料和能源的稀缺性正導致更嚴格的法規,逐漸迫使復合材料和塑料行業減少其環境足跡。盡管目標是相同的,但歷史背景卻大不相同。
      復合材料行業不是高度自動化的,主要針對利基市場,它生產高附加值和持久性的產品,它們由長或連續的纖維增強材料(玻璃)和熱固性樹脂(不飽和聚酯)制成,占近90%的情況。盡管產量總體有所提高,但每年產生的廢物基本保持穩定,但隨著20、30或40年前設計的代產品(船體,風力渦輪機葉片,覆層板等)的使用壽命終止。廢物堆積的急劇增加本身并不一定是問題。
      但是,鑒于樹脂的難熔性,在將近90%的情況下,填埋仍是唯一的選擇。盡管在這一領域進行了大量的研發工作,但這一百分比多年來并未下降。存在技術解決方案,但沒有一種能令人信服地克服經濟可行性的障礙(除了含碳纖維的復合材料,但它們僅占市場的4%至5%)。
      這種情況今天已不再可以接受。復合材料行業需要找到歷史上使用的熱固性樹脂的替代品。當前,它一方面通過在材料領域創新,另一方面通過靠近塑料加工領域的創新而經歷著變革。在這兩種情況下,想法都是使用熱塑性樹脂,其具有比熱固性樹脂更高的回收潛力。但是,只有在工業規模證明其可回收性后,這些材料才會被廣泛采用。
      主要針對大眾市場的高度自動化的塑料行業,是用熱塑性樹脂生產低附加值和短壽命的產品。使用壽命短,每年都會產生大量廢物。確實存在材料回收渠道,但目前它僅設法捕獲一小部分廢物流(約10%)。捕獲該流的另一部分以進行能量回收(約20%)。因此,在范圍內,近70%的廢物分散在自然環境中或被掩埋。和以前一樣,這種情況目前已不再可以接受。塑料行業必須通過使用具有更高附加值的應用來提高其樹脂的回收率,特別是通過接觸復合材料行業。
      兩家以前分隔的行業之間的這種相互理解為廢物回收提供了新的前景。在這方面,開發了兩種生態技術,可以滿足這些材料的升級要求。
      具有同一生產線的兩種技術
      通過逐步的熱機械過程,這種創新的過程允許從廢料連續生產大規模的熱塑性復合板形式的回收半成品。車間中安裝的工業前生產線以靈活,經濟高效且用途廣泛的方式進行設計,并采用“升級回收”方法,可將各種熱塑性廢料回收到高添加量的可回收復合半成品中價值和優化且具有競爭力的性價比。
      從同一條生產線開始,但采用兩種不同的進料系統,開發了用于創新材料和生態設計的熱塑料回收利用的生態技術,以充分利用復合材料和塑料的回收潛力。
      熱塑性復合廢料技術
      從生產廢料(然后是報廢產品)的沉積開始,該技術包括切碎材料以大程度地回收其經濟潛力。這種技術保留了初復合材料的內在價值,通過熱壓將這些切絲連續成型為面板。與回收成短纖維化合物相比,面板具有明顯更好的機械性能和較高的可成型性。
      從低附加值的再生塑料材料開始,根據應用的特定需求(可控制的質量)配制,在于將該聚合物與連續或長纖維增強材料結合在一起,以生產具有高耐久性的連續層壓板和經濟復蘇潛力。
      再生復合材料工業應用
      熱塑性復合材料廢料的回收利用已經成為各種研究的主題,其目的是找到回收具有高附加值的材料(例如PPS /玻璃)的方法。一般而言,航空業對能夠回收由沖壓或熱壓操作產生的各種生產廢料(多40%廢料)的任何技術都表現出興趣。
      熱熔膠
      按照經濟優化的邏輯并減少材料的環境足跡,目前正在為卡諾研究所的時裝和奢侈品行業開發由回收和/或生物來源材料制成的生態設計筆記本電腦外殼演示器。
      通過低碳足跡復合材料合作項目,在結合了可再生基質(聚丙烯)的材料的制造基礎上開發了概念驗證。)和生物來源的纖維增強材料(蕁麻)。
      這項靈活而靈活的技術使回收所有類型的熱塑性塑料(從PP到PEEK)和增強材料(玻璃,碳,亞麻等)成為可能。它已經足夠成熟,可以通過可行性研究,概念證明,特定配方,中試生產等方式滿足工業需求。
     
     
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