Un team di ricerca della WSU per la prima volta ha sviluppato un modo promettente per riciclare le famose plastiche in fibra di carbonio utilizzate in qualsiasi cosa, dai moderni aeroplani e articoli sportivi all'industria dell'energia eolica.

Il lavoro, segnalato in Degradazione e stabilità dei polimeri , fornisce un modo efficiente per riutilizzare la costosa fibra di carbonio e altri materiali che compongono i compositi.

Aerei, mulini a vento, tanti prodotti

Le plastiche rinforzate con fibra di carbonio sono sempre più popolari in molti settori, in particolare l'aviazione, perché sono leggeri e resistenti. Loro sono, però, molto difficile da abbattere o riciclare, e il loro smaltimento è diventato una preoccupazione crescente. Mentre i termoplastici, il tipo di plastica utilizzata nelle bottiglie del latte, può essere sciolto e facilmente riutilizzato, la maggior parte dei compositi utilizzati negli aerei sono termoindurenti. Questi tipi di plastica sono polimerizzati e non possono essere facilmente disfatti e riportati ai loro materiali originali.

Sostanze chimiche caustiche eliminate

Per riciclarli, i ricercatori per lo più hanno provato a macinarli meccanicamente o a romperli con temperature molto elevate o prodotti chimici aggressivi per recuperare la costosa fibra di carbonio. spesso, però, la fibra di carbonio è danneggiata nel processo. Le sostanze chimiche caustiche utilizzate sono pericolose e difficili da smaltire. Distruggono anche i materiali della resina matrice nei compositi, creando una miscela disordinata di sostanze chimiche e un ulteriore problema di rifiuti.

prodotti chimici delicati, basse temperature

Nel loro progetto, Jinwen Zhang, professore presso la Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali, e il suo team ha sviluppato un nuovo metodo di riciclaggio chimico che utilizzava acidi deboli come catalizzatori in etanolo liquido a una temperatura relativamente bassa per abbattere i termoindurenti. In particolare, è stata la combinazione di sostanze chimiche che si è rivelata efficace, disse Zhang, chi ha un background di chimica. Per abbattere efficacemente i materiali polimerizzati, i ricercatori hanno aumentato la temperatura del materiale in modo che il liquido contenente il catalizzatore possa penetrare nel composito e abbattere la struttura complessa. Zhang ha usato l'etanolo per far espandere le resine e il cloruro di zinco per rompere i legami critici carbonio-azoto.

"È fondamentale sviluppare sistemi catalitici efficienti che siano in grado di permeare le resine polimerizzate e rompere i legami chimici delle resine polimerizzate, " Egli ha detto.

Conservazione delle fibre per il riutilizzo

I ricercatori sono stati in grado di preservare le fibre di carbonio e il materiale in resina in una forma utile che potrebbe essere facilmente riutilizzata. Hanno depositato un brevetto e stanno lavorando per commercializzare i loro metodi.