Genbrug af kompositmaterialer fra industrien
Projekt bevilget af Styrelsen for Forskning og Innovation

Recovery


Der findes overordnet fire processer inden for tertiær genanvendelse, recovery, af kompositmaterialer, dvs. genanvendelse af dele af materialet i form af regenererede fibre og/eller kemikalier. Disse er:


Pyrolyse:
Termisk nedbrydning af fiberarmerede kompositter foregår principielt ved at der foretages en afbrænding af den organiske polymerbinder under kontrollerede forhold med hensyn til temperatur og forbrændings-atmosfære. Termisk nedbrydning med henblik på udvinding af enten fibre, energi eller pyrolysat er kompliceret, idet der skal opnås et kompromis mellem tilstrækkelig fjernelse af binder og lavest mulige temperatur for at undgå svækkelse af fibrene.

Fælles for de termiske udnyttelsesprincipper er, at det er nødvendigt at foretage en form for mekanisk fraktionering og/eller neddeling af materialet forud for den termiske proces.


‘Fluidised bed’:
Kompositters polymermatrix kan også pyrolyseres gennem ‘fluidised bed’-processen udviklet på University of Nottingham. Her opvarmes kompositfragtmenterne til 450-550⁰C på et lag af silica-sand, som fluidiseres ved gennemstrømning af en varm iltholdig luftstrøm. Dette fluidiserede lag kan oxidere og dermed nedbryde polymermatricen, hvorefter fibre og andre fyldstoffer bæres med luftstrømmen videre i processen, hvor de regenererede fibre separeres ved hjælp af en cyklon.


Solvolyse under nær- og superkritiske temperaturer og tryk:
Ved solvolyse under nær- og superkritisk betingelser (dvs. <100°C og/eller <1 bar) anvendes reaktive opløsningsmidler, som fx salpetersyre, ammoniak og glykol, til kemisk nedbrydning af polymermatricen. Resultatet af den kemiske nedbrydningsproces er rene fibre uden resin, en uorganisk rest samt organiske nedbrydningsprodukter, der afhænger af opløsningsmidlet (evt. forbindelser dannet ved reaktion med resinens monomerer).


Solvolyse i og over nær- og superkritiske temperaturer og tryk:
Ved tryk- og temperatur over et kritisk punkt ændrer solventerne egenskaber, hvilket kan resultere i forbedrede solvolyse egenskaber og dermed bedre nedbrydning af fiberforstærkede kompositter. Ved solvolyse under nær- og superkritiske betingelser anvendes typisk vand eller alkohol som opløsningsmiddel. Valget af opløsningsmiddel bestemmer de eksakte nær- og superkritiske temperaturer og tryk; generelt har alkoholer lavere kritisk temperatur og tryk end vand, hvorfor der er stigende interesse for anvendelse af alkohol som superkritisk opløsningsmiddel. Forskellige undersøgelser på området har vist, at den hærdeplastiske resin med tværbundet struktur, såsom polyester, phenol og epoxy, kan nedbrydes til mindre kemiske forbindelser ved anvendelse af nær- og superkritisk vand. Endvidere har det vist sig, at nær- og superkritiske alkoholer kan spalte specifikke bindinger, såsom ester- eller ether-amidbindinger selektivt og derved opløse hærdeplast.


© 2014 GenVind Innovation Consortium