Araştırmacılar Karbon Elyaf Kompozitleri için Geri Dönüşüm Geliştirdiler

WSU (Washington State University) araştırma ekibi, ilk kez modern uçaklardan ve sportif ürünlerden rüzgar enerjisi endüstrisine kadar her alanda kullanılan popüler karbon elyaf plastiğini geri dönüştürmenin umut verici bir yolunu geliştirdi. Polymer Degradation and Stability’de yayınlanan çalışma, kompozitleri oluşturan pahalı karbon elyaf ve diğer malzemeleri yeniden kullanmak için verimli bir yol sağlamaktadır.

Uçaklar, Yel Değirmenleri, Birçok Ürün

Karbon elyaf takviyeli plastikler hafif ve güçlü olduğu için havacılık gibi birçok endüstride gittikçe daha popüler hale geliyor. Bununla birlikte, parçalanmaları veya geri dönüştürmeleri çok zor ve bunların imha edilmeleri kaygısı artmaktadır. Süt şişelerinde kullanılan plastik türü olan termoplastikler eritilebilir ve kolaylıkla tekrar kullanılabilirken, uçaklarda kullanılan birçok kompozit termosettir. Bu tür plastikler kürlenebilir ve kolaylıkla eski orijinal malzemelerine geri döndürülemezler.

Kostik Kimyasallar Ortadan Kaldırıldı

Araştırmacılar, pahalı karbon elyafları geri kazanmak için, çoğunlukla onları mekanik olarak öğütmeye ya da çok yüksek sıcaklığa veya sert kimyasallara maruz bırakmaya çalıştılar. Ancak, işlem sırasında karbon elyaf hasar görmektedir. Kullanılan kostik kimyasallar tehlikelidir ve atılması zordur. Ayrıca kompozitlerdeki matris reçine malzemelerini yok ederek dağınık bir kimyasal karışım ve ilave bir atık sorunu yaratırlar.

Zayıf Kimyasallar, Düşük Sıcaklıklar

Mekanik ve Malzeme Mühendisliği Okulu’nda profesör olan Jinwen Zhang ve ekibi projelerinde, düşük bir sıcaklıkta termosetleri parçalamak için zayıf asitleri sıvı etanolde katalizör olarak kullanan yeni bir kimyasal geri dönüşüm yöntemi geliştirdiler. Özellikle, kimya geçmişine sahip olan Zhang, bunun etkili olduğu ispatlanan kimyasalların kombinasyonu olduğunu söyledi. Araştırmacılar, kürlenmiş malzemeleri etkin bir şekilde parçalamak için malzemenin sıcaklığını yükseltti, böylece katalizör içeren sıvı kompozit içine nüfuz edebilir ve kompleks yapıyı parçalayabilir. Zhang, kritik karbon-azot bağlarını parçalamak, reçineleri genişletmek ve çinko klorür sağlamak için etanol kullandı.

“Kürlenmiş reçinelere nüfuz edebilen ve sertleştirilmiş reçinelerin kimyasal bağlarını parçalayabilen verimli katalitik sistemler geliştirmek kritiktir” dedi.

Elyafların Tekrar Kullanılması için Korunması

Araştırmacılar karbon elyaflar ile birlikte reçine malzemesini kolaylıkla yeniden kullanılabilecek için kullanışlı bir formda muhafaza edebildi. Patent başvurusunda bulundular ve yöntemlerini ticarileştirmek için çalışıyorlar.

Kaynak : sciencenewsline.com

Author

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.