Une équipe de recherche de la WSU a développé pour la première fois un moyen prometteur de recycler les plastiques populaires en fibre de carbone qui sont utilisés dans tout, des avions modernes et des articles de sport à l'industrie de l'énergie éolienne.

L'oeuvre, signalé dans Dégradation et stabilité des polymères , fournit un moyen efficace de réutiliser la fibre de carbone coûteuse et d'autres matériaux qui composent les composites.

Avions, Moulins à vent, de nombreux produits

Les plastiques renforcés de fibres de carbone sont de plus en plus populaires dans de nombreuses industries, notamment aéronautique, car ils sont légers et solides. Elles sont, cependant, très difficile à décomposer ou à recycler, et leur élimination est devenue une préoccupation croissante. Alors que les thermoplastiques, le type de plastique utilisé dans les bouteilles de lait, peut être fondu et facilement réutilisé, la plupart des composites utilisés dans les avions sont des thermodurcissables. Ces types de plastiques sont durcis et ne peuvent pas être facilement défaits et remis à leurs matériaux d'origine.

Produits chimiques caustiques éliminés

Pour les recycler, les chercheurs ont principalement essayé de les broyer mécaniquement ou de les décomposer avec des températures très élevées ou des produits chimiques agressifs pour récupérer la fibre de carbone coûteuse. Souvent, cependant, la fibre de carbone est endommagée dans le processus. Les produits chimiques caustiques utilisés sont dangereux et difficiles à éliminer. Ils détruisent également les matériaux résineux de la matrice dans les composites, créant un mélange désordonné de produits chimiques et un problème de déchets supplémentaire.

Produits chimiques doux, basses températures

Dans leur projet, Jinwen Zhang, professeur à l'École de génie mécanique et des matériaux, et son équipe ont développé une nouvelle méthode de recyclage chimique qui utilisait des acides doux comme catalyseurs dans l'éthanol liquide à une température relativement basse pour décomposer les thermodurcissables. En particulier, c'est la combinaison de produits chimiques qui s'est avérée efficace, dit Zhang, qui a une formation en chimie. Pour décomposer efficacement les matériaux durcis, les chercheurs ont élevé la température du matériau afin que le liquide contenant le catalyseur puisse pénétrer dans le composite et décomposer la structure complexe. Zhang a utilisé de l'éthanol pour faire gonfler les résines et du chlorure de zinc pour briser les liaisons critiques carbone-azote.

"Il est essentiel de développer des systèmes catalytiques efficaces capables de pénétrer dans les résines durcies et de briser les liaisons chimiques des résines durcies, " il a dit.

Conserver les fibres pour les réutiliser

Les chercheurs ont pu préserver les fibres de carbone ainsi que le matériau en résine sous une forme utile qui pourrait être facilement réutilisée. Ils ont déposé un brevet et travaillent à commercialiser leurs méthodes.