Термические методы утилизации и уничтожения полимерных композиционных материалов на основе углеродных волокон

Автор: Тукачева Ксения Олеговна, Ильиных Юлия Владимировна, Слюсарь Галина Викторовна

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Химические науки

Статья в выпуске: 12 т.4, 2018 года.

Бесплатный доступ

С точки зрения рационального природопользования утилизация полимерных композиционных материалов - это одновременно и предотвращение загрязнения окружающей среды при их захоронении и возможность вернуть в хозяйственный оборот ценные ресурсы - волокна и другие наполнители. В данной статье представлен анализ различных процессов термической утилизации полимерных композиционных материалов на основе углеродных волокон. Технологии сжигания в специализированных установках и в печах цементного производства позволяют уничтожать значительные объемы самых разнообразных отходов, в том числе полимерных композиционных материалов, с полезным использованием их энергетического потенциала, поэтому является популярным способом решения проблемы таких материалов так, где их захоронение запрещено. Однако при этом теряется ценный ресурс - углеродное волокно, изготовление которого требует значительных энергетических затрат. Поэтому приоритетными являются технологии, позволяющие извлекать вторичное углеродное волокно. Одним из наиболее широко используемых методов, соответствующим большинству требований, является пиролиз, поэтому подбор оптимальных условий этого процесса - актуальная задача для исследований.

Еще

Полимерный композиционный материал, углеродное волокно, утилизация, термические методы утилизации, пиролиз

Короткий адрес: https://sciup.org/14114982

IDR: 14114982   |   УДК: 504:539.422.53   |   DOI: 10.5281/zenodo.2253382

Thermal treatment and disposal of carbon fiber reinforced composites

From the point of view of rational resource management polymer composites treatment is at the same time environmental pollution prevention during their burial and the opportunity to recover valuable resources - fibers and other fillers. This article presents an analysis of the various processes of thermal utilization of carbon fiber reinforced composites. Incineration technologies in specialized installations and in cement production kilns allow to get rid of the significant amounts of a wide variety of wastes, including polymer composites, with useful energy potential, therefore, it is a popular way to solve the problem of such materials in a place where their disposal is prohibited. However, in this case valuable resources, like carbon fiber, which production is very energy-consuming, are lost. Therefore, the priority are technologies that allow recycled carbon fiber recovery. One of the most widely used methods that meets most requirements is pyrolysis; therefore, investigation of optimal conditions for this process is an urgent task for research.

Еще

Список литературы Термические методы утилизации и уничтожения полимерных композиционных материалов на основе углеродных волокон

  • Куликова Ю. В., Слюсарь Н. Н., Шайдурова Г. И. Анализ проблемы утилизации отходов композиционных материалов // Бюллетень науки и практики. 2017. №11 (24). С. 255-261.
  • Петров А. В., Дориомедов М. С., Скрипачев С. Ю. Технологии утилизации полимерных композиционных материалов (обзор) // Труды ВИАМ. 2015. №12. С. 12.
  • Куликова Ю. В., Тукачева К. О. Анализ технологий утилизации полимерных композиционных материалов // Вестник ПНИПУ. Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2017. №4 (24). С. 103-122.
  • Куликова Ю. В., Слюсарь Н. Н., Коротаев В. Н. Разработка методов утилизации полимерных композиционных материалов // Твердые бытовые отходы. 2018. №1. С. 42-44.
  • Oliveux G., Dandy L. O., Leeke G. A. Current status of recycling of fibre reinforced polymers: Review of technologies, reuse and resulting properties // Progress in Materials Science. 2015. V. 72. P. 61-99.
  • Pimenta S., Pinho S. T. Recycling carbon fibre reinforced polymers for structural applications: technology review and market outlook // Waste management. 2011. V. 31. №2. P. 378-392.
  • Yang Y., Boom R., Irion B., van Heerden D.J., Kuiper P., de Wit H. Recycling of composite materials // Chemical Engineering Process. 2012. V. 51. P. 53-68.
  • Holcim Group GTZ. Guidelines on co-processing waste materials in cement production. The GTZ-Holcim Public Private Partnership. Holcim Group Support Ltd and Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH. 2006.
  • Åkesson D., Foltynowicz Z., Christéen J., Skrifvars M. Microwave pyrolysis as a method of recycling glass fibre from used blades of wind turbines // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2012. V. 31. №17. P. 1136-1142.
  • СВЧ-пиролиз полимеров в порошке графита. Режим доступа: https://goo.gl/zaWi57 (дата обращения 22.10.2018).
  • Asmatulu E., Twomey J., Overcash M. Recycling of fiber-reinforced composites and direct structural composite recycling concept // Journal of Composite Materials. 2014. V. 48. №5. P. 593-608.
  • Meyer L. O., Schulte K., Grove-Nielsen E. CFRP-recycling following a pyrolysis route: process optimization and potentials // Journal of Composite Materials. 2009. V. 43. N№9. P. 1121-1132.
  • Feih S. et al. Mechanical properties of thermally-treated and recycled glass fibres // Composites Part B: Engineering. 2011.V. 42. №3. P. 350-358.
  • Jiang G. et al. Surface characterisation of carbon fibre recycled using fluidised bed // Applied Surface Science. 2008. V. 254. №9. P. 2588-2593.
  • Разина Г. Н. Переработка углеродсодержащих веществ в низкотемпературной плазме. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2005. 88 с.
Еще