Jesu li karbonska vlakna ekološki prihvatljiva

Karbonska vlakna izvrstan su materijal za izradu dijelova potrebnih u raznim industrijama. Dobiveni proizvod je lagan, ali jak. Zapravo, tržište je 2019. procijenjeno na 2,6 milijardi dolara i od tada raste.

Postoji mnogo načina za izradu kalupa od ugljičnih vlakana, od kompresije do kalupljenja za lijevanje. No jesu li karbonska vlakna sigurna za okoliš ili samo još jedan materijal koji čini više štete nego koristi?

Ovdje je sve što trebate znati o materijalima od karbonskih vlakana i mogu li se kompoziti od karbonskih vlakana reciklirati.

Od čega su napravljena karbonska vlakna?
Ugljična vlakna izrađena su od organskih polimera. Atomi ugljičnih vlakana drže ove polimerne lance zajedno. Svojstva i stupnjeve karbonskih vlakana određuju drugi materijali korišteni u procesu proizvodnje.

Jedna od metoda proizvodnje materijala od karbonskih vlakana je PAN proces. Ovaj proces uključuje predenje, stabilno lijepljenje, karbonizaciju i površinsku obradu. Vlakna se zatim uvijaju u različite veličine pređe.

Nažalost, neke od kemikalija koje se koriste za izradu materijala od ugljičnih vlakana mogu izazvati iritaciju kože i dišnog sustava. Također zahtijeva puno energije za proizvodnju.

Kalup od recikliranih karbonskih vlakana
Kompozitni materijali poput karbonskih vlakana moraju se oblikovati prije nego što se mogu koristiti.

Treba imati na umu dvije stvari. Što se događa s kalupima od ugljičnih vlakana kada se proizvod konačno slomi? A što je s ugljičnim otpadom od izrade tih dijelova uopće?

Postoje načini za recikliranje karbonskih vlakana, što je pristupačnija i ekološki prihvatljivija opcija. Zbog svoje reputacije izdržljivosti, karbonska vlakna su problematična kada je riječ o recikliranju. Sadašnji proces nije savršen, ali se stalno poboljšava.

Otpad ugljičnih vlakana iz proizvodnog procesa vjerojatno će biti oštećen. Zapravo, oko 30 posto otpada oštetilo je vlakna. Međutim, postoje različiti načini stvaranja otpadne smole, uključujući pirolizu i solvolizu.

Piroliza uključuje visoke temperature za spaljivanje smole koja okružuje vlakna. Solvoliza koristi jake kemikalije. Sigurno je sve dok proizvođač odlaže ili reciklira sav stvoreni otpad.

Utjecaj na učinkovitost goriva
Glavna prednost korištenja materijala od karbonskih vlakana je ta što je puno lakši od čeličnih komponenti. Korištenje karbonskih vlakana može smanjiti težinu većine automobila za otprilike polovicu. Zauzvrat će im trebati manje goriva za rad i smanjiti vaš ugljični otisak.

Ova manja težina također utječe na troškove dostave. Lakši materijali koštaju manje za transport i zahtijevaju manje goriva za transport.

Ekološki prihvatljiva tehnologija karbonskih vlakana
Stvaranje kalupa od karbonskih vlakana nije ekološki najprihvatljiviji proces. Korištenje recikliranih vlakana bolji je način za izradu stvari, a proizvođači diljem svijeta neprestano nastoje poboljšati proces.