การรีไซเคิลวัสดุคอมพอสิตโดยใช้โครงสร้างทางเคมี
พอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน เป็นวัสดุคอมพอสิตในกลุ่มวัสดุโครงสร้างประสิทธิภาพสูง ซึ่งประยุกต์ใช้ได้ทั้งในอากาศยาน เรือเดินทะเล และอื่น ๆ โดยปัจจุบันใช้กันมากในยานยนต์และวิศวกรรมโยธา อย่างไรก็ตาม การรีไซเคิลวัสดุพอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนทำได้ยาก จึงเป็นอุปสรรคสำคัญในการขยายการประยุกต์ใช้พอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนกับตลาดที่ใหญ่กว่า ทำให้ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมานี้ กลุ่มวิศวกรได้พยายามลองใช้วิธีทางกายภาพในการแยกวัสดุมีค่าออกมาาจากวัสดุคอมพอสิตที่หมดอายุการใช้งานแล้ว แต่ยังนำไปใช้ได้น้อยกับขยะที่เป็นพอลิเมอร์เสริมแรงเส้นใยคาร์บอน บทความนี้แสดงแนวทางรีไซเคิลพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอนเพื่อนำไปสู่วิธีแยกคืนทั้งเส้นใยคาร์บอนที่ใช้เสริมแรงและวัสดุเทอร์โมเซ็ทที่เป็นส่วนประกอบในพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน
Source: Carlos A. Navarro, Cassondra R. Giffin, Boyang Zhang, Zehan Yu, Steven R. Nutt and Travis J. Williams. A structural chemistry look at composites recycling. Materials Horizons No. 7 Year 2020 pp.2479-2486 ISSN 2051-6355 https://doi.org/10.1039/D0MH01085E
Composite materials, especially carbon fiber-reinforced polymers (CFRPs), are high-performance class of structural materials now commonly used in aircraft, marine, and other applications, with emerging large-scale use in the automotive and civil engineering applications. The difficulty of recycling these materials is a key obstacle preventing their further application in larger markets. For decades, the engineering community has pursued physical methods to recover value from end-of-life composite waste. This work has generated scalable methods to recover modest value from CFRP waste, but because of their low value recovery, these are applied to a small fraction of CFRP waste. By contrast, relatively few methods to recycle CFRPs have been based on strategic approaches systematically to deconstruct the thermoset polymers that hold them together. In this Focus Article, we will show the emergence of these structure-focused approaches to CFRP recycling and illustrate the path of this research toward the ultimate realization of methods to recover both the reinforcing fibers and the thermoset materials that comprise modern CFRPs
