Carbonfaserverstärkte Kunststoffe

 

Eckdaten

Niveau: RWTH

Partner: 3

Dauer: 10.2013 - 03.2014

 

Die Herstellung von primären Carbonfasern ist mit circa 700 MJ/kg C-Faser ein energetisch aufwendiges Verfahren. Die Rückgewinnung von End-of-Life-Fasern als Sekundärfaser aus Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) und anschließender Konversion in ein neues CFK-Produkt birgt daher ein hohes Energie-Einsparpotential und verringert gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck.

Das übergeordnete Projektziel des CFK-Seed-Funds ist daher eine Sekundärfaser aus einem komplexen end-of-life CFK-Bauteil zu gewinnen und die Sekundärfasern erneut in einer CFK-Vliesstruktur zu verwenden.

Das Institut für Aufbereitung und Recycling erzeugt durch eine angepasste Zerkleinerung des CFK eine gleichmäßige Faserlänge, so dass der nachfolgende Pyrolyseprozess optimiert betrieben werden kann und die herausgelösten Sekundärfasern später für die Weiterverarbeitung optimale physikalische Eigenschaften besitzen.

Die thermisch-pyrolytische Behandlung des CFK wird im institutseigenen Technikum des Lehr- und Forschungsgebiets Technologie der Energierohstoffe durchgeführt. Dabei ist das Ziel die Realisierung der Auftrennung des komplexen Verbundstoffverbunds. Neben der Bestimmung optimaler Prozessparameter werden die generierten Produkte analysiert und die Energieeffizienz (LCA) des Prozesses bewertet.

  Foto eines Haufen von schwarzen Carbonfasern mit 10cm Maßstab Urheberrecht: Institut für Aufbereitung und Recycling

Am Institut für Textiltechnik werden die Sekundärfasern auf ihre Eignung für die Compositeherstellung beurteilt. Aus den Sekundärfasern werden mittels aerodynamischen Vliesbildeverfahren quasi-isotrope Carbonfaser-Vliese für die Herstellung von CFK-Probekörper produziert. Die mechanischen Eigenschaften dieser Probekörper werden analysiert und mit bekannten Werten von CFK-Probekörpern verglichen.

Aufbauend auf den gesammelten Kennwerten wird der Einfluss des Recyclingverfahrens auf die mechanischen Eigenschaften der C-Fasern und den CFK-Probekörpern bestimmt.

Danksagung

Das Projekt wird durch den Exploratory Research Space @ RWTH Aachen im Rahmen der Exzellenzinitiative der deutschen Bundes- und Landesregierung gefördert.