The Future In Carbon Fibre Recycling

Einführung in die Technologie

Diese Recycling-Technologie ist eine neuartige und umweltfreundliche Technologie, mittels derer die in den CFK enthaltenen Carbonfasern zurückgewonnen werden, wobei nahezu alle ursprünglichen Eigenschaften der Fasern erhalten bleiben.

CFK ist ein technisch anspruchsvolles Verbundstoff-Material, das verschiedene wichtige Eigenschaften in sich vereint: hohe Festigkeit (10x so viel wie Stahl), die durch Imprägnierung der Carbonfasern mit verschiedenen Harzen erreicht wird; hohe Steifigkeit (7x so viel wie Stahl); Leichtgewichtigkeit (25% leichter als Stahl). Die Nachfrage nach CFK ist in den letzten Jahren stark angestiegen, nicht nur seitens der Automobil-, Schiffbau-, Flugzeug- und Windradindustrie, deren Ziel es ist, immer leichtgewichtigere Produkte herzustellen, sondern auch von Branchen wie dem Bauwesen, medizinischer Ausrüstung, Freizeit- und Haushaltswaren, wo Unternehmen stets auf der Suche nach höherwertigen Materialien sind.

Carbon Fiber Reinforced (CFRP)

– Carbon Fiber Reinforced Plastic (Polymer)

 

Verwendung von Carbonfasern

– Für leichte, ultra-feste, formstabile Materialien

In der Anfangszeit

Hochwertige Erzeugnisse -> Sport/Freizeit (Golfschläger, Angeln), Militär (Tarnkappenflugzeuge, Black Hawk, Raketen), Raumfahrt 

Heute

•Automobil-, Schiffbau-, Windrad-, Öl-Industrie (Rohrleitungen, Aushubmaschinen)    

Baubranche, Sport, Medizintechnologie, usw.                     

Umweltbranche (Luftreiniger, Wasseraufbereitung usw.)

 

Bis vor wenigen Jahren noch war es üblich, dass Unternehmen ihre CFK-Abfälle in Abfalldeponien entsorgten, da die Materialien aufgrund der praktisch unzerstörbaren Eigenschaften der Duroplast-Harze nur schwer zu recyceln waren. Durch die in vielen Ländern zunehmend strengeren Umwelt-Richtlinien wird das Entsorgen von CFK-Abfällen auf Abfalldeponien allerdings immer schwieriger. Folglich ist Recycling, bisher vorwiegend durch thermische Behandlung (Pyrolyse), zur Notwendigkeit geworden.

Durch das Recycling lassen sich die in den CFK-Abfällen enthaltenen hochwertigen Carbonfasern wiedergewinnen. Im Pyrolyse-Verfahren wird die polymere Matrix des CFK-Abfalls bei hohen Temperaturen thermisch zersetzt und nur die reinen Carbonfasern bleiben zurück. Diese Technologie wird von verschiedenen Unternehmen verwendet, darunter ELG Carbon Fiber aus England.

Aufgrund der in den vergangenen Jahren gestiegenen Emissionen durch CFK-Abfälle und immer strengeren Umwelt-Richtlinien benötigen Unternehmen für die herkömmlichen Recycling Methoden mittels thermischer Behandlung nun größere Anlagen und Ausrüstung wie z.B. große Öfen mit Filteranlagen, die die verschiedenen toxischen Gase (CO, CO2, NOx, Dioxin, etc.) herausfiltern, Gase, die enorme Umweltschäden verursachen können. Die daraus resultierenden höheren Kosten für Ausrüstung und Instandhaltung machen das Business weniger ausbaufähig und weniger wirtschaftlich.

Ein weiteres Problem enststeht durch die hohen Temperaturen bei denen die CFK-Abfälle während des Pyrolyse-Verfahrens behandelt werden. Die Hitze wirkt sich durch thermische Nachverbrennung, Aufnahme von Verunreinigungen und anderen Schädigungen negativ auf die Qualität der wiedergewonnenen Fasern aus. Zudem ist die Rückgewinnungsrate relativ gering. Carbonfasern werden zwar durch diese Recycling-Methode wiedergewonnen, ihr Anwendungsbereich ist aber wegen der hohen Kosten und vergleichsweise niedrigen Qualität begrenzt.

Die Notwendigkeit für CFK Recycling
➢ Wiedergewinnung von Ressourcen und Verringerung von Umweltbelastungen
  • Verarbeitungsstatus von CFK-Abfall
    • Generelle Verbrennung zu Gesamtverbrennung x (Schmelzpunkt= 3550 C)
    •  Vorwiegend durch Entsorgung auf Abfalldeponien
  • Strengere Gesetzgebung
    • Abfalldeponie oder Verbrennungsanlage
➢ Notwenigkeit für umweltfreundliche Recycling-Technologie!!

Um den Problemen entgegenzuwirken, die beim Pyrolyse-Verfahren entstehen (Umweltverschmutzung, niedrige Qualität, niedrige Rückgewinnungsrate und hohe Kosten), verwendet CATACK-H eine Recycling-Technologie basierend auf chemischen Lösungsmitteln in Kombination mit Zusatzstoffen, um die CFK bei niedriger Temperatur (<100℃) und unter atmosphärischem Druck zu zersetzen. Diese als Solvolyse bekannte Methode hat folgende Vorteile: niedrige Kosten, Umweltfreundlichkeit, hohe Rückgewinnungsrate und hohe Qualität der wiedergewonnenen Fasern.

 

CFK RECYCLING-TECHNOLOGIE I
Technologie der Vergangenheit

Thermische Behandlung (Pyrolyse)

CFK RECYCLING-TECHNOLOGIE II
Neue Technologie

Chemische Zersetzung (Solvolyse)

(1) Umweltfreundliche Recycling-Technologie

Im Gegensatz zu der Methode der thermischen Behandlung, verursacht die von CATACK-H verwendete Technologie dank der chemischen Depolymerisierung der Duroplast-Harze keine Luftverschmutzung oder andere Umweltschäden. Sogar das Kondensat kann wiederverwendet werden: Die übrigbleibende Lösung wird in einem Destillierungs- und Konzentrationsvorgang in ein Gel bestehend aus organischen Reststoffen verwandelt. Dieses kann dann sogar durch eine spezielle Harz Umformtechnik upcycelt werden. Die Technologie von CATACK-H ist somit komplett umweltfreundlich und praktisch abfallfrei.

(2) Eine Recycling Technologie mit hoher Qualität und hoher Rückgewinnungsrate

Die mit dem von CATACK-H verwendeten Solvolyse-Verfahren wiedergewonnenen Carbonfasern haben eine mit über 90% Garnqualität (95% oder mehr in Versuchsdaten) sehr hohe Qualität (z.B. hohe Zugfestigkeit) bei einer hohen Rückgewinnungsrate von mehr als 90% (95% oder mehr in Versuchsdaten) und weniger als 2% Reststoffen. Dies ist möglich, da das Material in dem Verfahren, anders als bei der thermischen Behandlung, keinen hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Somit wird die Oberflächenstruktur der Fasern nicht geschädigt und das Material behält seine ursprünglichen Eigenschaften bei. CATACK-H kann somit die in den CFK enthaltenen Carbonfasern ohne Qualitätsverlust wiedergewinnen.

(3) Wirtschaftliche Recycling-Technologie

Die von CATACK-H mittels Solvolyse wiedergewonnenen Carbonfasern besitzen dank der vergleichsweise niedrigen Herstellungskosten, der hohen Rückgewinnungsrate und der hohen Qualität der Fasern eine exzellente preisliche Wettbewerbsfähigkeit. Sie können zu etwa 70% des Preises von Fasern aus thermischer Behandlung angeboten werden. Sein einzigartiges Verfahren ermöglicht es CATACK-H gegenüber anderen Recycling-Unternehmen aus Europa und den USA wettbewerbsfähig zu sein. CATACK-H wird sein Angebot an wiedergewonnenen Carbonfasern stetig erweitern, sowohl für nationale als auch internationale Industrien, in dem man hochwertige Carbonfasern zu einem konkurrenzfähigen Preis anbietet.

CATACK-H stellt nicht nur wiedergewonnene Carbonfasern her, sondern bietet auch Zwischenprodukte wie geschnittene und gemahlene Carbonfasern, Granulat (gemischt mit verschiedenen Harzen), 3D-Druck Filamente, Carbonfaser-Trockengewebe (z.B. Carbon Papier) sowie Bauteile z.B. für die Automobilbranche an.
Darüber hinaus investieren wir ständig in neue Technologien und Ausrüstung, um neue Arten von Bauteilen auf den Markt zu bringen.

Produkte

Unsere Recycling Methode

Unsere Recycling-Technologie ist eine innovative und umweltfreundliche Methode, mit der die in den CFK-Abfällen enthaltenen hochwertigen Carbonfasern wiedergewonnen werden, wobei die ursprünglichen Eigenschaften der Fasern nahezu vollständig erhalten bleiben und zudem die Umwelt geschont wird.

Wettbewerbsstärken

Mit seiner neuartigen und vollständig umweltfreundlichen Technologie gelingt CATACK-H das Recycling von hochwertigen Carbonfaser-verstärkten Kunststoffen (CFK), die ansonsten auf Abfalldeponien entsorgt oder in Verbrennungslagen enden würden.



Umweltfreundliches Recycling

Wirtschaftliches Recycling dank eines effizienten Verfahrens

Wirtschaftliches Recycling

Wirtschaftliches Recycling dank eines effizienten Verfahrens

Hohe Rückgewinnungsrate

Über 90% Rückgewinnungsrate bei Carbonfasern und Epoxid-Harzen

Qualität der Recycelten Materialien

Hohe Qualität der wiedergewonnenen Carbonfasern und Epoxid-Harze