Projekt

CF-Langfasergranulate für den Spritzguss

Prozesstechnik
Rohstoff / Material
Branche: Umwelt- / Verfahrenstechnik

Carbonfaserstoffe (CF) werden in steigendem Maß zur Verstärkung von Kunststoffen eingesetzt. Seit Jahren ist auf dem Markt extreme Knappheit an Primär-CF zu beobachten. Andererseits sind auf dem Markt textile Abfälle verfügbar, die aufgrund fehlender Aufbereitungsverfahren lediglich als Mahlgut minderwertig aufbereitet werden.
Die mit dem Recyclingverfahren gewinnbaren CF verfügen bei einem guten Öffnungsgrad über mittlere Faserlängen > 30 mm und sind damit textil mittels Bandbildungs- und Vliesstofftechnik verarbeitbar. Der Vorteil des Recyclingverfahrens ist die einfache Kapselung der Technik gegen austretende elektrisch leitfähige CF-Stäube. Die mechanischen Grundeigenschaften der CF werden durch den Recyclingprozess nicht beeinträchtigt. Die Recyclingfasern sind damit sehr hochwertig und verfügen über das Potenzial, primäre Carbonfasern zu ersetzen. Versuche mit einem modifizierten Pull-Drill-Verfahren zeigten, dass daraus Langfasergranulate (CF/PA) für den Spritzgussbereich hergestellt werden können. Untersuchungen an spritzgegossenen Verbundwerkstoffen ergaben gleiche oder bessere Verstärkungseffekte als der konventionelle Einsatz von Primär-Kurz- CF.  Im Ergebnis des Forschungsprojektes wurden die Entwicklungsarbeiten zu beiden Grundverfahren CF-Recycling  und CF-Langfasergranulat soweit vorangetrieben, dass im TITK nutzbare Prototypanlagen  installiert wurden. Das CF-Recycling ist im derzeitigen Bearbeitungsstadium vermarktungsreif.
Durch die Entwicklung des neuen Recyclingverfahrens ist es gelungen, aus textilen CF-Abfällen sehr hochwertige CF-Recyclingfasern zu gewinnen. Damit wird der Weg frei, bisher nur minderwertig wiederverwendete CF-Abfälle sehr hochwertig wieder einzusetzen. So verfügen diese Recycling-CF über das Potenzial, als Verstärkung in spritzgegossenen Verbundwerkstoffen primäre CF vollständig zu ersetzen.