اختصاصی بسپار/ راهکار چینی برای رهایی از پایان گرفتاری بازیافت الیاف کربن
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر الیاف کربن با استحکامی هفت تا ۹ برابر فولاد و وزنی معادل یک‌چهارم آن، در صنایع هوافضا، خودروهای برقی و چاپ سه‌بعدی کاربرد گسترده‌ای دارند. با این حال، بازیافت چندسازه‌های تقویت‌شده با الیاف کربن هم‌چنان با مشکلات فنی جدی روبه‌روست. شرکت چینی FUY با تبدیل الیاف کربن بازیافتی به دانه‌های کوچک و یکنواخت، راهکاری برای یکی از مهم‌ترین موانع استفاده دوباره از این مواد در خطوط تولید ارائه کرده است.
بخش عمده قطعات ساخته‌شده از چندسازه‌های الیاف کربن پس از پایان عمر مصرف، دفن یا سوزانده می‌شوند و مقدار بازیافت جهانی این مواد هم‌چنان بسیار ناچیز است.یکی از مشکلات اصلی بازیافت، کاهش چسبندگی سطح الیاف به بسپار است. در فرایند بازیابی به روش تَف‌کافت (Pyrolysis)، سطح الیاف کربن بسیار صاف می‌شود و اتصال آن به بسپار جدید تضعیف می‌شود. در نتیجه، الیاف ممکن است به‌راحتی از زمینه بسپاری جدا شوند و استحکام چندسازه کاهش یابد.
مشکل دوم به شکل فیزیکی الیاف بازیافتی مربوط می‌شود. این الیاف معمولاً حجیم، سبک و درهم‌تنیده هستند و هنگام ورود به تجهیزات تولید، جریان یکنواختی ندارند. گرفتگی مکرر سامانه خوراک‌دهی، استفاده صنعتی از آن‌ها را دشوار می‌کند.
تبدیل الیاف بازیافتی به دانه‌های شبیه دانه برنج
شرکت Nantong Fuyuan Carbon Fiber Recycling (FUY) که در سال ۲۰۱۷ در چین تاسیس شده، فناوری ایجاد شده توسط پروفسور Yang Bin از دانشگاه Shanghai Jiao Tong را تجاری‌سازی کرده است. این شرکت پس از آزمایش‌های متعدد، الیاف کربن بازیافتی را به دانه‌هایی یکنواخت و شبیه دانه برنج تبدیل کرده است.
به گفته FUY، این تغییر شکل باعث می‌شود مواد بازیافتی مانند مواد نو به‌راحتی وارد تجهیزات تولید شوند و مشکل گرفتگی سامانه خوراک‌دهی برطرف شود. هم‌چنین زمان پراکنش الیاف در بسپار به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و بازده تولید افزایش پیدا می‌کند. FUY ادعا می‌کند که فرایند توسعه‌یافته آن انتشار کربن را ۸۵ درصد می‌کاهد.
سه محصول برای کاربردهای مختلف صنعتی
FUY سه گروه محصول را بر پایه الیاف کربن بازیافتی عرضه می‌کند.
دانه‌های الیاف کربن بازیافتی کوتاه: این محصول از الیاف بازیابی‌شده به روش تف‌کافت تولید می‌شود. الیاف پس از آماده‌سازی مجدد سطح، برش به طول کوتاه و گرانول‌سازی با تراکم بالا، برای استفاده در آمیزه‌های تقویت‌شده آماده می‌شوند. هدف از کاربرد آن‌ها افزایش سختی، استحکام، مقاومت سایشی و رسانایی برقی برای جلوگیری از تجمع بار الکتریسیته ساکن است.
نمد نبافته الیاف کربن بازیافتی: این محصول با وزن سطحی ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ گرم بر مترمربع تولید می‌شود و عرض آن قابل سفارش است. از کاربردهای آن می‌توان به قالب‌گیری فشاری سریع، پیش‌آغشته‌های گرماسخت SMC و چندسازه‌های گرمانرم تقویت‌شده با الیاف کربن اشاره کرد.
لایه سطحی نازک الیاف کربن بازیافتی: این محصول برای استفاده در لایه‌های سطحی چندسازه‌های کارآمد طراحی شده است و امکان استفاده دوباره از الیاف بازیافتی در محصولات با ارزش افزوده بیشتر را فراهم می‌کند.
سهم قابل‌توجه در بازار مواد چاپ سه‌بعدی
FUY اعلام کرده است که با وجود داشتن تنها ۳۳ نفر نیروی انسانی، فروش سالانه محصولات الیاف کربن بازیافتی آن بیش از ۹۰ درصد بازار جهانی را تشکیل می‌دهد. این رقم ادعای خود شرکت است و گزارش، داده مستقلی برای تایید آن ارائه نمی‌کند.
به گفته FUY، محصولات این شرکت به بیش از ۱۰ تولیدکننده بزرگ، از جمله DJI، Tesla و Lenovo عرضه می‌شوند. این شرکت هم‌چنین اعلام کرده است که بیش از ۸۰ درصد الیاف کربن مورد استفاده در مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی چین را تأمین می‌کند و پیش‌بینی کرده است که در سال ۲۰۲۶ حدود ۱۵۰ تن الیاف کربن بازیافتی به صنعت چاپ سه‌بعدی عرضه کند.
استانداردسازی و ارزیابی اثرات زیست‌محیطی
FUY در تدوین دو استاندارد گروهی مرتبط با محاسبه انتشار کربن در بازیافت و استفاده دوباره از پره‌های توربین بادی و چندسازه‌های الیاف کربن مشارکت داشته است. این شرکت هم‌چنین گواهی‌های ISO 14067 برای ردپای کربن محصول، GRS 4.0 از TÜV Rheinland و سه گواهی سامانه‌های مدیریتی ISO را دریافت کرده است.
در سال ۲۰۲۵ نیز به‌عنوان یک شرکت تخصصی در استان Jiangsu چین تایید شده است. اهمیت راهکار FUY در این است که بازیافت الیاف کربن را تنها به بازیابی ماده محدود نمی‌کند، بلکه به قابلیت استفاده دوباره آن در تجهیزات صنعتی نیز توجه دارد. تبدیل الیاف سبک و درهم‌تنیده به دانه‌های قابل خوراک‌دهی می‌تواند یکی از موانع عملی تولید چندسازه‌های تقویت‌شده با الیاف کربن بازیافتی را بکاهد؛ هرچند مسئله چسبندگی الیاف به بسپار و کارکرد مکانیکی محصول نهایی هم‌چنان باید برای هر کاربرد ارزیابی شود.
