德国登肯多夫纺织与纤维研究院是欧盟 REWIND 项目的 13 家合作单位之一,合作方来自 7 个国家。该欧盟资助项目旨在探索风电行业复合材料废弃物的再利用途径。该机构重点承担相关基础技术与工艺的开发工作,用于这类废弃物的拆解、回收以及再利用。
该项目联盟已搭建相关模型,对回收材料力学性能的预测精度可达 90% 以上。这使得回收材料可用于电动汽车等要求严苛的应用场景,或是用作绝缘材料。在 DITF 研究院内,科研人员利用项目合作方回收得到的玻璃纤维与碳纤维,开发纱线和织物,用于制备全新零部件,或是风力发电机的维修套件。研究的第一步是对再生纤维(rCF 再生碳纤维、rGF 再生玻璃纤维)开展检测,主要确定其适配的加工工艺。

由回收玻璃纤维制成的纱线。来源 | DITF
目前研究团队正在推进两条不同的技术路线。
第一条工艺路线,将再生玻璃纤维加工为高价值纺织增强材料。工艺流程为:纤维预开松、梳理、纺成纱线,再织制成单向或双向增强织物。DITF 公布了一项阶段性成果:研发出纤维体积分数约 40% 的再生玻璃纤维增强尼龙 6 纱线,适用于热塑性复合材料(TPC),可应用于汽车工程领域的结构件。
此外,研究人员成功制备出再生玻璃纤维占比高达 98% 的纱线,并以此织造出纤维平行取向的单向织物(UD 织物)。DITF 表示,这一成果首次证明:可以采用再生玻璃纤维制备具备特定取向的纺织增强结构,使其能够完美适配各类力学载荷工况。
第二条工艺路线研究长纤维分层带(LFD 带材)的加工。该带材直接由风力发电机叶片刨削制得,可加工成单向织物。长纤维分层带属于一类新型纺织半成品,由完全固化的再生玻璃纤维增强聚合物复合材料制成。现阶段研究正在探究这类中间产品,能够在多大程度上充当纤维增强复合材料的高性能增强结构。

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