Sisukord
2. paberist süsinikkiu ja jäätmete olek
3. paberist süsinikkiust ringlussevõtu tehnoloogia
4. tööstuse edendamine ja ettevõtluse praktika
5. Väljakutsed ja toimetulekustrateegiad
Ajal, mil säästvast arengust on saanud ülemaailmne konsensus, pööravad erinevad tööstusharud üha enam tähelepanu materjalide keskkonnamõjule. Paberikiudu kasutatakse laialdaselt kosmoses, autotootmises, elektroonikaseadmetes ja muudes põldudes selle suure tugevuse, madala tiheduse, hea juhtivuse ja muude omaduste tõttu. Kuid selle kasutamise suurenedes muutub jäätmete kõrvaldamise probleem silmapaistvaks. Paberi süsinikkiust taaskasutatavaks tegemine on ressursside tõhusaks kasutamiseks ja keskkonnakaitse tõhusaks kasutamiseks. Viimasel ajal on asjakohane uurimistöö ja praktika teinud palju edusamme, mis on tööstuse tähelepanu äratanud.
2. paberist süsinikkiu ja jäätmete olek
1. laiad rakendusalad
| Rakendusalad | Konkreetsed rakendused |
| Kosmose | Põhikomponentide, näiteks õhusõiduki tiibade ja kerede tootmine, õhusõiduki kaalu vähendamine ja kütusesäästlikkuse parandamine |
| Autotootmine | Kasutatakse keharaamide ja mootori kapottide tootmisel sõiduki jõudluse ja ohutuse suurendamiseks |
| Elektroonikaseadmed | Kuumuse hajumise komponentide ja elektromagnetiliste varjestusmaterjalide valmistamine, et tagada seadmete stabiilne töö |
2. jäätmete kasvu andmed
Statistika kohaselt globaalnepaberkiustJäätmete genereerimine 2024. aastal on umbes 50, 000 tonni ja eeldatakse, et see ületab 100, 000 tonni aastas aastaks 2029. aastaks. Aasia-Vaikse ookeani piirkonnast, eriti Hiinast, on saanud arenenud töötleva tööstuse tõttu peamiseks jäätmegeneraatoriks. Traditsioonilised prügila- ja põletuspuhastusmeetodid mitte ainult ressursid, vaid ka kahjulikke gaase ja saastavad keskkonda.
3. paberist süsinikkiust ringlussevõtu tehnoloogia
1. füüsiline ringlussevõtu meetod
Mehaanilise nihke ja purustamise kaudu eraldatakse vaigupulbri ja süsinikkiust osakesed. See on odav ja keskkonnasõbralik, kuid ringlussevõetud süsinikkiud on hakitud kiudaineid ja mehaanilised omadused on oluliselt vähenenud. Näiteks erineb hakitud ringlussevõetud süsinikkiust tugevdatud PA66 komposiitmaterjalid algsest omast. Kuid seda saab kasutada tsemendi, asfaldi jms tugevdamiseks ehitusvaldkonnas, et saavutada osaline ressursside taaskasutamine.
2. keemiline ringlussevõtu meetod
Kasutage lahustite ja kuumuse, et murda polümeeride ristsidemeid, lagundada madala molekulmassiga aineid ja lahustada need ning eraldada vaigu maatriks ja paberist süsinikkiud. Hiina Teaduste Akadeemia Ningbo materjalide instituut kasutab madala temperatuuriga lahustumiseks madala toksilisi ja madala korrektsioone keemilisi lahendusi. Epoksüvaigu lahustumiskiirus ületab 90% ja ringlussevõetud paberi süsinikkiudude tugevuse säilitamise määr ulatub 90% või rohkem. Sellel meetodil on aga mitut tüüpi lahusteid, millest osa on kõrge ja jäätmevedelik on mürgine, mida on keeruline ja kulukas käsitseda, piirates suuremahulist kasutamist.
3. pürolüüsi taastumismeetod
Kasutage kõrge temperatuuri (mõnikord inertse gaasiga), et lagundada vaht väikesteks molekulaarseteks polümeerideks, et ringlusse paberi süsinikkiust. Ühendkuningriigis Nottinghami ülikoolis mikrolaineabilise pürolüüs võib vaigu maatriksi kiiresti lagundada, et saada puhast paberist süsinikkiudu ning pürolüüsiga toodetud gaasi saab kasutada soojusallikana energia ringlussevõtu saavutamiseks ilma keemiliste reagentide vajaduseta. Kuid see kahjustab ringlussevõetud paberist süsinikkiu mehaanilisi omadusi, toodab toksilisi gaase ja jätab pinnale jäägid. Praegu on see ainus tehnoloogia, mida saab tööstuslikult ringlusse võtta.
4. arenevad tehnoloogiad
Waseda ülikool on välja töötanud otsese tühjenemise elektrilise impulsi meetodi, et tõhusalt ja keskkonnale eraldada paberist süsinikkiust tugevdatud polümeerid ja ringlussevõetav kvaliteet paberist süsinikkiust, mis peaks eeldatavasti läbima traditsioonilise ringlussevõtu tehnoloogia piirangud.
4. tööstuse edendamine ja ettevõtluse praktika
1. tööstuse organisatsiooni tegevused
Tööstusharu organisatsioonid koostavad standardeid ja norme, et suunata ettevõtted ringlussevõtuoperatsioonide standardiseerimiseks ja koostöö tugevdamiseks teadusuuringute institutsioonidega ringlussevõtutehnoloogiate väljatöötamiseks. Näiteks on rahvusvaheline liitmaterjalide tööstuse ühing loonud spetsiaalse fondi koos teadusuuringute asutustega. Samuti edendab see ettevõtete kogemuste vahetust ja tehnoloogia jagamist, pidades seminare ja näitusi.
2. Ettevõtte praktika juhtumid
| Ettevõtted | Sisu harjutama |
| Airbus | Kasutage õhusõidukite tootmise töötlemiseks pürolüüsi ringlussevõtutehnoloogiat ja kasutage seda lennukite siseruumide ja muude madala jõudlusnõuetega osade tootmiseks |
| BMW | Kontseptsiooniautos "BMW Vision" |
| Zhejiang Runfew New Material Co., Ltd | Alates 2003. aastast on paberist süsinikkiust ringlussevõetavaks kasutatud pürolüüsiseadmeid. Hapniku puudumisel, kuumutamine 400-500 kraadi juures jõuab ringlussevõetud paberi süsinikkiust mehaanilised omadused 90% -95% originaalist. Pürolüüsigaasi ja õli saab soojusallikatena kasutada ressursside ringlussevõtu saavutamiseks |
5. Väljakutsed ja toimetulekustrateegiad
1. Tehnilised raskused
Olemasolevatel ringlussevõtu tehnoloogiatel on oma piirangud. Taaskasutatud kvaliteedi parandamineJuhtiv süsinikpaberJa võti on selle jõudluse originaali lähedale tegemine. Erinevatest allikatest pärit jäätmete koostis on keeruline ja nõuab sihitud tehnoloogiat. Teadlased peaksid suurendama investeeringuid, uurima paberist süsinikkiudude struktuurilisi omadusi, parandama keemilise ringlussevõtu meetodi lahusti valemit ja optimeerima pürolüüsi ringlussevõtu meetodi protsessi parameetreid.
2. Kulukontroll
Ringlussevõtukulud on suured, sealhulgas seadmete ostmine ja hooldus, tehnoloogia uurimine ja arendamine, tööjõukulud jne ning turunõudlus on väike, hind on madal ja ettevõtte kasum on väike. Ettevõtted saavad vähendada tootmist kulude jagamiseks, tugevdada üles- ja allavoolu koostööd, et stabiliseerida tooraine pakkumine ja toodete müügikanalid. Valitsus saab ettevõtete tegevussurve vähendamiseks kasutusele võtta maksusoodustusi ja subsiidiumipoliitikat.
3. turuteadlikkus ja nõudlus
Turul on vähe teadlikkus ringlussevõetud paberist süsinikkiust, kuna selle jõudlus erineb originaalist ja rakendusvahemik on kitsas. Tööstusharu organisatsioonid ja ettevõtted peaksid tugevdama avalikkust, näitama tulemuslikkuse eeliseid ja rakendusjuhtumeid, optimeerima ringlussevõetud paberikiudude jõudlust, laiendama rakendusalasid ja meelitama keskkonnasõbralikke kliente keskkonnasõbralike atribuutidega.
Ülemaailmne nõudlus säästva arengu järele on suurenenud ja ringlussevõttJuhtiv süsinikpaberon helge tulevik. Tulevikus tekib ringlussevõetud paberist süsinikkiu kvaliteedi ja jõudluse parandamiseks tõhusamad, keskkonnasõbralikud ja odavamad ringlussevõtutehnoloogiad. Kuna tehnoloogia küpseb ja kulud vähenevad, suureneb tema turunõudlus ja laienevad selle rakenduspiirkonnad. Valitsuse poliitika toetamine edendab ka tööstusarengut. Tööstusharu organisatsioonid ja ettevõtted peaksid kasutama võimalust saavutada paberi süsinikkiudude ringlussevõtt ja edendada ülemaailmset säästvat arengut.
Paberi süsinikkiu taaskasutamise realiseerimine nõuab valitsuse, tööstusorganisatsioonide, ettevõtete ja teadusuuringute asutuste kooskõlastatud jõupingutusi. Uuendusliku tehnoloogia, kulude vähendamise ja turuteadlikkuse kaudu juhib paberkandjal süsinikkiust ringlussevõtutööstus jätkusuutliku arengu teel edasi uue arengu ja edasi.