【原创资讯】 聚焦热塑性复合材料有机片材回收的工业生产线
位于法国南特的Cetim公司以其用于热塑性复合材料零件的工业化生产（不到1分钟的循环时间）包括如何将生产废料重新用于零件的QSP（Quilted Stratum Process）以及优化该零件的QSD（Quilted Stratum Design）软件而闻名。它的第三项技术是模块化生产线，用于将含有或不含纤维增强的热塑性废料转化为具有理想性能和成本的有机薄板。
这种热塑性复合材料的回收工艺是由Cetim Grand Est（法国米卢斯）开发的。它于1977年以Cetim Cermat的身份成立，并于2018年与CRITTMatériaux阿尔萨斯合并，为法国阿尔萨斯洛林和香槟阿登地区的公司提供技术支持。“ Cetim Grand Est负责聚合物和热塑性复合材料的回收技术，” Cetim Grand Est的以牟罗兹为基地的“未来工业”团队的业务部门经理ClémentCallens解释说， “我们在这个部门有15名员工，并与各行各业的大学和公司合作，创建了跨学科团队来解决难题。”
卡伦斯继续说道：“我们在米卢斯（Mulhouse）建立的中试生产线向世界展示了这种创新的热机械工艺可以回收生产废料，这条线在哲学上类似于QSP：灵活且模块化的自动化系统，使公司能够以有效且经济高效的方式使用该技术。实际上，我们是从南特的QSP生产线或其他客户那里接收废料，然后将其升级为各种有机片材和面板，目的是保持复合材料的完整性，以实现比传统材料和传统再生复合材料更高的性能。
该生产线结合了两种不同的方法：Thermosaïc和ThermoPRIME。Thermosaïc从切割和修整（或报废部件）中取出热塑性复合材料生产废料，将其粗碎，然后使用热机械工艺将其切成有机板。卡伦斯说：“我们称其为复合结构板，但基本上就像有机板一样。”有机薄板一词在欧洲得到了发展，用于描述织物增强的热塑性预浸料，半浸料或预固结的坯料，可以将其热成型并包覆成型为复合材料部件。Thermosaïc产品是准各向同性的，纤维长度要尽可能长，以使机械性能最大化。卡伦斯指出：“它们介于短纤维片和经典有机片之间。” “这项技术的目的是在切细尺寸和面板性能之间找到一个很好的折衷，因为您始终必须将性能与成本联系起来。该过程必须灵活且具有成本效益，这意味着要比原始材料便宜。”
他解释说：“我们使用同一条生产线来制造ThermoPRIME结构面板。” “这是相同的基本概念，但是在这种方法中，我们首先将未增强的热塑性废料或报废的零件回收再利用成膜。由不同材料制成的薄膜已经在市场上出售。然后，我们添加原始的，天然的，回收的或任何其他干式连续纤维，以生产具有与原始材料相同的性能但成本更低的有机片材。纤维浸渍使用的是连续工艺，比传统有机片材的分批加工便宜。
迄今为止的试验表明，与高性能的热塑性塑料（如PEEK聚醚醚酮）或PPS（聚苯硫醚）相比，PP（聚丙烯）已成为低成本的原生材料，可以节省更多成本。除这些聚合物外，卡伦斯（Callens）的团队还加工了PA6（聚酰胺6）并开发了不同种类的玻璃纤维增强的聚合物回收产品，并与Porcher（法国Eclose-Badinières）公司合作，生产Thermosaïc和ThermoPRIME面板。该团队还致力于回收碳纤维增强聚合物面板。
卡伦斯说：“我们正在与一级供应商和材料制造商合作，将这项技术推向工业领域。Cetim Grand Est正在与业界合作，以完成概念验证和可行性研究。它还正在与机器制造商合作伙伴合作，调整生产线以满足客户的特定需求，并与客户合作以帮助定义最佳的生产模块和参数。”
Thermosaïc和ThermoPRIME在JEC World 2018上荣获可持续发展创新奖。ClémentCallens计划于5月12日在JEC World 2020（法国巴黎）上展示有关这项技术的更多细节。
（来源composites World，本公众号编译）