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Glasfaser verstärkte Kunststoffe: Szenario für eine Wiederverwendung der Faserfraktion

Faserverstärkte Kunststoffe, vor allem solche mit Glasfaserverstärkung, gewinnen zunehmend an Bedeutung. Aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften können durch Leitbaukonstruktionen, vor allem im automotiven Bereich, beachtliche Mengen an Energie eingespart werden. Bislang existiert jedoch noch kein geeignetes Recyclingverfahren, um sowohl den Kunststoff als auch die Glasfasern zu recyceln. Obwohl durch Pyrolyse auch vernetze Kunststoffe, wie Epoxydharz, verwertet werden können, werden die Glasfasern bei den dafür notwendigen Temperaturen so massiv geschädigt, dass eine Wiederverwendung nicht möglich ist. Basierend auf Literaturdaten wurden einige Versuche durchgeführt, die zeigen, dass es möglich ist, die thermisch verursachten Oberflächenfehler der Glasfasern durch Ätzen zu entfernen und die ursprünglichen Festigkeitswerte teilweise wiederzuerlangen. Die Versuche befinden sich noch in der Anfangsphase aber ein großes wirtschaftliches Potential ist vorhanden.

Faserverstärkte Kunststoffe sind Verbundwerkstoffe, bei denen die Matrix durch Fasern verstärk wird. Es kommt breite Palette von Kunststoffen, sowohl Thermoplaste als auch Duroplaste, als Matrixmaterial zum Einsatz. Als Fasermaterialien werden neben Naturfasern (z.B. Hanf) vor allem Glasfasern eingesetzt. Die Anordnung der Fasern in der Matrix kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Neben Kurzfasern in regelloser Ausrichtung können auch Vliese oder auch parallele Einzelfasern zum Einsatz kommen.
In Tab. 1 sind die Werkstoffeigenschaften von Metallen (Stahl und Aluminium als wichtigste Vertreter) und Epoxydharz verglichen. Unverstärktes Epoxydharz liegt bei Festigkeit und E-Modul deutlich hinter den Metallen. Bei einem Faser verstärkten (parallele Einzelfasern) E-poxydharz steigt die Festigkeit (parallel zur Faserachse) deutlich über die Werte der metallischen Werkstoffe und das bei wesentlich geringerer Dichte.

Copyright:	© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle:	Depotech 2010 (November 2010)
Seiten:	6
Preis:	€ 3,00
Autor:	Dr.techn. Dipl.-Ing. (PhD) Davide Pico Dr. Andreas Bartl
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