将热塑性聚合物和复合材料回收成有机片材的工业生产线

Cetim（法国南特）以其用于热塑性复合材料部件的工业化生产（<1 分钟循环时间）的 QSP（绗缝层工艺）以及优化此类部件的 QSD（绗缝层设计）软件而闻名，包括如何将生产废料重新使用回零件中。它的第三项支持技术是模块化生产线，用于将带有和不带有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片材面板。

Cetim Grand Est 试行线

这种热塑性复合材料回收工艺由 Cetim Grand Est（法国米卢斯）开发。 1977年成立为Cetim Cermat，2018年与CRITT Matériaux Alsace合并，为法国阿尔萨斯洛林和香槟-阿登地区的企业提供技术支持。 “Cetim Grand Est 负责聚合物和热塑性复合材料的回收技术，”Cetim Grand Est 的业务部门经理 Clément Callens 解释说，他是位于米卢斯的未来行业团队的业务部门经理，包括热塑性工艺和在线监控项目。 “我们在这个部门有 15 人，与来自各行各业的大学和公司合作，创建跨学科团队来解决具有挑战性的问题。”

“我们在米卢斯建立的试验生产线旨在向世界展示这种用于回收生产废料的创新热机械工艺是可能的，”卡伦斯继续说道。 “这条线在理念上类似于 QSP：一种灵活且模块化的自动化系统，使公司能够以高效且具有成本效益的方式使用该技术。实际上，我们从南特的 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，与传统材料和传统回收复合材料相比具有更高的性能。”

Thermosaïc 和 ThermoPRIME

该系列结合了两种不同的方法：Thermosaïc 和 ThermoPRIME。

Thermosaïc 从切割和修整（或报废零件）中获取热塑性复合材料生产废料，将其粗粉碎，然后使用热机械工艺将碎片转化为有机片材。 “我们称它为复合结构板，”卡伦斯说，“但它基本上就像有机板。”术语organosheet 在欧洲发展起来，描述了可以热成型和包覆成型为复合材料部件的织物增强热塑性预浸料、半浸料或预固结坯料。 Thermosaïc 产品是准各向同性的，纤维长度保持尽可能长，以最大限度地提高机械性能。 “它们介于短纤维片材和经典有机片材之间，”卡伦斯指出。 “该技术的目标是在碎片尺寸和面板属性之间找到一个很好的折衷方案，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，这意味着比原始材料便宜。”

“我们使用相同的生产线来制造 ThermoPRIME 结构板，”他解释说。 “这是相同的基本概念，但在这种方法中，我们从未增强的热塑性废料或已回收成薄膜的报废部件开始。市场上已经可以买到由不同材料制成的薄膜。然后，我们添加原始、天然、回收或任何其他干燥的连续纤维，以生产出与原始材料具有相同特性但成本更低的有机片材。纤维浸渍采用连续工艺，与传统有机片材的批量处理相比，成本更低。”

演示、成本节约和供应链

迄今为止的示范表明，使用 PEEK（聚醚醚酮）或 PPS（聚苯硫醚）等更高性能的热塑性塑料与 PP（聚丙烯）等材料相比，成本更低，PP（聚丙烯）作为原始材料已经是低成本的。除了这些聚合物，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​​强聚合物回收产品，与 Porcher（法国 Eclose-Badinières）等公司合作生产 Thermosaïc 和 ThermoPRIME 面板。该团队还致力于回收碳纤维增强聚合物面板。

您如何看待回收供应链的发展？ “我们现在正在努力将这项技术转移到行业，与一级供应商和材料制造商合作，”卡伦斯说。 “Cetim Grand Est 正在与行业合作以完成概念验证和可行性研究。它还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，并与客户一起帮助定义最佳生产模块和参数。”

Thermosaïc 和 ThermoPRIME 在 JEC World 2018 上获得了可持续发展创新奖。 Clément Callens 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。