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回收塑料登上大雅之堂,减少83%重量

没有绝对意义上的垃圾,只有放错地方的可再生

作者: 来源: 日期:2021/6/15 11:26:47  人气:
   

  在美国西雅图交响乐团新的Octave 9 Raisbeck音乐中心,观众被碳纤维增强塑料(CFRP)板支撑的圆形外壳所包围,使他们沉浸在现场音乐、环绕视频投影以及响应音频和声学的多重感官体验中。这座占地2500平方英尺的音乐中心于2019年2月开放,专为交响乐团提供近距离表演、教育项目和社区参与而设计。这些碳纤维增强塑料板是亚克力板的轻质替代品,它们由废弃的碳纤维环氧预浸料制成,并用黑胡桃木单板作为饰面。

  回收碳纤维复合材料废料

  这些面板是由华盛顿州的复合材料回收技术中心(CRTC)制造的。这是一家致力于开发先进复合废弃材料产品的非营利组织。这种材料在华盛顿非常丰富,据华盛顿生态部门(Washington Department of Ecology)称,每年大约有900吨制造碳纤维复合材料的废料被送往垃圾填埋场。回收中心估计,其中包括约500吨未固化的碳纤维预浸料。

  回收技术中心从包括东丽(Toray )CMA和波音公司在内的一些公司采购CFRP预浸料。当制造商从其冷冻机清除过期的预浸料坯或由于外观缺陷(例如,卷筒中缺少纤维或薄片)而丢弃材料时,就会产生废料。材料供应商还会丢弃生产运行结束时剩余的部分CFRP预浸料卷。回收中心的材料工艺工程师Erik Poulin说:“这很普遍,特别是在全幅辊上。在一系列生产运行结束后,他们会把剩余的材料堆积到一卷上,然后将其报废。”

  Poulin说,再生的预浸料(例如Octave 9项目中使用的预浸料)保留了其大部分特性,可以很好地固化,并且通常看起来就像原始的材料。他说:“只要您不需要航空航天那样的高要求,它仍然是一种非常漂亮的材料。”

  制作工艺

  Octave 9面板采用准各向同性铺层,标准真空装袋工艺和250华氏度的烤箱固化120分钟,由回收的单向Toray碳纤维环氧预浸料制成。然后使用水射流将10×10英尺的面板裁剪到最后7.5×8英尺的尺寸。“水射流给它一个很好的表面处理,我们也能够非常精确地插入(用于紧固件的)孔模式,这对他们来说使装配变得轻而易举。”Poulin说道。将黑色胡桃木贴面染色,以使其与音乐厅中的现有木材相匹配,接下来用贴面锯将其切成一定形状,然后用接触水泥将其粘合到CFRP面板上。

  优势

  与亚克力板相比,CFRP板具有许多优势,例如,减轻了重量。通过计算得出,重30磅的CFRP实木贴面板可减少83%的重量,从而使其更易于安装和移动。CFRP板还增加了抗剪强度,加强了整个结构,并减少了将这些部分带轮穿过大厅时的弹跳和振动。1.4毫米厚的面板也可以弯曲成一定形状,从而无需昂贵的弯曲模具。此外,使用废预浸料也降低了成本。

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