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At Empa in Switzerland, solvent and heat have been used to pull apart a material built like a sandwich: an aramid honeycomb core, woven glass or carbon-fiber layers, and epoxy holding it together. The structure is used in applications such as aircraft and train cabin floors, and the researchers say their new flame-retardant epoxy system can be softened, reshaped and separated—offering a possible route beyond incineration or landfill.
En Empa, en Suiza, se han utilizado disolvente y calor para separar un material construido como un sándwich: un núcleo de panal de aramida, capas tejidas de vidrio o fibra de carbono y epoxi para mantenerlo unido. La estructura se utiliza en aplicaciones como los suelos de las cabinas de aviones y trenes, y los investigadores aseguran que su nuevo sistema de epoxi ignífugo puede ablandarse, remodelarse y separarse, lo que ofrece una posible alternativa a la incineración o el vertedero.
The challenge sits in the binder. Cured conventional epoxy normally cannot be melted and reshaped, and it is difficult to chemically separate from the fibers and honeycomb. Empa’s composite uses a phosphorus-containing additive that changes the resin’s behavior: under specific conditions, the cured epoxy can soften and be reshaped, enabling what is known as thermomechanical recycling.
El desafío está en el aglutinante. El epoxi convencional curado normalmente no puede fundirse ni remodelarse, y resulta difícil separarlo químicamente de las fibras y el panal. El composite de Empa utiliza un aditivo que contiene fósforo que modifica el comportamiento de la resina: en condiciones específicas, el epoxi curado puede ablandarse y remodelarse, lo que permite el llamado reciclaje termomecánico.
The team and industrial partner Elantas, part of ALTANA, then demonstrated a second step. Using an appropriate solvent and some heat, they separated the composite into its individual components, including the aramid honeycomb and woven fiber layers. That matters because aramid honeycomb and carbon fiber are relatively expensive; recovering them could bring both environmental and economic benefits. Empa says the epoxy itself may also be recovered from the solution, but that work is still ahead.
El equipo y su socio industrial Elantas, parte de ALTANA, demostraron después un segundo paso. Mediante un disolvente adecuado y algo de calor, separaron el composite en sus componentes individuales, incluido el panal de aramida y las capas de fibra tejida. Esto es importante porque el panal de aramida y la fibra de carbono son relativamente caros; recuperarlos podría aportar beneficios tanto ambientales como económicos. Empa afirma que el propio epoxi también podría recuperarse de la solución, pero ese trabajo aún está pendiente.
The reported performance is close to the conventional material: the resulting composite retains nearly the same mechanical properties while complying with relevant fire-safety requirements, according to researcher Sabyasachi Gaan. That combination is particularly important inside aircraft, where materials must meet stringent fire rules while adding as little weight as possible. Gaan noted that making a material flame-retardant can alter its other properties.
El rendimiento declarado se aproxima al del material convencional: el composite resultante conserva unas propiedades mecánicas casi idénticas y cumple los requisitos pertinentes de seguridad contra incendios, según el investigador Sabyasachi Gaan. Esta combinación es especialmente importante en el interior de los aviones, donde los materiales deben cumplir estrictas normas contra incendios y añadir el menor peso posible. Gaan señaló que convertir un material en ignífugo puede alterar sus demás propiedades.
Concretely, if the process scales successfully, manufacturers of aircraft and train interiors could have a way to recover valuable layers instead of sending the whole composite to incineration or landfill. The project, supported by Innosuisse, has demonstrated the technology’s potential at industrial-application level; scaling both production and recycling is the next step, and researchers are also investigating uses in energy and construction.
En concreto, si el proceso logra ampliarse con éxito, los fabricantes de interiores de aviones y trenes podrían disponer de una forma de recuperar capas valiosas en lugar de enviar todo el composite a una incineradora o un vertedero. El proyecto, respaldado por Innosuisse, ha demostrado el potencial de la tecnología a nivel de aplicación industrial; el siguiente paso es ampliar tanto la producción como el reciclaje, y los investigadores también estudian sus posibles usos en los sectores de la energía y la construcción.