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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.
À Empa, en Suisse, un solvant et de la chaleur ont permis de désassembler un matériau construit comme un sandwich : un cœur en nid d’abeilles d’aramide, des couches de verre tissé ou de fibres de carbone, et de l’époxy pour maintenir l’ensemble. Cette structure est utilisée notamment dans les planchers de cabines d’avions et de trains, et les chercheurs indiquent que leur nouveau système époxy ignifuge peut être assoupli, remodelé et séparé, offrant une piste pour éviter l’incinération ou la mise en décharge.
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.
La difficulté vient du liant. L’époxy durci classique ne peut normalement pas être fondu ni remodelé, et il est difficile de le séparer chimiquement des fibres et du nid d’abeilles. Le composite d’Empa utilise un additif contenant du phosphore qui modifie le comportement de la résine : dans certaines conditions, l’époxy durci peut s’assouplir et être remodelé, ce qui permet un procédé appelé recyclage thermomécanique.
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.
L’équipe et son partenaire industriel Elantas, qui fait partie d’ALTANA, ont ensuite démontré une seconde étape. À l’aide d’un solvant approprié et d’un peu de chaleur, ils ont séparé le composite en ses différents composants, notamment le nid d’abeilles en aramide et les couches de fibres tissées. Cette avancée est importante, car le nid d’abeilles en aramide et les fibres de carbone sont relativement coûteux ; leur récupération pourrait offrir des bénéfices à la fois environnementaux et économiques. Empa indique que l’époxy elle-même pourrait également être récupérée à partir de la solution, mais ces travaux restent à mener.
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.
Les performances annoncées sont proches de celles du matériau classique : le composite obtenu conserve presque les mêmes propriétés mécaniques tout en respectant les exigences applicables en matière de sécurité incendie, selon le chercheur Sabyasachi Gaan. Cette combinaison est particulièrement importante à l’intérieur des avions, où les matériaux doivent respecter des règles strictes en matière d’incendie tout en ajoutant le moins de poids possible. Gaan a souligné que rendre un matériau ignifuge peut modifier ses autres propriétés.
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.
Concrètement, si le procédé passe à l’échelle avec succès, les fabricants d’aménagements intérieurs d’avions et de trains pourraient disposer d’un moyen de récupérer des couches de valeur au lieu d’envoyer l’ensemble du composite à l’incinération ou en décharge. Le projet, soutenu par Innosuisse, a démontré le potentiel de la technologie au niveau des applications industrielles ; la prochaine étape consiste à changer d’échelle pour la production et le recyclage, tandis que les chercheurs étudient également des applications dans l’énergie et la construction.