Рециклинг отходов производства изделий авиационной техники на базе ПКМ с целью регенерации углеродных волокон и получения активных углей

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) с ожидаемым общим объемом выпуска в России в 2020 г. в размере 118 тысяч тонн в год активно используют практически во всех отраслях промышленности. С учетом этого объем ПКМ, подлежащих утилизации, по различным оценкам может достигать 1–3 % от годового производства. Для широкого круга таких отходов, имеющих высокие значения показателей термической и химической стойкости к внешним воздействиям окружающей среды, механической прочности и стоимости входящих в них углеродных наполнителей (у рубленого углеродного волокна 3–5,5 тыс. руб./кг), проблема утилизации носит как экономический, так и экологический характер. Все методы утилизации отходов угле-, органо- и стеклопластиков, ориентированные на выделение армирующего наполнителя (волокна), объединяет необходимость разрушения матрицы (связующего), сопровождаемого получением различных продуктов переработки. При сопоставлении возможных методов показано, что для максимального сохранения свойств каждого наполнителя предпочтителен свой метод утилизации: для углепластиков, например, это пиролиз и сольволиз, для стеклопластиков – пиролиз. Отмечено, что при пиролизе отходов органопластиков, при нагревании которых наполнитель обычно разрушается вместе со связующим веществом, в ряде случаев можно ориентироваться на получение достаточно дорогостоящих и эффективных углеродных адсорбентов типа активированных (активных) углей. Данные адсорбенты могут быть использованы в многочисленных промышленных производствах для рафинирования газовых и жидких сред и потоков, в различных смежных отраслях экономики, а также при решении широкого круга задач защиты окружающей среды. Значительный ряд научно-технических публикаций и источников патентной информации указывает на возможность и эффективность переработки отходов органопластиков с получением углеродных адсорбентов. Тем не менее, проблема утилизации с названной целью отходов производства ПКМ, образующихся на российских авиационных предприятиях, разработана весьма скромно, что обусловливает необходимость её более глубокого исследования. Целью работы является технологическое обоснование рециклинга отходов производства изделий авиационной техники на базе ПКМ, ориентированное на регенерацию углеродных волокон и получение активных углей.