Ett flamskyddande kolfiberförstärkt kompositmaterial har utvecklats. Korea Institute of Science and Technology (KIST) meddelade att ett forskarlag från dess Institute of Advanced Composite Materials, ledd av Dr. Yong chae Jung använde växtursprunget garvsyra för att utveckla en flamskyddad kolfiberförstärkt plast (CFRP), och presenterade även en metod för sin miljövänliga återvinning.

CFRP, ett kompositmaterial som innehåller kolfiber, som är ungefär fyra gånger lättare än stål men ändå 10 gånger starkare, används ofta inom flyg- och rymdindustrin, bil, skeppsbyggnad, och sportutrustningsindustrin. Strukturellt sett CFRP består av kolfiber och epoxiharts, som fyller funktioner i detta kompositmaterial liknande de respektive roller som armeringsstänger och cement spelar i betongkonstruktioner. För att uppnå mekanisk styvhet, bindningen av kolfiber och epoxiharts i CFRP måste vara stark. Dessutom, CFRP måste vara brandsäkert, eftersom det används för ändamål som är nära relaterade till vardagen, t.ex., använda som byggmaterial. För att inducera dessa egenskaper i CFRP, ibland syntetiseras det med tillsatser.

På grund av dess känslighet för värme, CFRP hade gjorts brandsäkert genom att ha tillsatt ett flamskyddsmedel av halogen. Dock, användningen av halogen i CFRP förbjöds över hela världen, eftersom det genererar giftiga ämnen när det förbränns för återvinning. Som sådan, uppgiften var att göra CFRP flamskyddande med användning av en giftfri, säkert material.

Jung Yong-chae, huvudforskare vid KIST:s Institute of Advanced Composite Materials, försökte förbättra den mekaniska styvheten och flamskyddet hos CFRP med garvsyra, ett miljövänligt ämne. Garvsyra binder karaktäristiskt starkt till kolfiber. Det förvandlas också till träkol när det bränns. Kolad garvsyra fungerar som en barriär som blockerar inflödet av externt syre. Genom att tillverka epoxiharts av garvsyra och blanda in det i kolfiber, forskargruppen från KIST utvecklade framgångsrikt en CFRP som är stark och flamskyddad.

Till skillnad från konventionell epoxiharts som är känslig för värme, epoxiharts tillverkad av garvsyra är flamskyddad och behöver inga tillsatser. Detta innebär att de giftiga ämnen som genereras vid förbränning av CFRP för återvinning inte längre skulle vara ett problem. Också, eftersom konventionell CFRP när den bränns minskade prestandan hos dess epoxiharts, utesluter fullständig återvinning, forskargruppen kom på en ny återvinningsmetod.

Genom att lösa upp CFRP i vatten i ett superkritiskt flytande tillstånd, dvs. temperatur och tryck över en inställd nivå – över 99 % av CFRP kunde återvinnas utan minskad kolfiberprestanda. Det visade sig också att epoxiharts när det löstes producerade ett ämne som kallas "kolprickar, " som kan användas som elektroniskt material (Optronics, Avkänning, Bioavbildning etc.). Till skillnad från metoden för återvinning genom förbränning, som bränner upp epoxiharts och lämnar bara den ofullständiga kolfibern som ska återvinnas, denna nya metod för återvinning möjliggör återvinning av alla komponenter i ett kompositmaterial.

Chefsforskaren Dr Jung sa, "Vi har skapat ett kompositmaterial med ett utökat användningsområde som är en dramatisk förbättring jämfört med konventionell kolfiberförstärkt plast när det gäller flamskydd, mekanisk styvhet, och återvinningsbarhet. Dessa förbättrade egenskaper är betydande eftersom de bestämmer tillämpningsområdet för nämnda kompositmaterial." Han tillade, "Vi kommer att se över strukturen för detta kompositmaterial för att uppnå ännu bättre egenskaper och för att ytterligare utöka användningsområdet."