Zugversuche an Garnen aus rezyklierten Carbonfasern

Die Nachfrage nach der Rückgewinnung von Carbonfasern aus Altbauteilen oder nach der Verwertung von Carbonfaserabfällen steigt mit der zunehmenden Verwendung dieser Fasern in vielen Sektoren (z. B. Automobilindustrie, Luft‐ und Raumfahrt). Obwohl mit Carbonfaserhalbzeugen bewehrte Bauteile bereits seit einigen Jahren Anwendung finden, eröffnet die Nutzung von recycelten oder wiederverwendeten Carbonfasern (rCF) im Bausektor, insbesondere als Betonbewehrung, eine vielversprechende Möglichkeit, den Carbon‐Materialkreislauf zu schließen. In der vorliegenden Studie wurden Zugversuche an Garnen aus rCF, die mit zwei verschiedenen Imprägnierungen (thermoplastisch und duroplastisch) hergestellt wurden, durchgeführt und mit zwei ähnlich imprägnierten Garnen aus neuwertigen Carbonfasern verglichen. Die Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Zugfestigkeit und Steifigkeit. Dennoch stellen diese ersten Tests einen initialen Schritt in der Bewertung von rCF‐Garnen für strukturelle Anwendungen dar und weisen auf das Potenzial für eine weitere Optimierung der Prozesse für rCF hin, um ein Leistungsniveau zu erreichen, das mit dem von neuen Carbonfasern vergleichbar ist.

The demand for the recovery of carbon fibers from old components or the recycling of carbon fiber waste is increasing with the growing use of carbon fibers in many sectors (e.g., automotive, aerospace). Although components reinforced with semi‐finished carbon fiber products have already been in operation for several years, the use of recycled or reused carbon fibers (rCF) in the construction sector, especially as concrete reinforcement, opens up a promising opportunity to close the carbon material cycle. In the present study, tensile tests were carried out on yarns made of rCF produced with two different impregnations (thermoplastic and thermoset) and compared with two similarly impregnated yarns made of virgin carbon fibers. The findings indicate substantial disparities in the mechanical properties, particularly in tensile strength and stiffness. These findings signify an inaugural phase in the assessment of rCF yarns for structural applications and underscore the feasibility of subsequent enhancement of rCF processes to attain performance benchmarks commensurate with those of virgin carbon fibers.