Toray Industries hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich verschiedene carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFRP) aus duroplastischen Harzen chemisch zersetzen lassen, ohne die mechanischen Eigenschaften der Carbonfasern wesentlich zu beeinträchtigen. Die Technologie basiert auf einem neu entwickelten Zersetzungsmittel, das dreidimensional vernetzte Harze bei niedrigeren Temperaturen als bei etablierten Verfahren aufspaltet.
Behandelt wurden CFRP-Abfälle aus Branchen wie Luftfahrt, Windkraft und Automobilbau. Die rückgewonnenen Fasern erreichen laut Toray mehr als 95 % der Einzel-Faserzugfestigkeit von petrochemisch hergestellten Virgin-Carbonfasern. Zudem erwartet das Unternehmen, dass die CO2-Emissionen des Prozesses weniger als die Hälfte jener der Neufaserherstellung betragen.
Recycelte Fasern
Die recycelten Carbonfasern weisen eine geringe Menge an Harzrückständen und eine homogene Oberflächenqualität auf. Dadurch soll der Faserbruch während der Weiterverarbeitung sinken und die Fasern lassen sich in verschiedenen Prozessen einsetzen.
Die Dispergierbarkeit der Kurzfasern wurde besonders weiterentwickelt. Sie ermöglicht laut Anbieter die Herstellung von Nonwoven-Materialien in Plattenformen. Die Struktur der Faservliese kann von homogen bis texturiert variiert werden, wobei charakteristische Oberflächen entstehen, die an traditionelles Washi-Papier erinnern. Die Nonwovens kombinieren funktionale Eigenschaften der Carbonfaser wie Wärmeleitfähigkeit oder Funkfrequenzabschirmung mit neuen ästhetischen Oberflächenmerkmalen von Washi.
Einsatzmöglichkeiten
Toray hat erste Prototypen des Nonwoven-Materials an Kunden übergeben, die potenzielle Anwendungen prüfen, darunter im Automobilbau, Bauwesen und in der Elektronik sowie für Alltagsprodukte. Technische Bewertungen der recycelten Fasern werden gemeinsam mit Partnern fortgeführt.
Das neuartige Material wurde bereits in Innen- und Außenelementen des Konzeptfahrzeugs (Vision Model) von Mazda eingesetzt, das auf der Japan Mobility Show 2025 präsentiert wurde.
Einordnung in bestehende Recyclingverfahren
Carbonfaserverstärkte Kunststoffe werden vielfach in langlebigen Produkten wie Windturbinen oder Flugzeugen eingesetzt. Für deren Recycling gewinnen chemisches Recycling als Reduktionsmittel in Stahlöfen zunehmend an Bedeutung, während pyrolytische Prozesse weiterhin etabliert sind. Die Herausforderung besteht darin, thermische Schädigung zu vermeiden, Harzrückstände zu kontrollieren und unterschiedliche CFRP-Abfälle verarbeiten zu können.
Torays Technologie adressiert diese Anforderungen durch milde Prozessbedingungen und gute Kontrolle der Faserqualität.
Beitrag zu Ressourcenmanagement und Kreislaufwirtschaft
Das Verfahren wurde im Rahmen eines Programms des japanischen Umweltministeriums entwickelt, das von 2024 bis 2025 Entwicklungen für eine dekarbonisierte und kreislauforientierte Wirtschaft fördert.
Es unterstützt die Nachhaltigkeitsziele der Toray Group, die sich im Rahmen ihrer Sustainability Vision 2050 zur Förderung effizienter Ressourcennutzung und zur Entwicklung kreislauffähiger Materialien verpflichtet hat.
