Reevaluation of carbon fibers obtained from weaving scraps to manufacture nonwovens for automotive applications

In this master thesis work, carbon fibre offcuts coming from industrial weaving process waste were transformed into a nonwoven via dry-laid web formation in collaboration with C.I.T. (Composite Materials Italy) SpA and Rymyc SrL. Remanufacturing of carbon fibres involved conventional textile processes including carding, cross-lapping, and needle-punching. Subsequently, the nonwoven was impregnated via hot-melt technology to produce a nonwoven-based prepreg which was used to manufacture two types of laminates: a monolithic one and a sandwich one. Mechanical characterization of monolithic laminates highlighted the competitiveness of recycled carbon fibre nonwovens within the composite market. Instead, the study of sandwich laminates for automotive/racing applications in collaboration with Dallara Automobili showed that further investigation must be performed in order to improve the mechanical performances and reduce the high dispersion in the results.

Gli scarti di fibra di carbonio provenienti dal processo di tessitura industriale sono stati trasformati in un tessuto-non tessuto tramite la produzione di un random mat in collaborazione con C.I.T. (Composite Materials Italy) SpA e Rymyc SrL. La rigenerazione delle cimosse di fibra di carbonio ha coinvolto alcuni dei più comuni processi tessili, tra cui la cardatura, la faldatura e l’agugliatura. Successivamente, il tessuto-non tessuto è stato impregnato tramite la tecnologia hot-melt al fine di produrre un pre-impregnato che è stato impiegato per laminazione di due tipologie di provino: un provino monolitico e un provino sandwich. La caratterizzazione meccanica dei laminati monolitici ha evidenziato la competitività del tessuto-non tessuto in fibra di carbonio riciclata rispetto ad altri materiali già presenti nel mercato dei compositi. Invece, lo studio dei laminati sandwich, il cui campo di applicazione può essere quello dell’automotive/racing, svolto in collaborazione con Dallara Automobili ha mostrato che è necessario effettuare ulteriori studi per migliorare le prestazioni meccaniche e ridurre l'elevata dispersione nei risultati ottenuti.