維材料回收技術(shù)取得顯著進(jìn)展，德國(guó)弗勞恩霍夫高速動(dòng)力學(xué)研究所開發(fā)出創(chuàng)新技術(shù)，能有效回收復(fù)合材料中的連續(xù)碳纖維且保持其性能，國(guó)內(nèi)方面，中研普華產(chǎn)業(yè)研究院指出熱解回收技術(shù)可使廢舊碳纖維復(fù)材回收率達(dá)90%，再生纖維強(qiáng)度保留率超85%，蘇州綠?？萍冀ǔ蓢?guó)內(nèi)首條千噸級(jí)碳纖維回收產(chǎn)線。

碳纖維材料回收技術(shù)最新進(jìn)展

熱降解技術(shù)

熱降解是目前可大規(guī)模工業(yè)化的碳纖維回收技術(shù)之一。通過高溫處理，可以使碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行降解，得到表面干凈的碳纖維，同時(shí)還可以回收部分有機(jī)液體燃料。日本在福岡縣興建的中試廠，每年可處理碳纖維復(fù)合材料廢棄物60噸。英國(guó)的Milled Carbon Fiber Ltd.從2003年開始回收加工碳纖維復(fù)合材料，每年大約可處理2000噸的廢棄碳纖維復(fù)合材料，所生產(chǎn)的再生碳纖維的產(chǎn)量為1200噸。美國(guó)Adherent Technologies Inc. (ATI) 發(fā)明了一種低溫、低壓的碳纖維復(fù)合材料熱分解工藝，這種方法回收并處理后的碳纖維的表面基本上沒有受到損傷，碳纖維強(qiáng)度比原始纖維降低約為9%左右。

化學(xué)降解技術(shù)

化學(xué)降解是另一種碳纖維回收技術(shù)，通過特定的化學(xué)反應(yīng)來分解碳纖維復(fù)合材料。南加州大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新工藝，可以升級(jí)回收汽車面板和輕軌車輛中出現(xiàn)的復(fù)合材料。該方法不僅節(jié)省了碳纖維，還展示了如何在新制造中重復(fù)使用這些纖維，保持超過97%的原始強(qiáng)度。這種方法是第一個(gè)成功地從碳纖維復(fù)合材料的基體和碳纖維部分中獲得價(jià)值的方法，將廢物轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品并減少環(huán)境危害。

流化床熱分解法

流化床熱分解法是一種采用高溫的空氣熱流對(duì)碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行高溫?zé)岱纸獾奶祭w維回收方法。英國(guó)諾丁漢大學(xué)對(duì)于流化床熱分解工藝方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果表明這種方法特別適用于那些含有其他混合物及污染物碳纖維復(fù)合材料報(bào)廢零部件的回收和利用。

超/亞臨界流體法

超/亞臨界流體法利用超臨界或亞臨界流體的特性來分解碳纖維復(fù)合材料。Pinero Hemanz R等研究了在超臨界水中碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的分解過程，結(jié)果顯示，在673K、28MPa下經(jīng)30min反應(yīng)，環(huán)氧樹脂的分解率為79.3%，當(dāng)加入氫氧化鉀(KOH)催化劑，環(huán)氧樹脂的分解率達(dá)到95.3%，而且所得到的碳纖維的拉伸強(qiáng)度能夠保持為原始纖維的90%~98%。

結(jié)論

綜上所述，碳纖維材料的回收技術(shù)正在不斷進(jìn)步，包括熱降解、化學(xué)降解、流化床熱分解法和超/亞臨界流體法等多種方法。這些技術(shù)的發(fā)展為碳纖維材料的環(huán)保處理和資源再利用提供了有效的解決方案。

碳纖維回收成本效益分析

碳纖維回收技術(shù)的環(huán)境影響

碳纖維回收行業(yè)市場(chǎng)前景

碳纖維回收技術(shù)的未來趨勢(shì)