復合材料百科:國內外現有碳纖維復合材料回收利用技術
國家對碳纖維的回收越來越重視相繼發布了一系列政策文件支持碳纖維的回收利用碳纖維回收利用不僅可以減少能源消耗保護環境還能循環利用這是因為回收后的碳纖維仍有很好的力學性能和利用價值可利用于要求相對較低的部件
(圖示碳纖維)
據相關數據顯示碳纖維增強復合材料將會在2020年達到357.5億美元的市場規模且碳纖維生產過程中有超過30%的浪費因此碳纖維復合材料的回收勢在必行
碳纖維的回收研究始于21世紀初期目前的技術已經能在制造過程和報廢部件中回收碳纖維不會明顯降低碳纖維的性能并且回收的碳纖維復合材料廣泛應用于飛機汽車等工業領域蘇州挪恩復材是國內位數不多對碳纖維回收有一定研究的企業本期小編邀請挪恩復材來為我們介紹國內外碳纖維回收利用技術的發展情況以及具體的回收利用技術介紹
目前現有的碳纖維回收利用技術公司以英國ELG碳纖維公司代表該公司有著世界上第一個也是最大的碳纖維回收工廠回收的碳纖維成功應用于汽車軌道交通領域中此外較為知名的還有日本精細陶瓷中心(JFCC)和碳纖維再生工業公司(CFRI)德國的瑟克森放置研究院(STFI)等企業
國內方面由于國家政策的支持使得國內的碳纖維回收技術以較快的速度發展其中具有代表性的是上海交通大學王新靈團隊該團隊發明的碳纖維回收技術在廢棄物處理前可保留其大尺寸免除廢棄物切割粉碎工序更重要的是保持了再生碳纖維的足夠長度目前實現了碳纖維復合材料廢棄物年處理能力超過200噸
總的來說碳纖維復合材料回收技術分為熱解法化學法以及機械法三類其下又有細分
1高溫熱解法
高溫熱解法目前已有商業運營可回收部分有機液體燃料但缺點也十分明顯就是碳纖維的力學尋給你降低的幅度比較大
2微波熱解法
微波熱解法可以快速分解樹脂以恢復碳纖維縮短整體的處理時間且設備要求少但可能會對纖維強度和力學性能造成一定的影響
3硫化床熱分解
硫化床熱分解可以得到較干凈的碳纖維但受高溫沙粒磨損等影響使碳纖維長度變短和碳纖維力學性能下降
4溶劑分解法
溶劑分解法工藝簡單利于進一步實現產業化不過目前還停留在實驗室階段未能真正利用
5機械法
機械法工藝簡單不產生污染物可回收不同長度的短纖維復合材料粒子不過也局限于短纖維這是因為纖維在回收過程中受到破壞較大無法得到長纖維
由于機械回收方法并不適用于汽車用碳纖維復合材料的回收且化學法回收仍然局限于實驗室階段距離工業化生產還有較大差距因此目前熱解法是目前唯一實現工業化生產的碳纖維復合材料回收技術
雖然國內碳纖維復合材料回收利用技術發展與國內外發展還存在一定差距不過在當下國內大力發展碳纖維行業的背景下補足碳纖維產業鏈是必然而碳纖維回收利用就是這補齊產業鏈的最后一塊拼圖