維材料回收技術取得最新進展，在技術突破方面，國產 T700/800 級碳纖維良品率提升至 85%以上，生產成本較 2020 年下降 40%，政策上，《新材料產業發展指南》將碳纖維納入首批次應用保險補償目錄，推動產業發展，市場規模預計在 2025 年中國碳纖維回收市場規模達數十億元，2030 年將突破百億元大關，企業積極布局，如年產 15 萬噸綠色再生新材料項目一期 5 萬噸主工藝裝置 JPET50 聚酯回收生產線合同進展順利。

碳纖維材料回收技術最新進展

碳纖維復合材料的回收挑戰

碳纖維復合材料（CFRP）因其輕質高強的特性，在航空、汽車等領域得到了廣泛應用。然而，隨著這些領域的發展，碳纖維復合材料的廢棄物也在不斷增加。傳統的回收方法，如機械回收、熱解回收和化學回收，各有優缺點。機械回收操作簡便、成本較低，但容易導致碳纖維受損，影響性能；熱解回收如流化床分解法，雖然可以得到碳纖維，但力學性能下降嚴重，且存在再生碳纖維長度短、回收率低等問題；化學回收可以有效保護碳纖維的性能，但需要大量化學試劑，且回收過程中可能產生環境污染。

新型回收技術的開發

最近，堪薩斯大學和南加州大學的研究人員共同開發了一種突破性的新技術，能夠高效回收碳纖維復合材料。這一技術不僅能夠分解CFRP中的聚合物矩陣，還能保持碳纖維的完整性和性能，使得回收的碳纖維保持超過97%的原始強度。

技術細節

該技術的關鍵在于使用基因改造的真菌——構巢曲霉（Aspergillus nidulans），能夠將分解過程中產生的苯甲酸轉化為一種具有潛在醫療應用價值的化學物質OTA ((2Z,4Z,6E)-辛-2,4,6-三烯酸)。這種方法不僅為CFRP的回收提供了新的解決方案，還可能在環境和經濟上帶來顯著的效益。

回收過程

1. 預處理：將CFRP板浸泡在芐醇和三水合磷酸三鉀的混合溶液中，持續24小時，溫度維持在180℃。這一步驟使得復合材料發生膨脹，從而促進了后續化學試劑的滲透和矩陣的分解。
2. 消化：使用錳(II)和鈷(II)硝酸鹽對CFRP進行消化，即可成功分解材料中的熱固性矩陣，同時保留碳纖維的完整性。
3. 驗證：回收的碳纖維經過掃描電子顯微鏡(SEM)檢查，確認表面干凈且無損傷。X射線光電子能譜(XPS)分析顯示，盡管材料尺寸功能在回收過程中有所減少，但通過硝酸處理后得以恢復。實驗結果表明，回收的碳纖維保持了超過97%的原始抗拉強度和超過99%的模量。

結論

這項新技術不僅快速且環境友好，為CFRP的回收和再利用提供了一種新的方法。這種方法不僅能夠從CFRP中完全回收纖維和矩陣組分，而且還能夠生產出高價值的化合物OTA，為CFRP的可持續管理和循環利用開辟了新的途徑，為碳纖維復合材料的回收利用提供了一個切實可行的解決方案，并推動循環經濟的發展。隨著技術的成熟，相關應用帶來的環保效益和經濟效益將不斷提升，回收碳纖維的市場規模會進一步擴大，并推動相關行業高質量發展。

碳纖維回收技術的市場前景

新型碳纖維回收技術的成本分析

碳纖維回收對環境的影響評估

碳纖維回收技術的國際研究動態