碳纖維回收技術(shù)的最新進展，碳纖維回收，技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)新機遇，既點明了核心主題碳纖維回收，

1分鐘前1閱讀0評論齊齊哈爾鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司

維回收技術(shù)取得新進展，熱解法回收率可達90%，2025年碳纖維回收市場規(guī)模預(yù)計達12億元，熱解法為主流路線，政策支持力度大，碳纖維及復(fù)合材料被列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，國家持續(xù)推動其發(fā)展，計劃形成有國際競爭力的企業(yè)集團和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

碳纖維回收技術(shù)的最新進展

高效回收碳纖維技術(shù)

近期，美國華盛頓州立大學(xué)的機械與材料工程學(xué)院教授Jinwen Zhang領(lǐng)導(dǎo)的科研小組研究出一種新的碳纖維回收技術(shù)。該技術(shù)使用弱酸作為催化劑，利用含有催化劑的液態(tài)乙醇在相對低溫下對熱固性材料進行分解。為了提高分解效果，研究人員在實驗過程中對材料進行升溫，使含有催化劑的液體更好地浸入復(fù)合材料內(nèi)部，破壞其中已經(jīng)固化的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。Zhang教授利用乙醇使樹脂發(fā)生膨脹，再用氯化鋅破壞化學(xué)分子中的碳氮鍵。該方法已被實驗證明有效，分解后的碳纖維和樹脂被分別保存，并投入再生產(chǎn)。該團隊已經(jīng)為其申請了技術(shù)專利，并試圖投入商業(yè)化應(yīng)用。

碳纖維復(fù)合材料的再利用

碳纖維復(fù)合材料的回收方法主要包括高溫?zé)峤夥ê土骰矡岱纸夥ā８邷責(zé)峤夥ㄊ悄壳拔ㄒ灰呀?jīng)實現(xiàn)商業(yè)化運營的碳纖維增強復(fù)合材料的回收方法，這種工藝是在高溫下使復(fù)合材料進行降解，以得到表面干凈的碳纖維，同時還可以回收部分有機液體燃料。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。意大利的Karborek等開發(fā)了一種在加熱過程中碳纖維不會被碳化的工藝技術(shù)，可得到的比原始纖維長度較短的碳纖維。英國的Milled Carbon Fiber Ltd.從2003年開始回收加工碳纖維復(fù)合材料，是全球首家商業(yè)運營的專業(yè)回收公司。他們利用一套長達37米的熱分解設(shè)備，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，檢測表明，用這種方法回收并處理后碳纖維的表面基本上沒有受到損傷，碳纖維強度比原始纖維降低約為9%左右。丹麥的ReFiber公司通過在無氧環(huán)境條件下，在溫度為500攝氏度的旋轉(zhuǎn)爐中將碳纖維復(fù)合材料氣化，成功地用高溫?zé)峤夥ɑ厥樟藦?fù)合材料風(fēng)機葉片。德國的Karl Meyer再生材料公司開發(fā)的一種在加熱爐中通入保護氣體用以隔絕氧氣的新工藝，可使碳纖維復(fù)合材料分解后碳纖維基本沒有受到損傷。

碳纖維回收技術(shù)的市場前景

碳纖維回收技術(shù)的市場前景廣闊。據(jù)統(tǒng)計，大約有30%的碳纖維最終成為廢料，同時，由于有價值的物質(zhì)最終被填埋，因此大多數(shù)的分析都認為，未來幾年，對該材料的年需求量可能超過目前的年產(chǎn)量。全球碳纖維需求的平均估計值大約是每年65000～85000噸，而全球額定產(chǎn)能（超過實際產(chǎn)能）大約是150000噸。一些分析家估計，到2022年，碳纖維需求可能超過供給大約24000噸。再生碳纖維的商業(yè)供應(yīng)商認為，回收和再利用的材料可以作為解決這一供需缺口的潛在方案。然而，再生碳纖維行業(yè)有其自身的挑戰(zhàn)：雖然碳纖維復(fù)合材料的回收利用技術(shù)已存在多年，并能夠生產(chǎn)出力學(xué)性能非常接近原生材料的產(chǎn)品，但復(fù)合材料回收產(chǎn)業(yè)相對年輕，對于源自回收材料的再生碳纖維而言，它仍處在市場開發(fā)的早期階段。隨著市場對回收廠商生產(chǎn)的纖維質(zhì)量信心的增加，關(guān)于成本和可用性的問題已被提上議事日程。因此，對供應(yīng)鏈安全性的關(guān)注，或許才是該行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。