一文看懂碳纤维回收工艺

作为一种性能十分优异的复合材料增强纤维，碳纤维越来越多的应用于航空航天、风机叶片、汽车、海洋工程、体育用品等领域。

而随着复合材料行业的蓬勃发展，其废弃物的回收问题已日渐突出、不容忽视，如何对废弃物进行有效的回收与循环利用是复材行业实现未来更大发展必须重视的重要前提。碳纤维复合材料废弃物的回收价值很高，因此，从法律法规、能源效率、市场因素各角度考虑，其回收都是非常重要的。

碳纤维回收路线图

资料来源：ipi官网

碳纤维复合材料（CFRP）的回收十分困难，主要原因如下：

（1）碳纤维复合材料具有高的比强度和比模量；

（2）如果CFRP基体为热固性树脂，其固有的交联性会导致复合材料不能重新熔融塑化；

（3）CFRP是多相复合材料，其不同相的理化性质使回收工作更加困难。

 

目前对纤维增强复合材料的回收产业中，纤维增强热固性基体复合材料的回收方法最为成熟，主要分为机械回收法、化学回收法和能量回收。

碳纤维回收技术比较

资料来源：网络公开资料整理

一些发达国家如德国、英国、美国、日本等等，非常重视碳纤维复合材料回收技术的开发，纷纷组建了专门的研究机构解决这一问题，并进行了一些工业化尝试，取得了不少的成果。

碳纤维回收方法发展现状

资料来源：网络公开资料整理

超/压临界流体回收技术

超/亚临界流体技术是利用流体在超临界条件下具有高活性、强溶解性、优异的流动性、渗透性、扩散性等性质，对聚合物基复合材料进行降解。

超临界流体法，是指利用超临界流体（温度及压力均处于临界点以上的物质）的兼具气体和液体的可压缩、可流动特性，低粘度高扩散性优点，选择合适的溶剂来断开树脂的化学键，实现回收碳纤维的目的。

 

超临界CO₂反应机理模型示意图

图片来源：CNKI