英國諾丁漢大學開創碳纖維回收新紀元

　　據了解，英國諾丁漢大學的一個研究小組目前已經研發出一種回收碳纖維的方法，這種方法將保留幾乎100%的纖維性能。該研究小組利用超臨界流體的溶解能力，開發了經濟實惠的溶劑體系，用于溶解復合材料中的環氧樹脂，從而分離出單一形式的碳纖維而不破壞它們的長度。

　　目前，一些回收碳纖維的商業可行辦法，如高溫分解法、微波輻射法(用于加強高溫分解)及流化床法，可以進行碳纖維回收，但是這些方法會導致纖維長度變短，纖維檔次降低，最終導致纖維性能的降低。

　　該小組研究了超臨界水、二氧化碳還有一些有機溶劑包括乙醇、甲醇和丙酮，最后選用了丙醇這種價格實惠的短鏈醇，丙醇在正常狀態下就能溶解樹脂。在適度的壓力(2～7兆帕)下，丙醇可以進入超臨界狀態，需要的溫度較高為200℃～450℃。而水達到臨界點需要22.1兆帕的壓力和374℃的高溫。乙醇和甲醇在溶解玻璃纖維復合材料中的聚酯樹脂時很有效，但不能很好的溶解環氧樹脂。試驗結果表明，回收的碳纖維具有很高的強度和剛度，是原始強度和剛度的99%。不過直到目前，這些實驗都還只是實驗室內進行操作。

　　因全球使用量的逐步增加，碳纖維回收被多個國家提上議事日程。碳纖維增強塑料(CFRP)復合材料最初被用于航空航天、汽車比賽及高端體育用品領域，目前這種材料正逐漸應用到許多新的制造領域中。

　　根據相關報告，過去5年中全球碳纖維市場一直以兩位數字增長，未來雖然增幅可能放緩但增長態勢還將持續，產值將從2008年的15億美元增長到2014年的25億美元。

　　從世界范圍內看，處理使用壽命結束的復合材料結構仍然比較困難。雖然垃圾填埋場仍然是最便宜的選擇，但大多數歐盟成員國2004年都頒布了法律，禁止復合材料的填埋處理，因為碳熱固性材料是非降解的，它們將引起健康和安全風險。同時，直接廢棄碳纖維復合材料也不經濟實惠。因此各國對碳纖維回收新方法都高度關注。碳纖維回收具有三重環境效益：阻止了碳纖維使用一次后就被填埋的浪費;使用回收碳纖維制作的部件還可以進行多次回收;回收過程本身大大減少了能源消耗。