英國諾丁漢大學(xué)開發(fā)碳纖維回收新方法

　　據(jù)了解，英國諾丁漢大學(xué)的一個(gè)研究小組目前已經(jīng)研發(fā)出一種回收環(huán)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(yè)可行辦法，如高溫分解法、微波輻射法(用于加強(qiáng)高溫分解)及流化床法，可以進(jìn)行碳纖維回收，但是這些方法會(huì)導(dǎo)致纖維長度變短，纖維檔次降低，最終導(dǎo)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(jī)溶劑包括乙醇、甲醇和丙酮，最后選用了丙醇這種價(jià)格實(shí)惠的短鏈醇，丙醇在正常狀態(tài)下就能溶解樹脂。在適度的壓力(2～7兆帕)下，丙醇可以進(jìn)入超臨界狀態(tài)，需要的溫度較高為200℃～450℃。而水達(dá)到臨界點(diǎn)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(fù)合材料中的聚酯樹脂時(shí)很有效，但不能很好的溶解環(huán)氧樹脂。試驗(yàn)結(jié)果表明，回收的碳纖維具有很高的強(qiáng)度和剛度，是原始強(qiáng)度和剛度的99%。不過直到目前，這些實(shí)驗(yàn)都還只是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行操作。

　　因全球使用量的逐步增加，碳纖維回收被多個(gè)國家提上議事日程。碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)復(fù)合材料最初被用于航空航天、汽車比賽及高端體育用品領(lǐng)域，目前這種材料正逐漸應(yīng)用到許多新的制造領(lǐng)域中。根據(jù)相關(guān)報(bào)告，過去5年中全球碳纖維市場(chǎng)一直以兩位數(shù)字增長，未來雖然增幅可能放緩但增長態(tài)勢(shì)還將持續(xù)，產(chǎn)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(nèi)看，處理使用壽命結(jié)束的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)仍然比較困難。雖然垃圾填埋場(chǎng)仍然是最便宜的選擇，但大多數(shù)歐盟成員國2004年都頒布了法律，禁止復(fù)合材料的填埋處理，因?yàn)樘紵峁绦圆牧鲜欠墙到獾模鼈儗⒁鸾】岛桶踩L(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，直接廢棄碳纖維復(fù)合材料也不經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。因此各國對(duì)碳纖維回收新方法都高度關(guān)注。碳纖維回收具有三重環(huán)境效益：阻止了碳纖維使用一次后就被填埋的浪費(fèi)；使用回收碳纖維制作的部件還可以進(jìn)行多次回收；回收過程本身大大減少了能源消耗。