多元化的日本跨國(guó)公司旭化成 (Asahi Kasei) 與國(guó)立工業(yè)大學(xué)、北九州大學(xué)和東京科學(xué)大學(xué)共同開發(fā)了開發(fā)了一種回收碳纖維增強(qiáng)塑料 (CFRP) 和用于汽車應(yīng)用的碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料 (CFRTP)。
碳纖維增強(qiáng)塑料 (CFRP) 因其在剛度、機(jī)械強(qiáng)度和輕質(zhì)方面的獨(dú)特平衡而對(duì)要求苛刻的應(yīng)用領(lǐng)域中的各個(gè)行業(yè)極具吸引力——與傳統(tǒng)的玻璃纖維增強(qiáng)塑料相比也是如此。然而，從回收的角度來(lái)看，CFRP 價(jià)格昂貴且具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樵谑褂煤蠛茈y從樹脂中提取碳纖維。
Asahi Kasei 與北九州大學(xué)國(guó)立技術(shù)學(xué)院和東京科學(xué)大學(xué)的項(xiàng)目合作伙伴一起開發(fā)了一種回收方法，可以從汽車中使用的 CFRP 或碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料 (CFRTP) 中提取碳纖維。這可以永久回收的高質(zhì)量、廉價(jià)的連續(xù)碳纖維，有助于循環(huán)經(jīng)濟(jì)。與在回收過(guò)程中被切碎的碳纖維不同，旭化成的方法允許從塑料化合物中無(wú)縫提取碳纖維，從而產(chǎn)生連續(xù)的碳纖維束，可以以完全相同的方式重新應(yīng)用，同時(shí)保持與原始材料相同的特性物質(zhì)。
通過(guò)將碳纖維切碎并重新應(yīng)用來(lái)回收碳纖維的傳統(tǒng)技術(shù)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較低、耐用性較差，不足以滿足高性能應(yīng)用的要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題，旭化成開發(fā)了一種“電解硫酸溶液法”，可以分解 CFRP 和 CFRTP 廢料，使碳纖維保持其原有的強(qiáng)度和連續(xù)性，同時(shí)充分分解纖維中存在的任何殘留樹脂。這允許它在高性能應(yīng)用中繼續(xù)使用，并為碳纖維塑料化合物的報(bào)廢困境提供了一種廉價(jià)的循環(huán)解決方案。
此外，旭化成?正在開發(fā)一種碳纖維增強(qiáng)熱塑性單向膠帶（CFRTP-UD 膠帶），它使用回收的連續(xù)碳纖維和該公司的 Leona? 聚酰胺樹脂。這種 CFRTP-UD 膠帶具有比金屬更高的強(qiáng)度，可應(yīng)用于汽車車架和車身，進(jìn)一步使報(bào)廢汽車零部件能夠回收利用成為不同的新汽車零部件。這為車輛使用碳纖維給行業(yè)帶來(lái)的長(zhǎng)期挑戰(zhàn)提供了解決方案，預(yù)計(jì)將在全球范圍內(nèi)為汽車行業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益并加強(qiáng)碳纖維的使用。展望未來(lái)，旭化成將進(jìn)行示范和發(fā)展業(yè)務(wù)，目標(biāo)是在 2030 年左右實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦復(fù)合材料網(wǎng)）：旭化成合作開發(fā)連續(xù)碳纖維再生技術(shù)
