工业开发节能碳纤维回收技术

预期未来将有大量来自汽车、飞机、风力发电机的碳纤维强化塑胶(CFRP)废弃物,Carbon Fiber Recycle工业(http://cfri.co.jp/)宣布开始碳纤维回收事业。与岐阜大学共同开发能源自主型二段式热分解法,相较于处女料製造CFRP,实现大幅节能与低成本化。CFRP再生材料将以日本大型车厂为销售目标。

碳纤维回收技术的主流是以热分解法分解CFRP基材树脂,回收碳纤维;经回收、筛选材料成分、预浸料、纤维切断粉碎、热分解,由粉碎的CFRP进行回收,回收品的用途有限。

Carbon Fiber Recycle工业与岐阜大学合作,参与NEDO「回收碳纤维节能连续製程开发」计画,採用能源自主型二段式热分解法,利用材料本身的能源,维持纤维原本的形状,保持碳纤维的特性。

首先进行一次加热,在碳化炉内加热CFRP,将苯酚(Phenol)与环氧树脂(Epoxy)分解为甲烷或乙烷,再进行二次加热。以一次加热时生成的甲烷或乙烷作为烧结炉的燃料。取得的再生碳纤维强度为处女碳纤维的80%,保持纤维的原形,用途广泛。

碳纤维质轻、强度高、不鏽蚀,比铁或铝的环境承受性高,唯製程耗能。新开发的回收技术,减少50%碳化炉的燃料用量,减少70%烧结炉的电力用量。相较于处女原料製程,能源费用仅1/30,製程成本仅1/4,为全球最省能的碳纤维回收技术。

日本每年约产生2500吨的CFRP废弃物,大多以掩埋法处理。Carbon Fiber Recycle工业导入年处理量2000吨的设备,再生料除了供应车厂外,也可应用于造粒与不织布。