引言:循环经济下的必答题
全球每年产生超过12万吨碳纤维废料,仅30%被回收利用。短切碳纤维因形态特性,成为再生材料研发的关键突破口。
一、主流回收工艺对比
1.热解法
· 在500-700℃无氧环境中分解树脂基体,纤维回收率>90%;
· 能耗成本:1.2−1.2−2/kg,回收纤维强度保留率80%-85%。
2.化学溶剂法
· 使用超临界乙醇(250℃/6MPa)溶解环氧树脂,纤维表面损伤<5%;
· 适合处理涂层复杂的部件,但溶剂回收成本较高。
1.力学性能表现
· 热解回收纤维:拉伸强度从原纤维3500MPa降至2800-3000MPa;
· 化学法回收纤维:强度保留率可达92%,但长度缩短至原70%。
2.商业化应用场景
· 建筑模板:再生纤维增强混凝土的抗弯强度达7MPa,满足非承重结构需求;
· 家电外壳:50%再生纤维+50%新料混合注塑,成本降低30%,性能达标率100%。
· 每kg再生短切碳纤维减少CO₂排放14.7kg,欧盟碳关税政策下可降低6%出口成本;
· 美国DoE对再生碳纤维项目提供30%投资税收抵免。
结语:从成本中心到利润中心
再生短切碳纤维价格已降至$8/kg,在汽车吸能盒、包装托盘等领域实现盈利性应用。预计2030年回收利用率将突破65%。
