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日立化成開發出從碳纖維強化塑料中回收碳纖維的技術
2011-5-30 來源:中國聚合物網
關鍵詞:碳纖維強化塑料 回收 日立化成

    日立化成工業開發確立了環境負荷小的碳纖維回收技術。據該公司介紹,采用該技術從碳纖維強化塑料(CFRP)中回收碳纖維時所需要的能耗,只有制造碳纖維新品時的約1/4。

  日立化成工業的回收技術是采用化學方式分離碳纖維和基體(主要為環氧樹脂)的“常壓溶解法”。具體過程為,在催化劑采用磷酸鉀、溶劑采用苯甲醇(Benzyl Alcohol)的溶解槽(180℃/常壓)中投放CFRP之后,基體在10小時左右溶化,因此可取出碳纖維。該公司利用常壓溶解法從CFRP網球拍中回收碳纖維后,進行環境影響評價(LCA)的結果表明,所需能耗為63MJ/kg。這是制造碳纖維新品時的約1/4。其原因是,碳纖維新品是在1000℃以上高溫下使丙烯纖維及瀝青(石油等的殘留物)碳化制造而成的,因此能耗較大。該公司表示,采用常壓溶解法對碳纖維進行再利用,還有望降低碳纖維的成本。

  常壓溶解法與普通的碳纖維回收法——熱分解法相比,取出的碳纖維具有品質更高的優點。熱分解法是將碳纖維加熱至250℃以上高溫,并在分解前粉碎CFRP,因此取出的碳纖維品質難免會下降。盡管常壓溶解法同樣需要將CFRP粉碎到可放入溶解槽的程度,但粉碎不如熱分解法那樣細小,因此可以回收比較長的纖維。而且,常壓溶解法的工藝溫度只有180℃,因此加熱所造成的劣化也比熱分解法小。

  日立化成工業目前已投產以常壓溶解法從碳纖維強化塑料(GFRP)中回收碳纖維的設備。今后將在CFRP領域推進該設備的應用,同時向CFRP需求商——飛機制造商及汽車廠商提出相關方案。

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