来源：JEC复材资讯

 

Violetta Schumm

Fraunhofer IGCV 研究助理

碳纤维增强塑料（CFRPs）是一种用途广泛的材料，因其具备高机械性能而闻名，这使其成为轻质应用的理想之选，尤其适用于交通运输领域。然而，要最大限度地可持续利用这些材料，还需解决若干挑战。

 

联盟在西班牙毕尔巴鄂Gestamp的最终会议© Fraunhofer IGCV

CFRP的主要挑战之一是使用后分离各个组件的复杂性。零部件集成的材料越多，拆解和有效回收的难度就越大。此外，制造这些复合材料（特别是碳纤维）需要消耗大量能源。这种能源需求因生产和使用后阶段产生的大量废弃物而更加复杂。在许多国家，这些废弃物被填埋或焚烧，几乎没有提供任何环境效益。因此，只有在材料使用高效且可回收的情况下，CFRP这样的复合材料才具有使用价值。这正是CIDER联盟发挥作用的地方。

项目的关键目标

“CIDER 联盟” 旨在专门为交通运输领域开发新型可持续复合材料。其首要目标是通过高效的回收策略来减少碳纤维增强塑料的环境足迹。该项目有三个关键目标：

 

CIDER项目的回收流程链 © Fraunhofer IGCV

• 打造可持续的初次使用部件：聚焦以Elium®树脂为原料，创制诸如氢罐这类可持续且便于回收的初次使用部件。
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• 开发新型回收方法：项目很大一部分致力于为这些氢气罐开发高效的纤维-基体分离工艺。
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• 将回收纤维加工成第二生命周期产品：项目还旨在将回收纤维加工成半成品，并制造第二生命周期的示范部件，从而实现循环经济的闭环。

创新可持续性：CIDER联盟在碳纤维回收中的方法

在CIDER项目中，开发了一种4型CFRP氢气罐，通过去除金属组件并仅使用复合材料实现了优化的可回收性（见图1）。这一进步需要使用Arkema的Elium®树脂对碳纤维缠绕工艺进行改良，以实现高回收率。为了评估这些复合材料的质量，还进行了多次爆破和循环测试。

在使用后，需要分离纤维基体以便对氢罐进行回收。采用包括高冲击铣削在内的粉碎技术进行的初步试验已显示出了颇具前景的结果。随后会采用解聚工艺来回收碳纤维，使其能保留90%的原始性能，并对单体进行提纯以便再次使用。