近日,风险投资公司Ai-Carbon Co. Ltd对外宣布,公司已开发出一种碳纤维回收新技术,可通过在常温下进行的专有酸-碱法从碳纤维增强塑料(CFRP)中分离并回收碳纤维。目前公司设想可将其用于注塑成型、研磨碳纤维粉末、无纺布等领域,该公司正与客户共同寻求进一步的发展。
在该新型回收技术中,回收处理可以在温度不高于80℃的条件下进行,与其他CFRP常规回收方法相比,这是一种很好的低温处理方案。在传统方法如电解方法也需要进行预处理,而大多数树脂都通过热处理除去。但该新工艺不需要进行预处理,因此对碳纤维的影响较小。
这项新技术的一项突破性优势在于,通过硝酸处理在碳纤维表面添加一个硝酸基团,碳纤维在某种程度上可以结晶,从而使其比原始产品更坚固。在对原始产品进行这种处理的试验中,发现拉伸强度提高了20%到30%。
目前,回收时使用的原材料为预浸料,其基体由来自预浸料厂和成型厂的未固化环氧树脂组成。这使得它与聚酰胺(PA)树脂具有特别好的相容性——改善了长链PA、PA6和PA66的抗弯强度,在某些情况下,这里的测试结果比原始CFRP产品高50%。该公司还致力于表面改性,以改善与聚丙烯(PP)的相容性。
Ai-Carbon也正在考虑对去除的基体树脂进行再利用。一旦经过酸碱处理,环氧树脂的分子量就会降低,变成硝基苯酚。然后,该公司正在寻找其应用的可能性,包括用作环氧固化剂。Ai-Carbon也在研究一种回收时所用硝酸的工艺,这将进一步降低成本和对环境的影响。
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位于日本青森县的风险投资公司Ai-Carbon Co. Ltd.是一家专注于碳纤维回收的公司,早在2016年该公司曾开发出控制回收碳纤维长度的方法,通过这种新方法对碳纤维进行切碎处理,可以推动注塑成型和混凝土加固等领域的发展。
该公司拥有可以在不损害碳纤维物理性能的情况下进行回收的特殊技术。在此前的碳纤维回收技术中,通过对CFRP废料进行碳化处理后,进一步在低电压和低电流下的碱溶液中进行电解来去除树脂基体和上浆剂。
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以往的热解技术需要在500摄氏度及以上的温度下煅烧,而Ai-Carbon基于电解的技术可以通过低能耗和低成本加工来回收高级碳纤维。这项技术产生的一个新想法是预先切割预浸料废料,并将纤维长度控制在约0.5至4厘米,以满足使用和客户的需求。
而在近开发的新技术中Ai-Carbon公司成功实现了常温环境下对碳纤维回收,因此能耗和成本可实现进一步降低。
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