[美国设计新闻2012年1月18日报道]一家英国联合体已着手开发一种由性能可与原始碳纤维相匹敌、但成本较低的回收碳纤维制成的新一族纱及织物。

该联合体的六个成员——先进复合材料公司、英国Exel复合材料公司、NetComposites、Sigmatex、Tilsatec和利兹大学,在最近于伯明翰召开的复合材料工程展览会上首次展示了这些材料。

这些材料是最近该联合体决定启动的一项纤维回收合作计划的产物,该计划旨在开发回收废弃碳纤维的技术,将其与聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂混合,制备成不同形式的材料。它能使碳纤维从制造的全部阶段复原,且其开发再生技术处于有代表性的供应链中。

新的碳纤维是连续的增强体,包括纱、机织织物、经编织物、预浸带以及预压实的片材。如同其他混编材料一样,这些织物在压力下成形,并经过冷热循环。已生产了一些验证件包括压铸汽车零件。该联合体服务于若干工业领域,包括汽车、航空航天以及工业界。

复合材料层合板由重量百分比50%回收碳纤维及50%的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯制成,与由原始纤维制备的复合材料相比,保持至少90%拉伸模量,50%拉伸强度。

Umeco 复合材料结构材料公司纤维回收计划负责人及合作项目经理Sophie
Cozien-Cazuc
表示:“达到的性能意味着,这些材料适用于许多应用场合,特别是汽车、航空航天、体育及休闲、医药及能源行业。”尽管这些新纤维及织物与原始纤维几乎刚度相同,但其采用的原料成本低于原始纤维及织物。

随着大量不能生物降解的碳纤维增强的复合材料在全球的增长,引起了英国复合材料工业对于大量产生于制造及使用期满的废弃物的关注。如那些由纤维回收计划产生的材料制备的热固性碳纤维增强复合材料,通常采用三种不同的方法热裂解、溶剂分解或流态化床法之一进行回收。

热裂解可以是连续或批量进行,包括用有限的氧烧掉树脂。美国、德国及英国已开发微波裂解。

在溶剂分解中,树脂及纤维均可回收复原。需要高温高压以达到超临界状态,该方法采用的溶剂有水、丙醇或甲醇。

在流态化床处理方法中,无论固化或非固化的复合材料废弃物均送沙床上并暴露在热空气下,从而使聚合物分解并挥发。树脂产品在燃烧腔内完全氧化,热能可被回收。纤维及填充物通过气流运离流态化床。

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