美國Carbon Fiber Recycling公司近日傳來消息，公司正在美國田納西州Tazewell興建一座碳纖維回收工廠，每年可回收2000噸碳纖維材料。
該公司致力於從各種渠道獲得的複合材料廢料中，使用連續熱解設備除去環氧樹脂和上漿劑等化學品，回收所需的碳纖維材料。然後將其進行研磨或將其加工成形態各異的短切碳纖維。“我們的理念是全部回收(包括粒料、塑料等)，零浪費，”Carbon Fiber Recycling銷售總監Tim Spahn表示說，“在我們這裡不存在任何‘廢料’。”
該公司在旗下位於康涅狄格州Bethel的工廠早已建有一條試驗線。在經過長期驗證後，技術日趨成熟，公司才決定在田納西州興建碳纖維量產回收工廠。
高效率回收仍面臨技術難關
在包括汽車在內的其他行業，近幾年對碳纖維需求量增長非常迅速，預計2020年將增長至每年14萬噸。碳纖維在機動車行業使用壽命為15年，在航空領域是20到25年，並且目前的飛機機身碳纖維佔比為40％，所以在未來10年到20年，市場上會有大量的碳纖維材料需要去回收，中國2017年4月份出臺了《循環發展引領行動》，10月份推出《產業關鍵共性技術發展指南》，裡面都提到碳纖維複合材料的回收再利用。
如今除了寶馬I3碳纖維複合材料佔比達50％，大部分燃油車依然是使用鋼材或者合金車身，新能源車之前多采用全鋁車身和碳纖維車身，隨著動力的增強，為了削減成本也開始使用鋼鐵以及合金，比如特斯拉Model S採用全鋁車身，現在新款Model 3換成了鋼、鋁混合車身，寶馬I3將換成鋼、鋁、碳混合車身，國產新能源汽車更多是小型車，多采用低成本全鋁合金框架，整體汽車行業碳纖維使用率較低，難以實現極致的輕量化，碳纖維的回收勢在必行。
首先熱固性的聚合物不能直接加熱重新塑型，並且而且回收材料往往摻雜汙染物，如金屬以及塑料的碎屑，如果想要讓目前的回收技術走出實驗室，進行工業生產，就必須要解決成本問題，在2018車用材料（西青）國際論壇中來自諾丁漢大學的孟凡然教授帶來了他們的實驗成果。
目前的碳纖維回收工藝主要分為三種，機械法、化學法以及熱解法，機械回收方法並不適用於汽車用碳纖維複合材料的回收，且化學法回收仍然侷限於實驗室階段，距離工業化生產還有較大差距，因此目前熱解法是目前唯一實現工業化生產的碳纖維複合材料回收技術。
實驗所採用的是熱解法中流化床的回收工藝，首先將廢料裝填進流化床，流化床經過500度以上的高溫，回收的聚合物通過氧化清除之後，剩下的就是碳纖維。碳纖維再經過回收流程予以收集，剩下的廢氣可以進行循環，整個流程可以回收廢物當中的碳纖維，有效的分離汙染物和碳纖維，包括其中的雜質。並且利用廢氣的循環降低整個流程的耗能，實現了能量回流，擁有良好的市場前景。
不過回收的碳纖維和傳統材料是不一樣的，不能直接用於最終產品的製造，要用回收的碳纖維去進行中間的處理，包括纖維的分佈、懸浮、熱乾燥等過程，最後還需要將得到的碳纖維進行排列，利用旋轉，旋轉箍可以對纖維的方向進行校正和統一，最後得到經過調整和排列的碳纖維材料，用來生成高強度的碳纖維複合材料。
從回收料分解到後面複合物生產以及機動車零部件生產，很多的變量都影響著回收的成本，包括輸送廢料的速度以及廢料的品質，送料較快時能量消耗明顯減少。
同時，如果從全生命週期來看，再生碳纖生產的整車燃油經濟性為20％到60％不等，回收的複合物可以降低溫室氣體排放，在進行排列之後能夠帶來更高的強度，再生碳纖維的性能相較傳統材料，依然有明顯的優勢。
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