基于高温过热水蒸气的碳纤维增强复合材料回收

碳纤维增强复合材料（CFRP）质轻且具有高强度、高刚度，正在飞机、汽车等领域中扩大应用。但是，对纤维制造的高成本与CFRP废弃物的增加还存有疑虑，因此高效、低成本的碳纤维回收再利用技术是不可或缺的。以前曾经探讨过热分解法、常压溶解法、超临界或亚临界流体法等技术，但存在环境问题或设备大型化等问题。针对这个问题有报告指出，过热水蒸气处理非常有效。所谓过热水蒸气就是将饱和水蒸气进一步加热得到沸点以上的干水蒸气，用过热水蒸气处理CFRP可以抑制碳纤维的氧化劣化，可除去纤维织物内部的树脂。而且经过热水蒸气处理的碳纤维表面大量形成的羟基可成为与树脂粘结的活性点，因而在回收纤维的同时还提高了纤维-树脂间的粘结性能，用来制造CFRP时无需涂布粘结剂。

试验表明，经500℃以上过热水蒸气处理，树脂除去率可达100%，处理后回收的纤维性能与原纤维基本相同。

刊名：金属（日）