Zuse Community:将碳纤维回收创新引入市场

碳纤维几乎全部由碳元素组成，它是在1 300 ℃下从聚丙烯腈聚合物中经高能耗的工艺获得的。碳纤维的密度很低，但同时具有防断裂性和稳定性。这些优良性能对于电动汽车的蓄电池箱或车身的结构部件而言是很必要的。德国Chemnitz纺织研究所(STFI)目前正与其伙伴合作，将碳纤维的静态力学强度与减振性能结合，以改善电动汽车电机的外壳。本项目由联邦经济和能源部资助研发，拟开发混合非织造布，该非织造布除含有碳纤维外，还含有其他纤维材料作为增强材料。图1所示为STFI纺织轻量化工程中心的碳纤维回收机械。

图1 STFI纺织轻量化工程中心的碳纤维回收机械(来源：Dirk Hanus)

STFI将完善现有的非织造布解决方案。该研究所回顾了15年来在再生碳纤维方面的研究。德国增强塑料联合会(AKV)的市场回顾表明，过去10年中，全球对高质量纤维的年需求量几乎翻了两番，达到约14.2万t。日益增长的碳纤维需求也使其回收技术成为人们关注的焦点。废弃碳纤维的价格约为原纤维价格的10%～20%，但碳纤维的回收需经过特殊处理。竞争性应用是再生碳纤维研究成功的关键。STFI发现这些应用不仅适用于汽车，也适用于体育休闲以及医疗技术，如断层扫描计算机组件。在断层扫描过程中，金属或玻璃纤维会在图像上投下阴影，而碳纤维并不妨碍图像的呈现，因此可以充分发挥其优势。

1 借鉴造纸技术

如果回收的碳纤维可以重新进入产品循环，二氧化碳平衡将得到改善，但碳纤维短纤的回收再利用价值较小。……