創(chuàng)新回收工藝，驅(qū)動碳纖維復(fù)合材料制氫罐循環(huán)可持續(xù)發(fā)展

　　碳纖維增強塑料（CFRPs）是一種用途廣泛的材料，因其具備高機械性能而聞名，這使其成為輕質(zhì)應(yīng)用的理想之選，尤其適用于交通運輸領(lǐng)域。然而，要最大限度地可持續(xù)利用這些材料，還需解決若干挑戰(zhàn)。

　　CFRP的主要挑戰(zhàn)之一是使用后分離各個組件的復(fù)雜性。零部件集成的材料越多，拆解和有效回收的難度就越大。此外，制造這些復(fù)合材料（特別是碳纖維）需要消耗大量能源。這種能源需求因生產(chǎn)和使用后階段產(chǎn)生的大量廢棄物而更加復(fù)雜。在許多國家，這些廢棄物被填埋或焚燒，幾乎沒有提供任何環(huán)境效益。因此，只有在材料使用高效且可回收的情況下，CFRP這樣的復(fù)合材料才具有使用價值。

　　“CIDER聯(lián)盟”項目旨在通過將粉碎及解聚后的氫罐回收制成再生碳纖維（rCF），來提升碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）制氫罐的可持續(xù)性。這些再生碳纖維繼而被加工為定向無紡布，用以打造汽車門板、鐵路裙板等二次利用部件，既強化了材料的可回收性，又為環(huán)保助力。

　　“CIDER聯(lián)盟”的首要目標(biāo)是通過高效的回收策略來減少碳纖維增強塑料的環(huán)境足跡，該項目有以下三個關(guān)鍵目標(biāo)。

　　1、打造可持續(xù)的初次使用部件：聚焦以Elium?樹脂為原料，創(chuàng)制諸如氫罐這類可持續(xù)且便于回收的初次使用部件。

　　2、開發(fā)新型回收方法：項目很大一部分致力于為這些氫氣罐開發(fā)高效的纖維-基體分離工藝。

　　3、將回收纖維加工成第二生命周期產(chǎn)品：項目還旨在將回收纖維加工成半成品，并制造第二生命周期的示范部件，從而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的閉環(huán)。

　　在CIDER項目中，開發(fā)了一種4型CFRP氫氣罐，通過去除金屬組件并僅使用復(fù)合材料實現(xiàn)了優(yōu)化的可回收性。這一進步需要使用Arkema的Elium?樹脂對碳纖維纏繞工藝進行改良，以實現(xiàn)高回收率。為了評估這些復(fù)合材料的質(zhì)量，還進行了多次爆破和循環(huán)測試。

　　在使用后，需要分離纖維基體以便對氫罐進行回收。采用包括高沖擊銑削在內(nèi)的粉碎技術(shù)進行的初步試驗已顯示出了頗具前景的結(jié)果。隨后會采用解聚工藝來回收碳纖維，使其能保留90%的原始性能，并對單體進行提純以便再次使用。