上海交大碳纖維復合材料廢棄物低成本回收技術(shù)取得重大進展
2016-01-19 來源:中國聚合物網(wǎng)
今天從上海交通大學舉行的新聞發(fā)布會上獲悉,上海交通大學化學化工學院王新靈教授研究團隊的楊斌副教授經(jīng)過5年技術(shù)攻關(guān),成功開發(fā)了國內(nèi)第一項擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的碳纖維復合材料廢棄物新型裂解回收技術(shù)和裝備,已達到具有國際水平的規(guī)模化生產(chǎn)能力,填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白。
楊斌副教授介紹說,碳纖維最初是一種戰(zhàn)略資源,主要用于制造航天飛船、飛機、通信衛(wèi)星和尖端武器等。隨著碳纖維大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化條件的日漸成熟,碳纖維復合材料的潛力正在被不斷開發(fā)用于民用領(lǐng)域,我國也在積極推進碳纖維復合材料在普通家用汽車上的應(yīng)用。據(jù)預(yù)測,全球廢棄碳纖維復合材料制品至2020年可達5萬噸,其中碳纖維2.5萬噸以上,按平均價格200元/千克計算,價值約合人民幣50億元以上。每100千克航空碳纖維復合材料廢棄物中,就有大約60~70千克的碳纖維,這些碳纖維仍然具有極高的再利用價值,其力學強度和電、磁、熱性能幾乎與原有碳纖維相當,可用來重新制備高性能復合材料。雖然有極高的再利用價值,但在實際操作過程中卻阻礙重重。
上海交通大學化學化工學院王新靈教授研究團隊于2010年由楊斌副教授負責開始從事以規(guī)模化碳纖維復合材料廢棄物回收技術(shù)的研究開發(fā)。經(jīng)過5年技術(shù)攻關(guān),針對裂解法固有的缺陷,創(chuàng)新性地提出了完善的解決方案,同時解決了工程放大中遇到的一系列關(guān)鍵問題,成功開發(fā)了國內(nèi)第一項擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)模化的新型裂解回收技術(shù)和裝備,碳纖維復合材料廢棄物的年處理能力超過200噸。
據(jù)了解,與國際先進技術(shù)相比,上海交通大學的回收技術(shù)具有廢棄物處理前可保留大尺寸的特點,這樣既免除了廢棄物切割、粉碎的工序,更重要的是保持了再生碳纖維的足夠長度、提高了碳纖維再利用的價值。該項技術(shù)得到的再生碳纖維的性能和單位能耗均達到了國際水平,填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白。
目前,該項技術(shù)已被中國汽車技術(shù)研究中心增補到2015年《車用材料可再利用性和可回收利用性通用判定指南》行業(yè)規(guī)范,具有重要的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景。全球僅德國(ELG Carbon Fibre Ltd)、日本(碳纖維回收工業(yè)公司)和美國(MIT-RCF Ltd)的三家公司擁有回收處理碳纖維復合材料廢棄物的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
楊斌副教授介紹說,碳纖維最初是一種戰(zhàn)略資源,主要用于制造航天飛船、飛機、通信衛(wèi)星和尖端武器等。隨著碳纖維大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化條件的日漸成熟,碳纖維復合材料的潛力正在被不斷開發(fā)用于民用領(lǐng)域,我國也在積極推進碳纖維復合材料在普通家用汽車上的應(yīng)用。據(jù)預(yù)測,全球廢棄碳纖維復合材料制品至2020年可達5萬噸,其中碳纖維2.5萬噸以上,按平均價格200元/千克計算,價值約合人民幣50億元以上。每100千克航空碳纖維復合材料廢棄物中,就有大約60~70千克的碳纖維,這些碳纖維仍然具有極高的再利用價值,其力學強度和電、磁、熱性能幾乎與原有碳纖維相當,可用來重新制備高性能復合材料。雖然有極高的再利用價值,但在實際操作過程中卻阻礙重重。
上海交通大學化學化工學院王新靈教授研究團隊于2010年由楊斌副教授負責開始從事以規(guī)模化碳纖維復合材料廢棄物回收技術(shù)的研究開發(fā)。經(jīng)過5年技術(shù)攻關(guān),針對裂解法固有的缺陷,創(chuàng)新性地提出了完善的解決方案,同時解決了工程放大中遇到的一系列關(guān)鍵問題,成功開發(fā)了國內(nèi)第一項擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)模化的新型裂解回收技術(shù)和裝備,碳纖維復合材料廢棄物的年處理能力超過200噸。
據(jù)了解,與國際先進技術(shù)相比,上海交通大學的回收技術(shù)具有廢棄物處理前可保留大尺寸的特點,這樣既免除了廢棄物切割、粉碎的工序,更重要的是保持了再生碳纖維的足夠長度、提高了碳纖維再利用的價值。該項技術(shù)得到的再生碳纖維的性能和單位能耗均達到了國際水平,填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白。
目前,該項技術(shù)已被中國汽車技術(shù)研究中心增補到2015年《車用材料可再利用性和可回收利用性通用判定指南》行業(yè)規(guī)范,具有重要的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景。全球僅德國(ELG Carbon Fibre Ltd)、日本(碳纖維回收工業(yè)公司)和美國(MIT-RCF Ltd)的三家公司擁有回收處理碳纖維復合材料廢棄物的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
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