連續碳纖維增強熱塑性復合材料(Continuous Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Composites, CFRTP)因其優異的機械性能和加工性能，在航空航天、汽車、電子等領域得到了廣泛應用。伴隨著這些材料逐漸應用，大家對于其相較傳統熱固性碳纖維復材的可回收性能就產生了濃厚的興趣，在可回收再利用的環節，科研也在不斷開發，力求能夠更好的凸顯其該項優勢，這里我們就結合現階段的科學技術來簡單了解。
(智上新材的連續碳纖維增強熱塑性復合材料產品)
連續碳纖維增強熱塑性復合材料的可回收性優勢
隨著全球資源緊張，對于連續碳纖維增強熱塑性復合材料的應用成為了重點研究對象，源于其優勢，囊括了政治、社會、經濟等多方面的原因。
資源節約與環境友好減少原生材料需求：通過回收和再利用CFRTP，可以顯著減少對原生碳纖維和熱塑性樹脂的需求，從而節約寶貴的資源。碳纖維的生產過程能耗高且成本昂貴，因此回收利用具有明顯的經濟和環境效益。
降低環境污染：減少廢棄物的填埋和焚燒，減輕對土壤和空氣的污染，保護生態環境。復合材料的不當處理可能導致微塑料污染，影響生態平衡。
經濟性與成本效益降低成本：回收和再利用可以顯著降低材料成本，提高產品的經濟性。特別是在高性能應用中，高質量的回收材料可以替代昂貴的新材料，降低整體生產成本。
環境友好與可持續發展減少碳足跡：回收和再利用過程通常比生產新的復合材料能耗更低，有助于減少碳排放，實現低碳經濟。深入研究發現，回收碳纖維的碳足跡僅為生產新碳纖維的10%左右。
符合環保政策：許多國家和地區已經制定了相關政策和法規，鼓勵塑料的回收和再利用，推動了環保技術的發展。例如，歐盟的循環經濟行動計劃和中國的“十四五”規劃都強調了資源的循環利用。
可實現的回收方式
國內該材料的生產商智上新材料科技的負責人表示，現如今的連續碳纖維增強熱塑性復合材料的回收方式主要是有機械回收、化學回收以及物理回收。回收方式的不同對于材料后續應用有不一樣的表現，從碳絲角度分析，長纖碳絲跟短纖碳絲的性能上就會有很大區別，對此可以參考：《長切、短切、長纖連續碳纖維的相關知識》。
機械回收
先是進行粉碎和研磨，將廢棄的復合材料通過機械手段粉碎成小顆粒，然后進行研磨，使其達到更細小的狀態。這種方法簡單易行，但可能會導致碳纖維斷裂，降低其長度和性能。研究表明，通過優化粉碎工藝和設備設計，可以有效減少碳纖維的損傷。
然后進行篩分和分級，通過篩分和分級，將不同尺寸的顆粒分開，以便后續處理。這樣可以篩選出較長的碳纖維，提高回收材料的質量。分級后的碳纖維可以根據長度和性能用于不同的應用領域。
據了解寶馬公司在其i3車型中大量使用了碳纖維增強的熱塑性復合材料，并積極探索這些材料的回收和再利用技術。通過機械回收和化學回收方法，寶馬成功回收了部分碳纖維，用于制造新的汽車部件。此外，寶馬還與多家回收公司合作，建立了完整的回收體系。
化學回收
化學回收主要就是通過溶劑溶解復材：使用特定的溶劑溶解熱塑性樹脂，從而使碳纖維得以分離。這種方法可以較好地保持碳纖維的完整性和長度，但溶劑的選擇和處理過程較為復雜，需要考慮環保和成本因素。常用的溶劑包括二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等。
當然也是可以進行酸堿處理的化學回收方式：通過酸堿處理也可以溶解樹脂，分離出碳纖維。這種方法同樣可以保持碳纖維的性能，但需要嚴格的工藝控制。酸堿處理過程中需要注意酸堿濃度和反應時間，以避免碳纖維的過度腐蝕。
物理回收
物理回收中的熔融是將復合材料加熱至熱塑性樹脂的熔點以上，使其熔化，然后通過過濾等方式分離出碳纖維。這種方法適用于某些特定的熱塑性樹脂，但需要精確的溫度控制，以避免碳纖維的損傷。熔融再生過程中可以使用螺桿擠出機等設備，實現高效分離。
物理回收還有熱解方式，是通過高溫裂解的方法分解樹脂，使碳纖維得以分離。這種方法可以有效地去除樹脂，但需要嚴格的溫度控制，以避免碳纖維的損傷。熱解過程中產生的氣體可以回收利用，實現資源的綜合利用。
波音公司在其787夢想飛機中使用了大量的碳纖維復合材料，也研究了這些材料的回收和再利用方法。通過物理回收和化學回收方法，波音成功回收了部分碳纖維，用于制造新的飛機部件。波音還與多家研究機構合作，開發了先進的回收技術和設備。
連續碳纖維增強熱塑性復合材料在可回收領域的優勢顯著，不僅可以節約資源、降低成本，還可以減少環境污染，實現可持續發展。通過機械回收、化學回收和物理回收等多種方法，可以有效地回收和再利用這些材料，保持其高性能特性。作為國內連續碳纖維增強熱塑性復合材料量產廠家的智上新材料科技也在該方向上不斷深耕，跟多家高校以及研究所共同探討研發該材料可回收性能，通風技術加持與生產相結合來更好的落實連續碳纖維增強熱塑性復合材料的可回收性，那相信隨著技術的不斷進步和政策的支持，CFRTP的回收和再利用將更加普及和高效，為環境保護和經濟發展做出更大貢獻。
