复合材料废弃物回收利用技术与发展

复合材料回收背景及方法总结1、复合材料回收的背景复合材料废弃物的产生是行业发展的必然。

产量的不断增加导致过程中的边角余料增多，以及一些生命周期结束、丧失功能的产品。

复合材料的制造工艺有模压、拉挤、缠绕、手糊、真空辅助等，经过测算，复合材料制造过程的边角废料的产率（含报废产品）约在6%左右。

复合材料产品的使用寿命普遍估计约在20~30年，据此推断，目前我国服役期满的复合材料产品超过200万吨。

复合材料生产过程中的废弃物，边角料、过期预浸料等，都需要有一些回收技术来处理。

这些材料的“复合”特性和主要使用的交联基质赋予它们出色的刚度、强度和耐用性。

这使得它们难以回收，但已经出现并不断改进解决方案，以从报废复合材料中获得价值，为循环经济做出贡献。

2、复合材料的回收方法（1）物理回收法CFRP回收的物理方法主要依赖粉碎等使其尺寸减小的策略，将复合材料废料机械粉碎成颗粒，作为结构填料填充到新的复合材料或水泥中，可以提升材料的承载能力和断裂韧性。

该方法具有环境优势，粉碎并用作建筑材料的复合材料不会立即进入垃圾填埋场，保留了一定价值，但与昂贵的碳纤维成本相比，这种方法处理方式简单、成本低，不过带来效果同样也比较差，用来处置碳纤维材料来说并不划算。

现已开发出将聚合物基体与碳纤维分离的粉碎策略，如高压碎裂法（HVF），将复合材料浸入水中反复施加放电脉冲，在复合材料表面产生极端温度和压力，使基体粉碎，但回收纤维所需处理时间太长，不具实用价值。

物理回收方法与热解法类似，将聚合物基体丢弃，将纤维降级，牺牲了纤维的连续性和结构性，可进一步制备模塑料等。

（2）能量回收法能量回收技术有液体床技术、旋转炉技术和材料燃烧技术等。

热塑性玻璃钢能量含量较高，适用于这一方法。

能量获取法是比较直接的处理方法，通过燃烧复合材料的高分子树脂部分而获取能量，可以用于发电、提供热能等。

但是，由于复合材料的树脂含量比较低，虽然热值较高，但是总热量值有限；复合材料中玻璃纤维含量比较高，因此在焚烧的过程，如果大量的玻纤熔化成玻璃态，容易粘附在炉体内或者炉箅子上，造成安全隐患。

高分子材料复合与废弃物资源化利用随着现代化的进展，高分子材料已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。

从塑料袋、塑料瓶、手机、电视、电脑等电子设备到汽车、飞机、火车等交通工具，高分子材料的应用范围非常广泛。

同时，伴随着高分子材料的广泛使用，废弃物的产生也不断增加。

因此，高分子材料复合和废弃物资源化利用已成为了一个非常重要的问题。

高分子材料复合高分子材料复合是利用两种或多种不同的高分子材料，通过加工的方式将它们复合在一起，使得新复合材料具有各自单一材料所不能体现的一些性能。

例如，将聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）进行共混，可以得到一种具有更高韧性、更好耐用性和更好抗撕裂性的材料。

将聚氨酯（PU）和聚丙烯酸酯（PMMA）进行复合，可以得到一种既有PU的弹性又具有PMMA的透明度的材料。

高分子材料的复合可以使得新材料的性能得到显著提升，因此在各个领域都得到了广泛应用。

例如，在建筑材料领域，复合材料可以具有更好的隔热性能、防火性能和耐久性；在汽车领域，复合材料可以具有更好的轻量化、抗风化性能和机械强度等性能。

此外，复合材料还可以具有自修复性能、防水性能、耐腐蚀性能等。

废弃物资源化利用随着高分子材料的广泛使用，大量废弃物也会随之产生。

目前，对于高分子材料的废弃物处理主要有焚烧和填埋两种方式，但这两种方式都有其缺点。

焚烧会产生大量的二氧化碳等有害气体，影响环境；填埋会占用大量的土地资源，并且由于高分子材料的分解需要很长时间，废弃物也会长时间占用土地。

因此，废弃物资源化利用成为了一种有效的处理方式。

废弃物资源化利用的方法可以包括物理方法、化学方法和生物方法。

其中，物理方法主要是对废弃物进行分离、分类和加工；化学方法主要是对废弃物进行化学反应和转化；生物方法主要是通过微生物等生物体将废弃物转化为有用的物质。

高分子废弃物资源化利用的方法包括再生和回收利用两种。

废弃高分子材料可以通过再生的方式得到新的高分子材料，或者通过回收利用的方式得到新的其他的有用物质。

废弃资源综合利用在企业创新与技术发展中的应用随着全球资源的日益紧张，废弃物的综合利用和循环再利用逐渐成为企业创新和技术发展的重要方向。

本文将探讨废弃资源综合利用在企业创新与技术发展中的应用，并分析其对我国可持续发展的意义。

废弃资源综合利用的概念废弃资源综合利用是指将废弃物作为再生资源，通过技术手段进行回收、处理和再利用，从而减少资源浪费和环境污染的一种方式。

废弃资源综合利用不仅包括传统的废弃物回收和再利用，还涵盖了将废弃物转化为新材料、新能源等领域的技术创新。

废弃资源综合利用在企业创新中的应用1. 产品设计创新在产品设计阶段，企业可以考虑废弃物的综合利用，采用可回收、可降解的材料，减少产品使用过程中的资源消耗和废弃物产生。

例如，汽车制造商在设计汽车时，可以采用轻质、高强度的复合材料，降低汽车重量，提高燃油效率，减少废弃物产生。

2. 生产过程优化企业在生产过程中，可以通过改进生产工艺和技术，提高资源利用率，减少废弃物排放。

例如，钢铁企业可以通过采用高效节能的冶炼技术，降低能耗，减少废弃物产生。

3. 废弃物回收与处理企业可以建立废弃物回收系统，将生产过程中产生的废弃物进行分类、回收和处理，实现资源化利用。

例如，电子企业可以将废弃电子产品进行拆解、回收和再利用，提取有价值的金属和材料。

废弃资源综合利用在技术发展中的应用1. 新材料研发废弃资源综合利用技术的发展为新材料研发提供了广阔的空间。

例如，通过废弃物提取的有色金属可以用于制备新型功能材料，废弃物衍生出的生物质能源可以用于制备生物塑料等。

2. 新能源开发废弃物综合利用技术在新能源领域也具有重要意义。

例如，废弃物生物质能可以通过发酵、气化等技术转化为生物质燃料，用于发电和供暖等。

废弃资源综合利用对我国可持续发展的意义废弃资源综合利用有助于减少资源浪费和环境污染，提高资源利用效率，促进经济可持续发展。

此外，废弃资源综合利用还可以带动相关产业的发展，创造就业岗位，提高社会经济效益。

碳纤维复合材料的回收与再利用技术研究摘要：随着碳纤维的广泛应用，碳纤维复合材料废弃物中高价值碳纤维的回收再利用成为碳材料领域的研究重点和难点。

本文综述了碳纤维复合材料的主要回收方法，介绍了回收碳纤维的再利用技术，并分析了我国碳纤维复合材料回收再利用技术的研究现状，指出碳纤维回收对实现高价值材料再利用、节约能源和减少环境污染具有重要意义。

关键词：碳纤维；复合材料；回收；再利用；研究现状引言纤维增强热固性复合材料是将玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等纤维充当增强纤维置于热固性树脂基体内，制造而成的复合材料。

由于纤维增强热固性复合材料抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强、比强度高、成型工艺好，被广泛应用于建筑与基础设施建设、交通运输、装备制造、环境保护、石油化工、体育用品等领域。

热固性树脂在固化前呈直链或带支链的分子结构，固化后形成稳定的立体网状结构，因此使用后废弃物的处理成为难题。

纤维增强热固性复合材料的市场需求会越来越大，如果不能得到有效的回收处理，将引发严重的安全与环境问题，因此亟需找到纤维增强热固性复合材料资源化与综合利用的合理方法。

1碳纤维复合材料的回收1.1化学回收法化学回收法是指用化学试剂将废弃碳纤维复合材料中的树脂基体降解，使碳纤维从基体中分离出来。

该方法的关键是研发降解树脂基体的技术，研究者主要集中在对溶剂法的研究。

溶剂法分为普通溶剂法和超临界/亚临界流体法。

在普通溶剂降解法中，溶剂种类和降解工艺直接影响碳纤维的回收效果。

先用硝酸浸泡复合材料，再在KOH的聚乙二醇熔液中反应降解，所回收的碳纤维拉伸强度可以达到原丝的96%。

利用乙醇熔液在一定温度下浸泡复合材料溶液进行降解，所得降解产物可作为树脂继续使用，获得的回收碳纤维表面干净，以四氢萘和二氢蒽作为降解溶剂，回收的碳纤维表面无缺陷，拉伸强度与原碳纤维保持一致。

超临界流体由于溶解能力强、扩散性好，被认为是降解环氧树脂的优秀溶剂。

利用超临界丙醇降解碳纤维复合材料，得到碳纤维的拉伸强度仅比原始纤维降低约10%。

国内外复合材料废弃物回收技术与发展现状作者：郭军来源：《科技创新导报》2011年第33期摘要:复合材料工业高速发展的同时,为人类提供优质材料的同时,也产生了大量的废弃物,本文就国内外复合材料废弃物处理方法和发展现状及应用技术做下简要介绍。

关键词:复合材料废弃物回收技术处理方式技术现状中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)11(c)-0099-02复合材料以轻质高强,耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于各行各业。

然而,伴随复合材料的高强、耐腐蚀性,也使复合材料的废弃物的处理变得非常棘手。

应用领域遍及建筑、交通、航空、航天、电子、船舶、能源等各个领域,复合材料成为人类生活中必不可少的材料。

复合材料工业为人类提供优质材料的同时,也产生了大量的废弃物,如何处理已成为复合材料工业发展的障碍。

为了复合材料工业健康持续稳定的发展,进行复合材料的回收和再利用研究非常必要。

1 国内外复合材料废弃物回收发展现状1.1 国内废弃物回收现状我国2009年产量达323万吨,已先后超过德国、日本而居世界第二位,并接近居世界首位的美国水平。

每年新增的生产中的边角废料接近20t,50多年的发展,寿命到期的产品废料也在逐步增加,每年预计各类废弃物接近50万吨,特别是国内最近两年新增的风电叶片工厂每年新增的废料超过万吨,大量报废的电子产品所用的覆铜板废弃物也超过万吨。

据统计,目前我国80%左右的复合材料制品为手糊生产,生产中产生的废弃物更多,且回收利用率尚属空白。

我国对热固性复合材料废弃物的处理主要采取填埋和焚烧,填埋的方法占用土地资源且造成土壤破坏。

焚烧不会造成土地浪费,但由于燃烧中产生大量毒气,会造成二次污染,同时存在潜在的、未知的危险。

庆幸的是部分地区已开始研究尝试采用物理回收方式,如北玻院[1]、枣强县等,另外北京首能蓝天在热解处理方面也取得了一些突破,但这些目前还都处于起步阶段。

复合材料废弃物数量巨大的现状目前已引起国家和相关部门重视,并开展相关的工作。

废塑料复合材料回收处理设备在实施循环经济政策中的应用前景引言：随着全球塑料污染问题的不断加剧，各国政府都在积极推动环保政策和措施。

循环经济被认为是解决塑料污染的有效途径之一。

而废塑料复合材料回收处理设备作为一种重要的技术手段，在实施循环经济政策中发挥着重要作用。

本文将介绍废塑料复合材料回收处理设备的应用前景，并探讨其在循环经济中的潜力。

一、废塑料复合材料的回收利用现状废塑料复合材料指的是由不同类型的塑料混合而成的复合材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

这类材料由于成分复杂、难以分离，导致其回收利用率较低。

目前，废塑料复合材料的处理方法主要包括焚烧、填埋和回收利用。

焚烧和填埋虽然解决了废塑料的处理问题，但会产生大量的二氧化碳和有害气体，加剧了环境污染。

因此，回收利用成为了解决废塑料复合材料问题的重要手段。

二、废塑料复合材料回收处理设备的应用前景废塑料复合材料回收处理设备具备高效、环保等特点，能够将废塑料复合材料进行有效的回收利用。

其主要应用前景体现在以下几个方面：1. 能够有效提高回收利用率废塑料复合材料回收处理设备通过采用物理和化学方法进行分离和处理，能够有效提高废塑料复合材料的回收利用率。

例如，通过破碎、洗涤、分离等工艺，可以将废塑料复合材料中的杂质和有害物质去除，保证回收材料的质量。

这样不仅减少了原材料的消耗，同时也降低了环境污染的风险。

2. 能够降低生产成本废塑料复合材料回收处理设备的运行成本相对较低，通过回收利用废塑料复合材料，可以降低原材料采购成本。

同时，在回收过程中产生的废水和废气可以进行处理和回收利用，减少了环保处理成本。

这样不仅可以促进企业的可持续发展，还有助于提高企业竞争力。

3. 能够创造更多的就业机会废塑料复合材料回收处理设备的运营和维护需要人员进行操作和管理，从而创造了更多的就业机会。

废塑料回收利用产业链的形成，不仅能够吸纳就业，还能提升当地经济发展。

此外，废塑料复合材料回收处理设备的技术研发和改进也需要相关专业人士的参与，进一步促进了科技创新和人才培养。

碳纤维复合材料的回收与利用作者：任彦来源：《新材料产业》2014年第08期碳纤维作为高强韧复合材料的增强纤维，随着航空和汽车行业的高速发展，其需求量也与日俱增，有资料表明，仅航天航空每年预计增加的需求量在10%～17%。

近年来，全世界每年对碳纤维的需求量以12%的速度在增加，有预计表明到2014年全球碳纤维的需求量会达到70 000t以上[1]。

随着碳纤维复合材料的大量应用，其废弃物量也将急剧增加，据粗略估计，到2025年全球将有超过8 500架左右的民用飞机退役，其废弃物的数量非常之大。

此外，随着风电产业的快速发展和风机叶片尺寸的不断增大，预测到2034年全球碳纤维复合材料叶片废弃物的数量将达到225kt以上[2]。

目前，我国复合材料废弃物的数量已经超过2 000kt，而且预计每年新增加的复合材料废弃物将超过100kt[3]，此中包括碳纤维复合材料。

各行业大量产生的碳纤维废弃物已经成为阻碍碳纤维应用和发展的突出问题，特别是随着相关环保法规和复合材料废弃物处理规定的日益严格，要继续维持碳纤维增强复合材料产业的快速和健康发展，就必须高度重视碳纤维复合材料废弃物回收与再利用技术的研究和开发。

一、碳纤维复合材料的回收方法早期，对于不能降解的碳纤维复合材料废弃物主要是通过焚烧来利用其燃烧产生的热能量，这种回收利用的方法虽然简单易行，但在焚烧过程中，复合材料废弃物将会释放出大量有毒的气体，而且掩埋焚烧后的灰分还会对土壤造成二次污染，因此工业发达国家已经严格明令禁止用这种方法处理复合材料的废弃物。

另外一种比较早的回收方法是将复合材料碾碎、压碎或切碎的方法，制成颗粒、细粉等加以再利用，经这样处理后的材料通常只是用作建筑填料、铺路材料、水泥原料或者高炉炼铁的还原剂等。

这种方法利用现有的设备就可以加工、且一般不易产生污染物，可以回收一些含有短纤维的复合材料粒子，但是基体中的碳纤维在回收过程中已经受到了严重的破坏，而且也不可能回收得到干净的长纤维，因此用这种方法回收碳纤维增强复合材料对于高价值的碳纤维是一种极大的浪费。