Оглавление
2. Применение бумажного углеродного волокна и состояния отходов
3. Технология утилизации бумаги углеродного волокна
4. Продвижение промышленности и предпринимательская практика
5. Проблемы и стратегии преодоления
В то время, когда устойчивое развитие стало глобальным консенсусом, различные отрасли уделяют все большее внимание экологическим показателям материалов. Углеродное волокно из бумаги широко используется в аэрокосмической, автомобильной технике, электронном оборудовании и других областях из -за его высокой прочности, низкой плотности, хорошей проводимости и других характеристик. Однако по мере увеличения его использования проблема утилизации отходов становится заметной. Создание переработки бумаги углеродного волокна имеет большое значение для эффективного использования ресурсов и защиты окружающей среды. В последнее время соответствующие исследования и практика сделали много прогресса, что привлекло внимание отрасли.
2. Применение бумажного углеродного волокна и состояния отходов
1. Широкие области применения
| Области применения | Конкретные приложения |
| Аэрокосмическая | Производство ключевых компонентов, таких как крылья самолетов и фюзеляжи, снижение веса самолетов и повышение эффективности использования топлива |
| Автомобильное производство | Используется при производстве рамков кузова и двигателей для повышения производительности транспортных средств и безопасности транспортных средств. |
| Электронное оборудование | Создание компонентов рассеивания тепла и электромагнитных экранирующих материалов для обеспечения стабильной работы оборудования |
2. Данные о росте отходов
Согласно статистике, глобальныйбумажное углеродное волокноГенерация отходов в 2024 году составляет около 50, 000 тонн, и ожидается, что она превысит 100, 000 тонны/год к 2029 году. Азиатско-Тихоокеанский регион, особенно Китай, стал основным генератором отходов из-за развитой производственной отрасли. Традиционные методы обработки свалок и сжигания не только отпускают ресурсы, но и производят вредные газы и загрязняют окружающую среду.
3. Технология утилизации бумаги углеродного волокна
1. Метод физической переработки
Благодаря механическому сдвигу и раздавливанию порошок смолы и частицы углеродного волокна разделяются. Он недорогой и экологически чистый, но переработанное углеродное волокно нарезанное волокно, а механические свойства значительно снижаются. Например, характеристика нарезанных композитных материалов PA66 нарезанных переработанных углеродных волокон отличается от характеристик исходных. Однако его можно использовать для усиления цемента, асфальта и т. Д. В области строительства для достижения частичного повторного использования ресурсов.
2. Метод химической переработки
Используйте растворители и тепло, чтобы разбить сшивающие связи с полимерами, разложить вещества с низкой молекулярной массой и растворить их, а также отделить матрицу смолы и бумажное углеродное волокно. Институт материалов Нинбо, Китайская академия наук, использует низкотоксичные и низкокоррозивные химические растворы для растворения с низкой температурой. Уровень растворения эпоксидной смолы превышает 90%, а уровень удержания прочности переработанной бумаги углеродного волокна достигает 90% или более. Тем не менее, этот метод имеет много типов растворителей, некоторые из которых имеют высокую стоимость, а жидкость отходов токсична, что трудно и дорого справляться, ограничивая крупномасштабное применение.
3. Метод восстановления пиролиза
Используйте высокую температуру (иногда с инертным газом), чтобы разложить смолу на мелкие молекулярные полимеры для переработки бумаги углеродного волокна. Микроволновый пиролиз в Университете Ноттингема в Великобритании может быстро разложить матрицу смолы для получения чистой бумаги углеродного волокна, а газ, вырабатываемый пиролизом, может использоваться в качестве источника тепла для достижения рециркуляции энергии без необходимости химических реагентов. Тем не менее, он повредит механическим свойствам переработанного бумаги углеродного волокна, производит токсичные газы и оставит остатки на поверхности. В настоящее время это единственная технология, которая может быть переработана в промышленности.
4. Новые технологии
Университет Васеды разработал метод электрического импульса прямого разряда для эффективного и экологически отдельного бумажного углеродного волокна, усиленных полимерами и рециркуляции высококачественных бумажных углеродных волокон, что, как ожидается, будет нарушать ограничения традиционной технологии переработки.
4. Продвижение промышленности и предпринимательская практика
1. Действия отраслевой организации
Отраслевые организации формулируют стандарты и нормы для руководства предприятиями для стандартизации операций по переработке переработки и укрепления сотрудничества с научными исследовательскими институтами для разработки технологий переработки. Например, Международная ассоциация индустрии составных материалов создала специальный фонд в сочетании с научными исследовательскими институтами. Это также продвигает корпоративный опыт обмена опыта и обмена технологиями, проводя семинары и выставки.
2. Практические случаи предприятия
| Предприятия | Практиковать содержание |
| Airbus | Используйте технологию переработки пиролиза для обработки отходов самолетов и использования ее для производства самолета и других деталей с низкой производительностью. |
| BMW | В концептуальном автомобиле «BMW Vision Next 100» переработанный бумажный углеродный волокно широко используется для снижения затрат и снижения спроса на углеродное волокно на девственной бумаге |
| Zhejiang Runfew New Material Co., Ltd | С 2003 года пиролизитное оборудование используется для переработки бумаги из углеродного волокна. При отсутствии кислорода нагревание при 400-500 степень, механические свойства переработанного бумаги углеродного волокна достигают 90% -95% от оригинала. Пиролиз газ и нефть могут использоваться в качестве источников тепла для достижения переработки ресурсов |
5. Проблемы и стратегии преодоления
1. Технические трудности
Существующие технологии переработки имеют свои собственные ограничения. Улучшение качества переработкиПроводящая углеродная бумагаИ сделать его производительность близко к оригиналу, является ключом. Состав отходов из разных источников является сложным и требует целевой технологии. Исследователи должны увеличить инвестиции, изучать структурные свойства бумажного углеродного волокна, улучшить формулу растворителя метода химической рециркуляции и оптимизировать параметры процесса метода переработки пиролиза.
2. Контроль затрат
Стоимость переработки высока, включая покупку и техническое обслуживание оборудования, технологические исследования и разработки, затраты на рабочую силу и т. Д., А рыночный спрос невелик, цена низкая, а прибыль компании невелика. Предприятия могут масштабировать производство для обмена затратами, усилить вверх по течению и нисходящее сотрудничество, чтобы стабилизировать поставку сырья и каналы продаж. Правительство может ввести налоговые льготы и политики субсидий, чтобы снизить эксплуатационное давление предприятий.
3. Осведомленность о рынке и спрос
Рынок имеет низкую осведомленность о переработанном бумаге из углеродного волокна, потому что его производительность отличается от оригинала, а его диапазон применения является узким. Отраслевые организации и предприятия должны укреплять рекламу, демонстрировать преимущества производительности и случаи применения, оптимизировать производительность переработанного бумажного волокна, расширить сферу применения и привлекать экологически чистые клиенты с экологически чистыми атрибутами.
Глобальный спрос на устойчивое развитие возросла, и утилизацияПроводящая углеродная бумагаимеет светлое будущее. В будущем появятся более эффективные, экологически чистые и недорогие технологии переработки для улучшения качества и производительности переработанного бумажного углеродного волокна. По мере того, как технология созревает и снижается затраты, ее рыночный спрос увеличится, а области ее применения будут расширяться. Поддержка государственной политики также будет способствовать промышленному развитию. Отраслевые организации и предприятия должны воспользоваться возможностью для достижения утилизации бумажного углеродного волокна и содействия глобальному устойчивому развитию.
Реализация переработки бумажного углеродного волокна требует согласованных усилий правительства, отраслевых организаций, предприятий и научных исследовательских институтов. Благодаря инновационным технологиям, снижению затрат и информированию о рынке, отрасль переработки углеродных волокон будет открыть новое развитие и продолжить путь к дороге устойчивого развития.