虽然CW对复合材料的回收覆盖面可追溯至十年前，但据非正式统计数据显示，只有约2％的相关复合材料公司对回收是比较积极的。也就是说，这三年里，我们对于回收材料的最新功能问题有显著的兴趣并采取了行动，回收纤维应用于实际生活中得到了发展。

图片描述的是ELG碳纤维有限公司将热解回收的碳纤维装载到切碎机中

当金属供应商向工业界吹捧可回收利用时，除去公司自己付费填埋处置的事情不说，复合材料行业面临的关键问题是：生产废料和报废部件将如何处理？但是，至少有三个市场已经对复合材料回收利用逐渐增加，特别是碳纤维的回收：（1）欧盟（ELV）指令要求汽车或轻型卡车中使用材料的85％重量必须可重复利用或可回收利用。（2）值得注意的是碳纤维制造成本高，性能好，即使是切碎的形式，也是一个有吸引力的回收目标，这为汽车回收纤维产品创造市场提供动力。（3）最新一代消费者在环保意识上得到提升，即积极支持回收并循环再利用，并寻找具有回收内容的商品。

技术：不同的方法

Polyone Advanced Composites（Englewood，CO，US）高级技术顾问，美国复合材料制造商协会现任回收委员会主席（ACMA，Arlington，VA，US）Ed Pilpel表示，铝和钢仍然是复合材料竞争对手，原因之一是他们的供应商在回收利用方面的长期记录有助于降低其整体材料生产成本。他承认说：“但是这些行业要30-50年才能达到目前的回收成功率，即铝的回收率上涨幅度达到80％。复合材料行业发展时间较短，我们有很多时间去探索，但是我们必须深入到领域深处。”

人们投入和使用个体或组合几种回收策略。初步努力都集中在高品质碳纤维材料废料流的回收和再利用，它们通常来自航空航天制造，因为尽管在切碎的形式，也相对易于使用，并且产生具有几乎未减弱的性能的高品质碳纤维。（连续的纤维也可以回收，会在下面进行讨论）

目前从碳纤维中去除树脂的商业方法是热分解（热处理）和溶剂分解（化学处理）。虽然热分解需要热能来烧掉树脂，并且可能会导致纤维变成焦炭，但热分解能仅代表原始碳纤维的体现能量的一部分。有消息来源说，溶剂分解需要比热处理更多的能量，而且它能够恢复纤维和树脂。在这两种方法中，回收的纤维很好地转移到用于注射成型的非织造垫或热塑性颗粒中，并且适用于汽车零件。

想要形成了一个真正的“循环”，材料从报废产品中回收，并重新用于这些产品的新迭代，使得生命周期（EOL）固化部件的回收更加困难。热分解和溶剂分解可以应用于固化部分，如通常用于玻璃纤维部件的机械破碎;所得到的碎玻璃和树脂材料可以重新用作树脂填料，燃烧用于能源（废物转化为能源植物）或在水泥窑中共处理。

或者，两家公司提供可循环利用的树脂产品，它们可以在化学溶液中进行未交联，从而使一些运动用品应用中的原始纤维增强物完好无损（更多在下面）用于循环回收。而且，一些材料供应商正在调查废料和零件的内部循环回收利用，避免回收中间商。

公司和团体的概况

“三年前，一个真正的推动力将这些材料投入了市场。如今，我们要面对更多的“拉力”，以及我们要对如何使用可回收的碳进行更多的调查。ELG碳纤维有限公司（ELG CF，Coseley，West Midlands，UK）德国金属回收商ELG Haniel（德国杜伊斯堡）的子公司总经理Frazer Barnes说：“我们现在正在设计产品并开发它们以满足特定的客户要求。”ELG CF利用热分解每年处理超过2000吨废料，包括制造废物和固化部件。

Carbon Conversions的业务发展副总裁Keith Graham在美国的Carbon Conversions公司（Lake City，SC，US）采用热分解法，可以处理“整个复合废物流”。这包括来自各个市场的中间产物，包括干纤维废料（来自面料、装饰和编织）和“湿”未固化的预浸料和拉挤成型废料的中间体，还有来自商业航空航天，娱乐和工业来源的固化部件。Graham补充说：“我们已经建立了一个强大的业务，将任何行业的废物流转化为一种产品。” Hexcel（Stamford，CT，US）最近购买了该公司的少量的股权。该公司已经成功地展示了汽车零件，包括汽车OEM的地板零件。Graham指出，碳转化将成为推动复合材料回收利用的领先者：“我们都在一起，我们需要生产出可重复，一致的优质材料来发展这个行业。”

CFK Valley Recycling公司是卡尔迈耶集团的一部分，是欧洲使用热分解最大的复合材料回收商，并从汽车、航空航天和终身体育用品中获取废物流，该公司总经理Tim Rademacker称：“由于用碳纤维制造的风力发电机叶片的使用量日益增加，风电行业的废物数量会大幅增加。”CFK Valley Recycling在卡尔迈耶的合作伙伴公司CarboNXT的回收纤维年产量为1,000吨，将回收的纤维制造成切碎和研磨的产品以及湿法成网的面纱和无尘非织造布垫。据Rademacker报道，在新的AMG GTC跑车上，采用回收再生碳纤维作为聚氨酯（PU）后保险杠和前保险杠的填料。

Pilpel描述了ACMA与IACMI（美国田纳西州诺克斯维尔高级复合材料制造创新研究所）携手的合作，为市场推出了新的热回收解决方案：来自CHZ Technologies的商标Thermoolyzer技术，是一种废弃能源反应堆系统，在德国开发并最初设想用于回收废弃的尼龙地毯。Pilpel说：“这项技术创造了一种符合天然气规格的树脂残渣的清洁燃料气体产品，由于内置洗涤器，它不会产生有害排放物。”OC戴夫·哈特曼说，OC系列和风能合作伙伴包括Owens Corning等多个复合材料行业合作伙伴，ACMA和IACMI正在评估德国的试点过程来作为第一阶段，以证明该系统并确定可扩展性。

Adherent Technologies Inc.公司至少在20年前就开始了其回收业务。公司总裁Ron Allred博士和工程与环境项目经理Jan-Michael Gosau选择了一种湿式化学过程，称为化学溶剂，也称为三级处理，它使用液体转移液和催化剂结合，低热和压力回收使用寿命已经结束的部件，并回收碳纤维和树脂，而不会产生空气中的排放物。回收的树脂可以作为燃料或其他工业过程的化学品再利用。ATI最近与Damian Cessario拥有的投资集团DLC Capital合作，将回收利用技术商业化。DLC Capital和ATI已经合作了多年，现在已经成立了一家复合材料公司V Carbon，该公司将回收碳纤维，然后将纤维使用在该集团内部制造零件中。

新进回收团体的是Vartega，它由工程师Andrew Maxey领导，Andrew Maxey对碳纤维的兴趣来自于骑自行车：“我们在这个领域还属于新手，但该领域正在迅速发展，回收机会也会增加。”Vartega目前拥有半工业规模的专利和正在申请专利的低能溶剂解决方案，该方法是用来从处理由Alchemy Bicycle Co.来的未固化的预浸料和拖尾废料。该公司正在开发一条道路，Vartega最终将向被许可人提供其工艺技术，他们将在区域内租赁模块化设备进行内部循环回收，因此Maxey说：“这很浪费！”，目前，Vartega正在与技术纤维产品（TFP，Schenectady，NY，US）合作，将所有纤维转化为无纺织垫和面纱产品。该公司已经发布了其回收纤维的测试数据，其中回收纤维的拉伸强度和模量与原始纤维相差不大。

综合回收技术中心的首席执行官Bob Larsen说：“我们是一个非营利的组织，我们的使命是激励，成长和领导回收团体。”Larsen表示，位于集中复合材料制造的地区靠近许多波音公司，CRTC希望推动经济的再发展并帮助减少安吉利斯港的失业率，同时建立回收资源。CRTC将回收碳纤维产品开发与大批量、低成本的生产过程相结合。该公司与半岛大学以及该学校的综合劳动力培训计划共同合作，培养未来员工的成长计划发展。从包括Toray Composites有限公司和Tacoma在内的合作伙伴公司，CRTC采购“接近优质质量”的未固化航空预浸料废料，以名义价格收购，并将其转变为制造新的非航空航天产品，例如pickleball桨。它没有计划地回收固化复合材料部件，Larsen说：“我们正在利用已经存在的化学物质，我们正在避免对材料增加能源和成本的需求，碳纤维已经拥有了铝的能量的两倍以上！”

Adesso Advanced Materials和Connora Technologies两家公司正在从另一方面进行回收利用：通过战略合作伙伴关系，他们开发了可回收的热固性树脂，其固化后可以容易地从钢筋中降解和去除，从而使纤维完整再次使用。Adesso董事长兼首席执行官Bo Li表示，其商标的Cleavamine硬化剂和Recycloset树脂使固化部分的交联能够被温和的酸性溶液（如醋）“裂解”。回收的树脂被中和，热塑性沉淀物可以在粘合剂或模塑料中作为增韧剂再次使用，Adesso目前参与了盛益科技的可回收印刷电路板（PCBs）等几个主要项目。由Pardus（泰山体育品牌，San Mateo，CA，美国）生产的碳纤维自行车;与芜湖奇瑞汽车有限公司的汽车零部件，与ELG CF合作;并与南加州大学合作研究可回收风力叶片。类似地，Connora Technologies的商标为Recyclamine产品是环氧树脂的固化剂，同样使得固化复合材料中的聚合物交联被酸分解，留下热塑性环氧树脂残留物。最初在复合部件中使用的增强纤维可以以其原始形式和结构在不破坏的情况下回收而不用切碎或切碎。CW已经就Recyclamine在高压树脂传递模塑（HP-RTM）工艺中的应用在弗劳恩霍夫复合材料研究项目中心（FPC，伦敦，加拿大安大略省）和Fraunhofer ICT进行了介绍。研究表明，回收后，回收的增强材料的性质与原始碳纤维相同。该公司正在通过第二阶段SBIR项目继续为汽车行业的HP-RTM工作。最近Connora Technologies宣布与Shred Optics、Future Fins以及雪橇滑雪板等滑雪板制造商建立合作关系。Shred Optics Connora首席执行官Rey Banatao博士说，Niche Snowboards和CAPITA Mothership将滑雪板制造废料转化为行动运动配件。

开发商业案例

Pilpel说：“复合材料的回收工作是一个难题，包括技术、政府、行业团体、标准和教育等。你必须从一个基本的商业案例开始。”例如，一个公司最简单的一步是将其废物转化为工厂的能源，避免垃圾填埋处理的成本，并弥补原材料成本的一小部分。如果废物可以转换成新的可用形式出售，或者内部归还给公司的过程，则可以获得更大的材料成本回报，他补充说：“我们需要找到可回收材料的隐藏应用程序，”他指出，美国二手车轮胎回收利用的成功，最终发现了轮胎废料的使用，从而使轮胎不再填埋。

显然，如果汽车制造商在生产车辆中大量采用碳纤维，那么供应挑战也将随之而来。高价值回收碳纤维可以帮助弥补供应缺口，价格较低。ACMA的回收委员会正在与ISRI（美国华盛顿特区废纸回收研究所）以及IACMI合作开发具有可靠物流的回收利用基础设施，并制定回收纤维的标准。Pilpel说，隐藏着的问题是被回收的玻璃纤维部件的数量更多，并且应该被循环利用，但是玻璃的价值很低，使它更难以解决。

Maxey说，“因为复合材料是复杂的结构，并没有良方。但是我们正走在探索这条道路上，以及逐渐获得到各业界的认可。回收基础设施正在增长，这是一个激动人心的时刻”。ELG CF的Barnes补充说“我认为复合材料的回收到2019年情况会越来越好，复合材料商将开始看到真正的成交量指标。”