经济上可行的纤维回收有三个主要组成部分：纤维的低成本回收，聚合纤维的一种或多种形式，可用于复合材料加工和设计复合材料工艺，可以利用再生纤维制造具有商业价值的纤维产品。

在所有这些阶段中，纤维引起最小损伤和机械性能磨损是至关重要的。在过去几年中，几家公司已经开发并采用了各种纤维回收技术，包括重新筛分和切碎报废的原始丝束（Barnet，ELG）; 通过热解（碳转化，ELG）或通过溶剂分解，从未固化的热固性预浸料中回收纤维; 通过热解方法或湿化学方法从固化的报废复合材料部件中回收纤维。

在恢复过程之后，纤维通常将呈蓬松的缠结束形式，其不能直接进给到复合材料制造过程中。通常，将纤维切碎（长度范围为4mm至12mm）并加工成纤维网，其可以用树脂浸渍或浸渍，或聚集成粒状束，其中纤维通过几种重量百分比的粘合剂和/或施胶剂。

然后可以通过料斗将“粒料”送入注塑机或其它热塑性配混过程。在实践中，如果要避免纤维损坏和过量施胶，那么可以以商业生产率一致地喂养的颗粒的形成可能是具有挑战性的，但是过去两到三年的技术发展在很大程度上解决了这个问题。。

降低复合材料成本 - 并提高其对金属竞争力的重要途径 - 涉及在热塑性基质中使用再生纤维。注塑成型是一种有价值的选择，而零件尺寸的限制和性能的控制意味着有一系列高价值的应用，而这种技术并不适用。

纤维增强增材制造具有巨大的潜力，但目前是低吞吐量技术，尚未适应大批量商业制造。

一种有吸引力的替代方案是在热塑性片材中加入再生纤维，然后将其层压成不同的厚度并通过短循环模塑操作形成最终部件，类似于金属板冲压，广泛用于大批量生产汽车部件。

然而，试图在非织造纤维垫中浸渍熔融热塑性聚合物的方法通常导致纤维浸湿不良，这在短循环时间模塑过程中无法弥补，并且使用传统挤出方法的片材浇铸方法导致纤维长度的相当大的磨损（纤维通常低于1mm）和/或纤维分散不均匀。

位于南达科他州矿业和技术学院（SD Mines）的复合材料和纳米复合材料先进制造中心（CNAM中心）开发了一种正在申请专利的挤出工艺，该工艺在连续热塑性片材中加入不连续的再生纤维（称为DiFTS - 不连续纤维热塑性塑料）表）。

在DiFTS工艺中，纤维被树脂完全包封，均匀分散并保持纤维长度在几毫米的范围内，这取决于原料长度和纤维 - 树脂体系。此外，片材中的纤维优先取向，赋予复合材料高的各向异性强度和刚度特性。

表1显示了由PA6 DiFTS制备的层压材料的测量的0°方向拉伸和弯曲性能（模量和强度），所述PA6 DiFTS掺入来自不同来源的30wt％碳纤维：再循环标准模量，原始标准模量和再循环中间模量。

考虑到原始纤维包括用于热塑性树脂的上浆并且再生纤维不包括，具有标准模量的两个层压材料的性能非常接近，而包含再循环中间模量纤维的层压材料的性能显着更高。

使用测量的DiFTS机械性能，使用具有板的准各向同性铺层的层压模型进行卡车箱案例研究。结果表明，与16 Ga高强度钢板相比，具有30wt％再生碳纤维的PA6 DiFTS在相同的弯曲刚度下可以节省56％的重量并且弯曲强度增加30％。

DiFTS技术的另一个重要特征是片材形式允许与连续纤维片和带和/或不同纤维类型的容易杂交，以便定制成本/性能以满足给定应用的规格。此外，层压板可与轻质芯材组合。

DiFTS工艺可按比例放大，生产几英尺宽的板材，层压机可用于无缝连接板材（横向）和层压任意数量的板材（垂直）。

CNAM中心和各合作伙伴使用一系列工艺，包括热成型，真空热成型和压缩成型，成功进行了层压DiFTS的工业规模成型试验。周期时间通常为一到两分钟。重要的是，片材不依赖于模塑过程来完成纤维浸湿。

为了有效地与绝大多数材料被回收的金属竞争，复合材料行业，实施商业上有吸引力的回收策略至关重要，从再生纤维到新的复合材料最终产品。

【转载声明】：本网站所转载的文章，其版权均归原作者所有，遵循原作者的版权声明，如果原文没有版权声明，我们将按照目前互联网开放的原则，在不通知作者的情况下转载文章。如果转载行为不符合作者的版权声明或者作者不同意转载，请来信告知：qbw@fiberglass365.com。如其他媒体或个人从本微信公众号转载有关文章时，务必尊重原作者的著作权，保留本网注明的“稿件来源”，并自负版权等法律责任。