再生碳纖維現狀：增材制造和其他應用
來源：PT現代塑料
增材制造
增材制造是另一個應用再生碳纖維的潛在市場，比如，Shocker Composites公司將其回收的碳纖維配混成20%～40%增強的ABS長絲，并采用美國辛辛那提公司的大面積增材制造3D 打印工藝證明了該材料的成功應用。
此外，Vartega公司正在利用其碳纖維回收技術和材料開發經驗，提供用于粉末層熔合增材制造的聚合物原料。
該公司最近獲得了美國國家科學基金提供的小企業創新研究資金來開展此領域的研發。
Vartega公司還在開發一種工藝，以允許用碳纖維對熱塑性粉末進行增強并確保能夠使用這種材料在紅外增材系統中生產功能部件。
據介紹，這一進展將使數字制造商充分發揮新型粉末基硬件平臺的潛力，以中等產率生產出性能與注塑成型材料相似的部件。
“通過提供碳纖維增強的聚合物粉末，無人機和醫療假肢等行業的制造商們將受益于快速、復雜和訂制化的3D打印，同時確保他們的材料選擇能夠展示出其產品所需的結構完整性。”Vartega公司CEO Alice Havill介紹說。
其他應用
同時，可以發揮再生碳纖維作用的其他市場和應用領域正在不斷涌現。
美國復合材料回收技術中心（簡稱CRTC）一直在探索將再生碳纖維應用于各種產品中，從車站長椅到高性能體育用品再到復合材料管材。
該公司采用從東麗復合材料美國公司回收的未固化預浸料以及ELG公司的再生碳纖維。
CRTC 的CEO Dave Walter指出，建筑行業是一個潛在的增長領域。
該公司采用正在申請專利的工藝，最新開發了一種建筑級別的交叉層壓木材，它將熱改性的木材與再生碳纖維結合在一起。
這種熱改性工藝可將糖和木質素燒掉，以提供抗腐蝕和抗白蟻能力，然后加入碳纖維帶用以提高強度。
這種建筑級別的交叉層壓木材將熱改性木材與來自美國復合材料回收技術中心的再生碳纖維結合在一起（圖片來自美國復合材料回收技術中心）
CRTC還采用回收碳纖維來制造粘接有木飾面的板材。
這些板材以堅固、輕質和柔韌的基板展示了適合各種內、外部應用的木材之美，如2019年用于西雅圖貝納羅亞音樂廳的板材。
用在八度音階9拉斯貝克音樂中心-貝納羅亞音樂廳的板材（圖片來自美國復合材料回收技術中心）
對回收碳纖維產業的認識有變化嗎？
大的變化往往是漸進的，相對年輕的回收碳纖維產業正在持續、緩慢地向前推進。
在不斷對再生碳纖維進行降級循環利用的同時，人們對這種材料的看法也在開始發生變化。
這種纖維的質量已經得到了證實，工藝也在不斷進步。
由于認識到了回收利用碳纖維的必要性，使得高層次的以及更多的人參與其中。
“ELG與波音公司的合作真的是一件大事，它有助于各個方面都向前推進以加速供應鏈的連接。”Maxey表示，“我們在此的作用是啟動并連接這些點。我們擁有處在供應鏈中間的使能技術，但我們真正的目的，是要將廢料流中的閑置資產與下游未得到滿足的需求連接起來。”
據Carbon Conversions公司的Mark Mauhar介紹，最大的變化是，供應商們現在希望成為解決方案的一部分。
“兩年前，我們每周都會接到供應商的多個要求處理廢料的電話，卻毫無興趣使用這些材料，現在人們開始行動起來。就在最近，我們終于開始看到，再生碳纖維的潛在客戶在切割成型模具、構造原型和實體模型以及解決加工問題方面花費了大量的資源，當然，所有這些行動，距離商業化應用還很遙遠。”他說。
也許真正需要的是耐心。
ELG公司CEO Detlef Drafz指出，回顧其他傳統材料的回收歷史是有幫助的：“50多年來，ELG為不銹鋼行業回收原材料。對于金屬而言，甚至可以在真空爐里用廢料制成渦輪葉片……人們普遍認為回收的金屬是一種原材料，經過適當加工即可得到應用，但這在25年前的航空應用領域并不常見。然而，我們卻建立了供應鏈，可以保證材料的性能。現在，我們也在做同樣的事情。”
