工研院开发“碳纤维复合材料回收再利用”技术,可有效率地将复合材料及树脂材料分离回收,回收的材料特性近似新料状态,使废弃物变黄金。
纤维复合材料具质轻高强度等特性,已广泛应用于3C产品、商用客机、自行车等产品,其中热固性树脂为纤维复合材料的主要成分之一,使用后有硬化不易分解及回收的情形,因此,全球每年累积待处理的废弃材料高达1200万吨,其中以玻璃纤维和碳纤维为大宗。经济部技术处协助推动循环经济发展,让纤维复合材料资源永续循环应用,以科技专案支持工研院研发碳纤维复合材料回收再利用技术,相较传统电热炉加热回收法可减少两至四成能耗,且回收过程中无有害气体产生。未来可望协助国内复合材料业者解决每年3000吨废弃物处理难题,创造循环经济新商机。
台湾是碳纤维复合材料产品主要生产国之一,材料回收再利用为产业未来发展重要方向,经济部技术处推动碳纤维复合材料回收再利用技术,开发复合纤维及树脂材料回收技术与产品高值化再利用技术,建构碳纤维复合材料回收产业链,协助国内厂商突破技术门槛,转型到绿色生产制造,提升产业国际竞争力。
工研院材料与化工研究所所长李宗铭表示,传统碳纤维复合材料因回收后的纤维强度下降、再生性价比低,国内目前主要以掩埋、堆置及焚烧等三种方式处理,工研院透过新技术导入,以特殊树脂降解液及2.45GHz微波热分解处理方式,使碳纤维快速升温至裂解温度,进而在极短的数分钟内将碳纤维附近的塑料快速裂解碳化,有效率地将复合材料及树脂材料分离并回收使用,且回收后的碳纤维其机械强度可以维持原本的80%以上,材料特性近似新料状态,使废弃物变黄金,让材料在循环系统中发挥最高的价值与应用性。
工研院建立的碳纤维复合材料回收技术流程快且能耗低,使回收成本大幅降低,吸引厂商导入意愿,其回收的纤维及树脂材料目前已成功制成手机零组件,未来更可扩大应用于3C、运输、航太、建筑等产业,透过材料处理及产品设计技术,协助产业实现永续发展目标。