碳纤维回收新里程碑 ELG与波音携手共筑

   日期:2018-12-06     来源:复源新材    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
2019(第二届)国际汽车轻量化材料连接技术研讨会
核心提示:美国波音公司(Seattle, WA, US)和碳纤维回收专家英国ELG碳纤维有限公司(Coseley, UK)12月5日宣布,他们已经签署了一项为期五年的合作协议,根据该协议波音公司将向ELG提供ELG固化和未固化废碳纤维复合材料,这些废复合材料将由ELG转化成再生碳纤维产品,用于其他复合材料产品的制造应用。
  美国波音公司(Seattle, WA, US)和碳纤维回收专家英国ELG碳纤维有限公司(Coseley, UK)12月5日宣布,他们已经签署了一项为期五年的合作协议,根据该协议波音公司将向ELG提供ELG固化和未固化废碳纤维复合材料,这些废复合材料将由ELG转化成再生碳纤维产品,用于其他复合材料产品的制造应用。
  
  固化和未固化的碳纤维废料将来自11个波音复合材料制造业务点,包括位于埃弗雷特的777X复合材料翼中心、位于美国南卡罗来纳州查尔斯顿市的波音南卡罗来纳州、以及涉及制造商用飞机、旋翼机和其他产品。该协议还包括来自波音在澳大利亚墨尔本复合材料制造业务的碳纤维复合材料边角废料。
  
  波音公司说,作为从2017年3月开始的一个试点项目的一部分,每年向ELG发送100万磅(约454吨)的废料数量将随着波音公司多个制造地的全面参与而增加。这次合作将有助于实现波音公司到2025年将固体废物填埋量减少20%的目标,将波音公司保护环境的承诺提升到了一个全新的水平。
  
  该协议意义重大,因为它标志着主要飞机OEM和碳纤维回收商之间的第一次正式材料供应关系。ELG的总经理Frazer Barnes说,他的公司已经与波音公司合作了四年,以评估和鉴定波音公司碳纤维废料来源的材料的性能。“我们已经用各种聚合物(环氧树脂、PPPA6、PA66PPS)和工艺(液体压缩成型、预浸料压缩成型、热塑性热压成型)评估了机械性能——拉伸、压缩、弯曲、剪切,”他说。“然后我们开始研究耐用性方面——纤维/树脂界面强度、疲劳、流体暴露等,其中疲劳和暴露工作集中在环氧层压板上。”
  
  Barnes说,ELG期待把波音公司废料中的碳纤维回收变成ELG制造的碳纤维非织造产品以及用于热塑性塑料复合的短切碳纤维产品,这两种产品都以CARBISO的商标为名。
  
  虽然回收已固化和未固化碳纤维材料的技术已经存在多年,但复合材料回收工业仍处于开发再利用产品市场的初期阶段(nascentstage)。Barnes指出,其主要原因在于再生碳纤维产品的潜在大用户都存在对产品稳定供应方面的要求,“最令终端用户担心的事情之一是供应链安全。显然,这项合作协议使我们有能力提供这种保证,使我们的客户有信心使用再生材料。
  
  就波音公司而言,它迫切希望确保复合材料制造操作尽可能有效、减少边角废料的产生。波音公司777和777X机翼项目的高级主管、也是该公司的主要回收支持者Kevin Bartelson说,波音复合材料边角料的最终目标是零废物/零填埋。“我们的目标是把它们全部回收。一切边角废料都需要回收利用,不能让它们进入垃圾填埋场。我们正在寻找一条可行的途径,使外部公司能够利用这种材料生产新产品。”
  
  波音商用飞机产品战略和未来飞机研发的材料和制造总监Tia Benson Tolle,已经在为公司的碳纤维废料寻找出路方面和Kevin Bartelson合作数年。她说,波音公司的目标非常简单:“我们希望帮助支持一个商业上可行的回收产业,对于这个产业来说,这种材料可能是一个关键的部分”。此外,她补充道,看看当前航空供应链中碳纤维的数量、再推算即将出现的飞机项目中碳纤维的数量可知,这个数量非常庞大,因此,“这项合作是证明碳纤维回收的可行性的非常重要的第一步”。
  
  
在生态示范机787飞行测试机上测试的回收碳纤维制小翼门,其原料来自787尾缘制造过程中产生的边角废料
  
  ELG的Barnes说,在五年合同的初始阶段,ELG将通过船只将废物从波音工厂送到ELG的英国工厂。“实际上,这是相当经济的,”但他补充说,“与波音的这份合同,使ELG在美国建立回收设施的商业方案向前又迈出一步”。事实上,Barnes指出,英国的能源价格是美国西北太平洋地区能源价格的四倍,因此在美国运营的较低成本对ELG有吸引力。
  
  Bartelson说,虽然波音公司不愿描述预计向ELG运送的碳纤维废料的数量(Bartelson称之为“大量材料a lot of material”),但他确实报告了目前固化和未固化材料的比例约为1:1。然而,他报告说,波音公司正在加大努力通过tow respooling和其他技术,在公司内部再利用未固化的碳纤维废物。最终,波音公司希望减少向ELG发送的未固化碳纤维废料的数量。
  
  最终,Bartelson希望回收碳纤维与回收铝和钛等金属一样普及。“我在航空领域工作了很长时间,亲历了我们最早开始回收金属的过程,”他说。“起初也是很困难,但是现在却很常见。因次,我希望复合材料的回收有一天也能变得同样平常。
  
  Tia Benson Tolle反思复合材料在航空制造中的作用,认为波音和ELG的合作协议是一个重要的里程碑:“作为工程材料,复合材料对波音和航天总体来说极其重要。现在我们有机会帮助启动一个新产业——对于复合材料来说,这是一个非常激动人心的时刻。”
  
  由于与波音的合作,ELG估计,随着回收市场继续扩大,其雇员人数将从2016年的39人增加到预计的2019年底的112人,将近三倍。ELG今天雇佣了73人。
 
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