碳纤维复合材料在很多领域中得到广泛推广和应用，主要包括海上风电、航空航天、汽车及高铁等，在以上行业快速发展的过程中，废弃物也会随之增多。为了避免浪费资源，需要加强对此类废弃物的回收再利用，献力于生态文明建设及社会有序发展。
1.碳纤维复合材料废料产生的现状分析
在碳纤维、预浸料及复合材料制品的生产作业过程中，实际产生的边角料、废弃品等所占比重达30%，例如，波音和空客公司在制造飞机的过程中，针对B787及A350XWB而言，会产生约453.6t的固化碳纤维预浸料废料及未固化碳纤维预浸料废料。此外，在碳纤维复合材料制品投入使用达到使用年限后，会产生大量的废弃物，包括汽车制件、飞机制件及风机叶片等，以上部件有不同的使用寿命，分别为10—15年、25—28年及20—25年。通过对相关研究报告的分析，国际上产生的碳纤维复合材料风机叶片废弃物在2034年时能够达到22.5万t之多，为了实现节约资源、保护环境的目标，应增强碳纤维复合材料回收与再利用意识，同时不断研发和创新相关的技术手段。
2.开展碳纤维复合材料废料回收及再利用工作的必要性分析
碳纤维复合材料的主要构成相对简单，由碳纤维与树脂复合而成，由于石墨结构的碳纤维具有导电性特点，为了避免在处理碳纤维复合材料废料的过程中发生电气事故，通常会采用燃烧法或者填埋法的方式。而热固性碳纤维复合材料在自身结构的影响下，会表现出明显的不溶特性，导致此类材料最终无法自然降解，经过在土壤中的长期掩埋，会影响土壤的呼吸性及渗透性，出现土质下降等问题，对生态文明建设产生不良影响。虽然利用燃烧处理的方式，能够回收燃烧过程中产生的热量，同时进行再次利用，但是会产生很多飞尘及有毒有害气体，给各地区的环境带来严重污染，破坏生态平衡。由于在碳纤维复合材料中，树脂等原材料是有着重要价值和作用，只有进行回收再利用才能满足可持续发展的需要。
3.碳纤维复合材料回收再利用中的主要技术
3.1流化床回收技术应用要点及优势
3.1.1流化床回收技术的基本原理分析
在碳纤维复合材料回收再利用的过程中，硫化床回收技术较为常用，且得到显著成效。流化床回收技术的基本原理是通过对反应器中空气的转化，使其成为流化气体，在一定的温度条件下达到分离碳纤维复合材料中纤维和基体的目的。开展回收工作时，需要采用切块的方式对较大的碳纤维复合材料进行处理，以便顺利放入反应器中，将反应器内的温度升至500—640℃，通过与流化气体的配合，会发生氧化分解反应，进一步完成碳纤维复合材料基体与纤维的分离工作，之后反应器中的气体会将经过分解得到的物质输送至碳纤维储存罐中。采用流化床技术处理的碳纤维复合材料具备较强的稳定性和拉伸强度，在科研领域中被列为研究重点。
3.1.2流化床回收技术的实际应用优势
在科研领域，很多部门逐渐重视对流化床技术处理碳纤维复合材料方式的研究，得到显著成效，同时通过分析相关的研究报告，主要针对经过流化床回收技术处理的碳纤维复合材料表面应张力及含氧官能团等方面进行测试，测试结果表明流化床回收技术具有能耗低的特点，且在实际应用中对环境产生的负面影响较少，能够很好的保证碳纤维复合材料内部纤维材料的完整性。
3.2 热裂解回收技术应用要点及流程
3.2.1热裂解回收技术的基本原理分析
回收和再利用碳纤维复合材料时，利用热裂解回收技术能够达到回收再利用的目的。热裂解回收技术具体指在特定的温度环境中，有效分解碳纤维复合材料的基体树脂，为纤维材料及其他各类材料的回收利用创造良好条件。在热固性碳纤维复合材料的回收过程中，通过热裂解反应，基体树脂可以分解得到苯酚，苯酚的主要应用方向为制造环氧树脂及酚醛树脂。碳纤维复合材料通过热裂解反应后得到的材料具备很强的化学稳定性。但是一旦回收的碳纤维复合材料出现尺寸过大的情况，会在一定程度上弱化稳定性及降低碳纤维质量。
3.2.2热裂解回收技术的反应流程
开展碳纤维复合材料回收利用工作时，热裂解技术在实际应用前需要粉碎碳纤维复合材料，之后在热裂解化学反应器中放入经过粉碎的材料碎片。升高反应器内部的温度，以400—500℃为最佳范围，基体树脂在热裂解反应的作用下，会得到炭物质，此类炭物质通常存留于碳纤维中。完成以上反应步骤后，在积碳的作用下，能够实现对化学反应中碳纤维单丝的有效连接，从而得到相应的固体，在中间反应物的作用下，可以去除反应器中的积碳，进而得到新的碳纤维单丝。
3.3溶剂解离回收技术应用要点及前景
3.3.1溶剂解离回收技术的基本原理分析
溶剂解离法的应用目的是利用溶剂回收材料，达到碳纤维复合材料基体树脂纤维的分离目的，从而实现回收再利用的目标。溶剂解离回收技术主要包含两种方法，即低温解离法及超临界解离法，相比较而言低温解离法的安全性更高，但是需要在反应过程中消耗很多时间。碳纤维复合材料通常由不饱和聚酯树脂及环氧树脂等材料复合而成，利用溶剂解离回收技术可以利用常压解离实现回收利用，通过磷酸盐的催化作用，有效分离碳纤维复合材料中的纤维及树脂，满足实际工业发展中的基本需求。
3.3.2溶剂解离回收技术的实际应用前景
应用溶剂解离回收技术时，溶剂发挥重要作用，且占据核心地位，常用的有硝酸及硫酸等强腐蚀性材料，但是此类材料在实际应用过程中，避免不了会给环境带来不同程度的影响，无法有效掌握溶剂利用的实效性及环保性。目前，研制出一种低温解离技术，此项技术可以减少溶剂的用量，减少给环境带来的不良影响，符合新时期提倡的节能减排要求。
结语：碳纤维复合材料在各行业的应用范围越来越广泛，但由于此类材料在使用过程中会产生大量的废料，且产品在达到使用年限后也存在废弃后难降解不易处理的问题，而碳纤维复合材料的废弃物经有效处理后具有较高的再利用价值，更会解决随着碳纤维复合材料的快速发展其制品大量使用后达到使用年限时大量碳纤维复合材料制品的废弃处理问题，这就需要增强解决碳纤维复合材料制品的回收再利用技术。有关部门应结合实际情况，选择合适的回收技术，确保在技术应用过程中能够体现出低成本、高效率及精细化的特点，在此基础上满足节能环保绿色发展的要求，促进社会可持续发展，创造更多经济效益及生态效益。
参考文献：
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[2]张灵静,陈桦,蒋建军,等.碳纤维增强热固性复合材料回收再利用技术研究进展[J].工程塑料应用,2019,47(7):8.