國內新創企業天翊綠能科技研發低溫常壓化學解聚技術,試圖解決熱固性複合材料無法高值化回收的產業痛點。該公司在桃園地方型小型企業創新研發計畫(SBIR)支持下,完成超過百公斤的碳纖維廢料驗證,推動廢棄物重新進入製造供應鏈。
克服熱固性樹脂限制 低溫解聚保留材料性能
碳纖維具備輕量與高強度特性,廣泛用於航太、汽車、自行車及無人機等領域,但其生產邊角料與廢棄物常因複合材料中的熱固性樹脂固化後無法融化,面臨焚化或掩埋命運。傳統高溫熱裂解處置方式容易破壞纖維強度,進而削弱材料原有的輕量化優勢。該公司表示,其開發的技術能在約攝氏90度與常壓環境下分離樹脂與纖維,並同步推進溶劑與樹脂循環。
第三方檢測結果顯示,回收碳纖維受測性能可達原生材料的98%以上,每公斤價格相較原生料具備成本競爭潛力。團隊已將回收纖維製成再生碳纖維不織布、板材及工程材料,嘗試建立多元的商業應用管道。
經由產品驗證邁向商業化 布局風機葉片回收
為跨越實驗室階段並銜接實際工業應用,團隊建立標準作業流程與品質管理資料,測試對象涵蓋自行車、預浸布廢料與高壓氣瓶等。實驗數據顯示,以再生碳纖維氈製作的模具與產品,相較傳統玻璃纖維製品可達成顯著的減重效果。業者亦規劃三階段商業模式,包含協助處理廢料、材料販售以及與客戶共同開發終端零組件。
除了碳纖維廢料,該團隊也著眼於未來退役離岸風力發電機葉片的巨大廢棄量。風機葉片由玻璃纖維、樹脂及部分碳纖維構成,處理難度極高。業者表示已取得相關回收專利,期望將處理經驗從碳纖維延伸至大型風機葉片,建立在地化的廢料循環模式。
永續觀點
複合材料的回收困難長期以來是高科技與綠能產業的隱形環境負擔。若能將廢棄碳纖維還原為可用資材,不僅能減少原生礦物與高耗能材料的採集需求,更可降低製造業產品的隱形碳足跡。
對企業而言,導入再生複合材料能協助供應鏈達成減碳目標,同時分散原料價格波動風險。在產品設計初期,研發團隊應嘗試導入可拆解或採用易回收複材的設計理念(Design for Recycling)。一般民眾則可藉由優先選擇採用再生循環資材的產品,以消費力量促使製造商採用永續材料。
名詞與背景
熱固性複合材料(Thermosetting Composites)是指由高強度纖維與高分子樹脂結合而成的材料,經交聯反應固化後不可逆,無法像熱塑性塑膠般透過加熱重新塑形,因此傳統回收效率極低。在循環經濟(Circular Economy)的架構下,生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)強調資源應盡可能在系統內持續循環,維持最大價值。
隨著臺灣推動碳費制度以及歐盟碳邊境調整機制(Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM)等國際環保法規相繼實施,製造業承受巨大的永續轉型壓力,如何將工業邊角料與退役產品轉化為高附加價值的再生料源,已成為產業鏈能否永續營運的關鍵。
常見問題
為什麼熱固性碳纖維廢料過去難以回收?
熱固性複合材料中的樹脂固化後無法加熱熔融,傳統高溫燃燒處置容易破壞碳纖維原有強度,導致材料難以高值化再利用。
低溫常壓解聚技術具備哪些優勢?
該技術能在約攝氏90度與常壓環境下分離樹脂與纖維,降低材料受損程度,保留近九成八的物理性能,並可回收溶劑與樹脂。
再生碳纖維材料未來有哪些潛在應用?
再生碳纖維可製成不織布、板材及工程模具,應用於汽車零組件、自行車與高壓氣瓶,未來更能進一步拓展至退役風機葉片回收。