ELG提出了三大研发方向:排列整齐的产品、纤维表面处理和对回收碳纤维材料长期性能的确定。

回收碳纤维正在日益证明其将成为适合汽车和其他高产量应用的具有环境可持续性的低成本复合材料解决方案。

最近,ELG与波音公司和日本三菱公司之间的合作,增强了其向更广阔市场发展的能力。2018年12月,波音公司与ELG签署了一项5年协议,波音公司将向ELG提供固化的和未固化的碳纤维复合材料,以将其转变成二次生产的产品。同样在2018年12月,ELG宣布,三菱公司已与其签订股东协议,拥有其25%的股份。基于此,三菱公司将能够利用其全球网络来促进ELG 回收碳纤维的销售。

为确保该公司有足够的能力来满足不断增长的需求,准备是至关重要的。提高现有英国工厂的产能需要花费9~12个月的时间。而一个新的生产设施,只需用建设原生碳纤维工厂一半的时间就可投入运行,而且还大大降低了投资成本,并为响应新兴市场的需求提供了更大的灵活性。

ELG的英国工厂将在2019年达产,而且该公司预计很快会宣布扩产计划。“我们正在美国进行一个扩建项目,同时我们正处在世界其他地区项目的早期阶段。” ELG的总经理Frazer Barnes表示,“我们希望这些计划将在今年年底前得到巩固。我们的目标是,第一个扩建工厂在2021年投产。”

除此扩张计划外,ELG还在推行其第二代的研发战略,这是该公司的Technical Workshop 关注的重点。“将我们正在研究的所有不同的研发项目集中起来,为我们的总体研发战略提供了支持。”Barnes表示,“聚焦未来发展,我们提出了三大研发方向。”

其中之一是排列整齐的产品。取决于压力和实际情况,目前采用ELG的非织造毡可以实现的纤维体积含量被限制在40%~45%。采用排列整齐的不连续纤维,使得非织造毡的纤维体积含量更高,并减少了成型期间的纤维断裂,从而大大提高了力学性能。采用排列整齐的回收碳纤维产品形式,已使纤维体积含量达到了60%,但需要的加工压力却高达100bar。较高的压力意味着较高的成本,因此现在的研究重点是在较低的成型压力下实现更好的排列。

对纤维表面进行处理是另一个重要话题。虽然ELG对回收碳纤维与许多聚合物的界面有着很好的理解,但目前正在进行的项目则是开发纤维浸润剂,用以改善对纤维的处理,提高纤维的润湿性及其与基体树脂的粘接性。

第三个重点研发领域涉及对回收碳纤维材料长期性能的确定,包括抗疲劳性以及对环境的影响。这建立在现有的研究基础之上,这些研究已经展示了良好的抗疲劳性能和环保性,但需要将这些性能扩展到整个产品范围中。

Barnes强调说,可持续性毫无疑问地成为客户考虑的重要因素,这对回收碳纤维市场是个好兆头。“我们觉得这个行业现在真的在好转,增长在加速。”他表示,“业务水平和购买产品的客户数量每月都在增加。按照我们的分析,5年后,潜在的市场需求将大幅增长。我们预计,到那时,我们的业务将增长几倍。”

建立对回收碳纤维的信心:向前看-复合材料网

实现轨道轻量化

可负担的碳纤维结构也有助于铁道部门实现轻量化目标。ELG Carbon Fibre与阿尔斯通运输公司、Magma Structure、伯明翰大学及哈德斯菲尔德大学一起,正在参与一个英国项目,目标是开发一种轻量化的碳纤维转向架。该设计采用了ELG Carbon Fibre的回收碳纤维非织造毡以及单向和双向的碳纤维增强材料。初步结果表明,与钢结构设计相比,重量减轻了60%以上(图片来自哈德斯菲尔德大学