圖1：2013 年第一代回收爐 © Gen 2 Carbon

時間回到 2004 年——那一年，Facebook 剛剛誕生。在蘇格蘭北部，碳纖維制造行業的資深人士 John Davidson 開始思考如何有效利用客戶產生的碳纖維廢料。他堅信這些廢料仍然具有價值，于是開始研究纖維回收工藝，由此創立了 Milled Carbon Ltd，這家公司后來更名為 Gen 2 Carbon Ltd。

 

回收碳纖維 © Gen 2 Carbon

Davidson 和團隊選擇了熱處理作為主要回收方法，因為這種工藝適用于多種樹脂類型，同時還能處理碳纖維廢料中常見的背襯材料和金屬嵌件。他們開發的連續熱解工藝與 Davidson 熟悉的碳纖維制造工藝部分相似。

當時，波音公司負責飛機與復合材料回收項目的經理 Bill Carberry 正在尋找 波音 787 Dreamliner的循環利用方案，該機型即將進入試飛階段。通過英國航空器廢料回收網絡 WINGNet，Carberry 結識了 Davidson，并在 2005 年將回收纖維送往北卡羅來納州立大學進行測試。結果顯示，這些纖維的性能遠超預期。

工業化挑戰

團隊在英國西米德蘭茲購置并改造了一臺二手退火爐，用于碳纖維回收。他們很快發現，在樹脂分解過程中釋放的煙霧能夠保護碳纖維免受氧化，這一發現成為 2009-2011 年獲批的專利技術的核心基礎。

 

采用回收碳纖維車身的 Morris JE 輕型電動商用車© Gen 2 Carbon

然而，早期的大規模試驗結果并不穩定，回收纖維的性能存在較大波動，抗拉強度損失高達30%，楊氏模量損失 10%。為了實現穩定輸出，團隊研發了高效氣體處理系統，在提高生產效率的同時確保纖維質量。他們很快掌握了最佳工藝參數，優化了產量和纖維性能，成功處理了干態原料、預浸料及層壓板等混合廢料（見圖 1）。