热固性复合材料的回收通常只能通过去除基体（如高温裂解、溶剂分解）来实现，这种方式虽能回收纤维，但原始聚合物基体已完全损失。热塑性复合材料则提供了更多选择：它们可以通过粉碎和再熔融制成颗粒或片状进行回收，同时保留纤维和聚合物。然而，粉碎过程不可避免地会切断纤维，显著降低其长度和取向性。当前一项重要的创新是保持纤维的连续性，避免因切断造成的性能损失。

近期的一个案例是荣获JEC创新奖的工艺，空客公司成功将A380热塑性复合材料吊舱整流罩加强件壳体回收，并再制为A320neo吊舱整流罩加强件壳体部件，展示了部件级的报废循环利用能力。

1⃣️为何此法优于粉碎回收  

连续纤维增强热塑性聚合物复合材料的机械回收通常意味着将其铣削或粉碎成碎片，然后重新熔融并挤出造粒，或直接热压成新形状。这种方法虽保留了基体和纤维材料，但破坏了关键的连续纤维结构，导致机械性能大幅下降。

最近，由河南理工大学的邢某及爱丁堡大学的研究人员发表在《Composites Part B》上的一项研究，题为“通过玻璃态辅助机械分层回收碳纤维/PEKK层压板”，介绍了一种在回收过程中保持纤维连续性的新方法。作者开发了一种针对CF/PEKK层压板的玻璃态辅助机械分层技术：通过将层压板加热至PEKK的玻璃化转变温度以上，使基体软化，从而允许楔形刀片在保持纤维取向和长度的同时，干净地分离出完整的铺层。他们的研究结果表明，可以从2毫米厚的单向层压板中回收出厚度均匀的0.34毫米铺层，并成功再加工成新的复合材料，原始机械性能的保留率超过90%。该方法为报废的CF/PEKK复合材料提供了一条可持续、高价值的回收途径，并应对了先进热塑性复合材料循环利用中的关键挑战。

2⃣️核心理念：利用Tg将脆性转变为弹性  

PEKK的玻璃化转变温度约为162°C。如果将CF/PEKK层压板加热到Tg以上但低于熔点的温度区间，基体会变成橡胶态，界面强度降低，此时用楔形刀片即可干净地分离铺层。研究人员将2毫米厚的单向层压板加热到260–340°C（保持5分钟），然后用一个简单的辊轴加楔形装置进行分层。在260°C时，由于基体仍太脆，铺层发生断裂。在340°C时（高于PEKK约334°C的熔点），纤维排列被破坏。最佳工艺窗口是280–320°C：在此温度下，铺层被干净地分离，纤维完好无损，取向得以保持。

3⃣️何为“良好”状态：铺层质量和性能保留  

该工艺可回收出约0.34毫米厚的铺层（来自2毫米厚、10层的层压板），厚度与预浸料相当，且纤维连续、排列紧密。重新固结的层压板机械性能保留率高：

• 弯曲强度：在280–320°C处理下，保留率为原始值的88.69–90.49%。340°C时为83.54%。

• 弯曲模量：保留率为86.72–83.73%（从280°C到340°C，模量从115 GPa降至111 GPa）。

• 层间剪切强度：在280°C时保留率为88.11%（69.93 MPa对比原始79.37 MPa），在340°C时降至78.08%。

关键结论：性能保留与纤维排列紧密相关。只要保持在熔点以下，就能保住结构。

4⃣️工艺物理学，而非仅仅流程  

楔形刀片并非“切断”纤维。它沿着软化的层间区域扩展裂纹，该过程由基体撕裂和界面脱粘驱动。扫描电镜图像显示了一个干净的引发区（基体被剪切），以及一个楔形物将各层撬开、对纤维损伤极小的扩展区。此时基体足够软以允许分离，同时又足够强以维持纤维排列。

5⃣️规模化应用前景：将分层过程转变为生产线  

作者建议构建一个多级生产线，类似于竹材切片，使用加热辊和多个串联的分层装置，有可能在1-2秒内完成一层层压板的剥离。目前的局限性在于，加热效率、因层压板变薄导致辊压压力变化而引起的回收铺层厚度不均，以及回收铺层长度有限。他们建议引入超声波辅助技术以实现局部加热，并将分离出的片层末端焊接成连续片材。

该技术在回收领域中的定位，这项技术介于两种极端方法之间：

• 热固性回收：去除基体，仅回收纤维，能耗高，价值损失大。

• 热塑性粉碎回收：能耗低，但纤维被切断，性能下降。

玻璃态分层技术保留了纤维的连续性和取向性，而这正是热塑性层压板价值所在。它也是对空客/东丽/Daher/Tarmac 公司倡议的明确补充，该倡议成功地将A380热塑性吊舱整流罩部件改造为A320neo的部件，展示了部件级而非仅仅材料级的循环利用能力。

💢结论  

这篇论文验证了一种实用且高价值的CF/PEKK层压板回收途径：加热至Tg以上，分层成完整铺层，然后重新固结。该方法保留了纤维长度和取向，在首次循环中实现了80-90%的弯曲性能和层间性能的保留率。

其结果并非降级为短纤维复合材料，而是实现了连续纤维层压板结构的真正再利用。如果实现工业化，这种方法可能成为连接热塑性复合材料应用与真正报废循环利用之间缺失的一环。