リサイクル炭素繊維評価チーム

チームの研究内容　「リサイクル炭素繊維の評価・活用技術」

　マルチマテリアル研究部門 ポリマー複合材料グループ および 環境創生研究部門 環境計測技術研究グループ が主担当として本テーマに従事しています。炭素繊維強化複合材料（CFRP）の廃材から回収される炭素繊維のリサイクル品の品質評価に関する技術を提供します。

比剛性・比強度の尺度で最も優れた力学特性を有するCFRPは、輸送機器等の軽量化を通じた省エネ化に貢献することが期待されますが、素材のライフサイクル全体でのCO2排出削減を考慮した場合、廃材をそのまま廃棄処分するのではなく、特に強化繊維である炭素繊維をリサイクルし、再活用していくことが求められます。我々は、CFRPからマトリックスポリマーを除去して回収されるリサイクル炭素繊維が、強化繊維として再び活用できる状態にあるのか、検証するための評価技術を開発しました。

リサイクル炭素繊維が強化繊維として十分な力学特性（弾性率、強度、新たなマトリックスとの界面強度）を保持しているか、効率的かつ精度よく評価する手法として、（１）繊維の束を用いた引張試験法、（２）拡張フラグメンテーション試験法、など、リサイクル炭素繊維の性状を考慮したいくつかの力学試験法を開発しています（図１）。また、再活用を妨げるような不純物が含まれていないかを検証する手法として、適切な前処理法と組み合わせたICP-MS分析により、さまざまな元素を同時に定量する技術を開発しています（図2）。開発した評価技術は、関係機関等と連携し、国際標準化にも取り組んでいます。

本拠点では、開発した各評価手法によるリサイクル炭素繊維の評価を行う技術を提供します。また、リサイクル炭素繊維を活用した再生CFRP部材の構造解析・力学特性評価に関する技術を提供します。

チームの構成メンバー