如何處理複合材料產業所產生的廢棄物是國內外長期以來遭遇之難題。日本自1991年起進行FRP廢棄物再資源化回收技術及系統整合之調查及研究，於2001年3月完成了實證研究報告，2002年3月正式投入FRP廢棄物再資源化事業的營運並達到商業化。面對日益增加的CFRP廢棄物，鑑於碳纖維的高價值，如何將廢棄CFRP中的碳纖維回收再利用是發展方向，目前有多種手段在努力評估中。
本文將從以下大綱，提出借鏡日本的觀察與建議。
‧日本政府的複合材料回收政策
‧FRP廢棄物再資源化
‧CFRP廢棄物再資源化
‧結論與建議
【內文精選】
熱固性複材具有成型後樹脂因化學交聯而無法回復的特性，其廢料之處理成為國內業界長期以來遭遇之難題。經台灣區複合材料工業同業公會統計，目前國內複材產業每年釋出之廢棄物(Waste)達3萬噸以上，實為其產銷經營面臨之「痛中之痛」。為此，特與複合材料公會前往日本進行參訪考查，了解其在FRP/CFRP廢料回收再利用之技術研發及邁向產業化之現況，借鏡其對複合材料廢棄物處理議題採取之對策與做法。
日本政府的複合材料回收政策
據了解，日本FRP的產量近年來逐漸減少，自2009年以來每年僅達23~25萬嚬之量，若廢FRP以10%計算，近8年來之平均值尚不足2.4萬嚬/年，其處理方式：70%為委託處理，30%為自行處理。日本政府透過各種法規的制訂，諸如「廢棄物處理法」、「資源利用促進法」以及針對循環經濟的「3R政策─個別物品物性規劃」等，有效促成了FRP廢棄物再資源化機制實施遵行。同時，日本強化塑膠協會成立專屬的委員會進行整合工作，擬訂了廢FRP再資源化專案推進體制（圖一），將產業鏈與流程成功串連。
圖一 、日本廢FRP再資源化專案推動體制
廢FRP之收集係以FRP成型業之廢材邊料（事業廢棄物）占絕大部份，至於從巿場回收之FRP廢品（巿場廢棄物）目前雖有增加的情況，唯其比例不到總廢量的10%。FRP廢棄物之種類包括浴缸、水槽、浪板、安全帽、化糞池、模特兒、衛浴設備等，工業用廢材則有管材、桶槽、風電葉片、汽車零配件、電器/電子絕緣材等。
CFRP廢棄物再資源化
CFRP不同於FRP的地方是CFRP使用高單價的碳纖維(Carbon Fiber; CF)。碳纖維用於工業製品，已有50年半世紀歷史，碳纖維比重是鋼的1/4，比強度是鋼的10倍以上，比彈性率是鋼的7倍以上，輕且高強度是主要特徵，而高單價則是有待改善的重要課題。
中型旅客機波音787及Air Bus A350的機體重量50%使用CFRP，燃料費可省20%，加上近年風力發電葉片、汽車、建築土木補強等應用，碳纖維需求急速增加。在台灣區複合材料工業同業公會出版的強化塑膠會訊第198期(2017.5.31)中揭示：2016年全球碳纖維需求量為76,500噸，較2015年的68,400噸增長11.8%。在CFRP複合材料製造過程中，大約會產生20~30%的廢棄物，而在中國大陸則更有高達30~50%的廢棄物產生。
日本高砂工業株式會社於3年前執行日本政府的「基盤技術高度化支援事業專案計畫」，獲得6,000萬日圓經費補助，投人CFRP回收處理設備的研發工作。碳纖維再生利用技術的構想是將樹脂燃料化，利用燃燒樹脂產生的熱能量，來提供低成本且再利用的技術，在過熱蒸氣裡添加氣體以提升再生纖維和樹脂的緊密性。
廢CFRP經過熱蒸氣處理過所得到的再生碳纖維，其張力強度與商品碳纖維的比較如圖七。高砂公司認為再生碳纖維目標售價為商品的1/10，約300日圓/kg，其應用流程如圖八所示…...以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖八、再生碳纖維製程與應用
作者：陳中屏／工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」374期，更多資料請見下方附檔。