微波技術開啟防彈纖維回收新紀元

防彈纖維如克維拉（Kevlar）和特瓦隆（Twaron）以其卓越的強度著稱，但回收這些材料一直是一大難題。如今，研究人員開發出一種微波輔助化學處理技術，能夠在不使用強效溶劑的情況下，高效分解這些纖維聚合物。相較於傳統方法耗時且需要極端條件，這項技術僅需15分鐘即可達到96%的轉化率。

克維拉和特瓦隆是知名的芳綸纖維品牌，這些材料強度堪比鋼鐵，但重量卻輕得多。它們廣泛應用於防彈背心、重型繩索和耐用輪胎等高效能產品中。然而，其極高的強度也帶來了回收上的巨大挑戰。

由荷蘭格羅寧根大學、NHL斯坦登應用科技大學與荷蘭帝人芳綸公司（Teijin Aramid）合作的研究團隊，開發出這項創新的微波輔助化學回收技術。這項突破性研究於2025年2月21日發表在《美國化學會期刊》（Journal of the American Chemical Society）。

芳綸纖維由聚對苯二甲醯對苯二胺（PPTA）製成。現有的回收方法主要分為機械和化學兩大類。機械回收會降低材料品質，使其不再適用於高效能產品；化學回收則能將芳綸分解成基本單元，但傳統方法需要有機溶劑、高溫和長時間處理。

新技術利用微波反應器，在較低溫度下加速解聚過程，且無需使用有害的有機溶劑。這種方法僅需15分鐘即可達到96%的轉化率，為芳綸纖維回收提供了更高效且永續的解決方案。

考慮到芳綸纖維市場規模達29億美元，這項技術有望推動更永續的材料管理，並支援產業中的迴圈回收計畫。格羅寧根大學高分子化學教授、該研究的主要作者Katja Loos表示，為進一步瞭解並改進解聚過程，未來將與帝人芳綸公司展開更多合作研究。

這項研究由荷蘭企業局的「利用可再生胺類封閉碳迴圈」（3CRA）計畫資助，並在格羅寧根大學與NHL斯坦登大學合作的混合研究小組「生物聚合物與回收創新」（HyBRit）中進行。