一种回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法，涉及一种回收碳纤维和树脂的方法。本发明专利技术是要解决现有的回收碳纤维的方法对树脂进行升温降解，能量消耗较大，且降解产物会挥发到空气中造成二次污染的技术问题。本发明专利技术是将未交联的碳纤维/树脂复合材料的边角废料浸没于混合溶剂中使树脂基质溶解于混合溶剂中，然后进行固液分离，固体部分经过干燥，得到回收的碳纤维；液体部分经过蒸馏使混合溶剂蒸发，而得到树脂基质。本发明专利技术的方法能够将碳纤维和树脂全部回收，混合溶剂在体系内部重复使用，不会产生二次污染。
【技术实现步骤摘要】
一种回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法
本专利技术属于固体废弃物资源化回收处理，具体涉及一种回收碳纤维和树脂的方法。
技术介绍
在使用碳纤维预浸布(或预浸料)制作碳纤维复合材料部件过程中，首先需要按照所制作部件形状对碳纤维预浸布进行机械裁剪，得到若干片相应形状的碳纤维部件片，再将若干碳纤维部件片规则叠放，并经过热压固化成型得到碳纤维复合材料部件产品。在碳纤维预浸布裁剪过程中，会产生数量较多、尺寸不规则的边角废料固体废弃物，按照固体废弃物分类标准，这些边角废料属于危废，处理处置成本很高。另外，由于碳纤维价格昂贵，这些边角废料中包含有较高价值的碳纤维，若将碳纤维预浸布边角废料按照危废处置也会造成资源浪费。所以，如何有效回收碳纤维预浸布裁剪边角废料中的碳纤维及树脂，实现碳纤维资源有效利用，并且降低回收成本，成为该领域急需技术。现有的碳纤维回收的专利中，以对聚合物(树脂)进行升温降解为主要手段，能量消耗较大，且降解产物会挥发到空气中，造成二次污染。公告号为CN105199139A的专利技术专利中公开了一种碳纤维复合材料回收方法，具体公开了以下内容：本专利技术涉及一种碳纤维复合材料回收方法，包括如下步骤，将废弃的碳纤维复合材料放入搅拌清洗设备中进行清洗，将碎片平铺于托盘上，放置于微波炉中，对托盘中的碳纤维复合材料碎片进行辐照加热处理，在微波炉中填充有惰性气体对碳纤维复合材料在微波炉内发生降解反应进行保护，碳纤维复合材料降解完成后，得到固态的碳纤维回收物。通过对碳纤维复合材料进行清洗，能够剔除碳纤维复合材料表面的杂质，能够提高碳纤维复合材料中碳纤维的回收率，同时通过将碳纤维复合材料切割为碎片，进一步提升碳纤维复合材料在微波炉中的降解反应效率，通过本专利技术的回收方法能够大大提升碳纤维的回收率以及缩短回收时间，避免碳纤维材料的浪费。上述专利技术专利采用惰性气体作为保护气氛，微波加热碳纤维复合材料，发生裂解反应，得到固态碳纤维回收物。虽然加热方式不同但仍采用裂解方法回收碳纤维，造成的有害气体必然还需要投入处理设备，否则会造成气体环境污染。公告号为CN104262675A的专利技术专利中公开了一种碳纤维复合材料回收碳纤维的方法，具体公开了以下内容：本专利技术公开了一种碳纤维复合材料回收碳纤维的方法，其包括如下步骤：步骤1，将碳纤维复合材料放置于微波炉内，在保护气氛中，对所述碳纤维复合材料进行辐照加热处理，所述碳纤维复合材料在微波炉内发生降解反应，所述保护气氛为惰性气体或惰性气体与氧气的混合气体，在所述混合气体中，氧气含量小于或等20v％；步骤2，降解反应完成后，所得固态产物即为回收后的碳纤维。本碳纤维复合材料回收碳纤维的方法可以获得性能均一的再生碳纤维材料，并有效的提高了碳纤维的回收率。上述专利技术专利采用惰性气体与氧气的混合气体作为保护气氛，但是氧气含量很少，所发生的降解反应依然是裂解反应，主要为吸热反应，属于高能消耗；裂解产物复杂，缺乏后续的分离收集过程，若排放，会增加环境治理成本，且环境污染风险较高；另外，聚合物基质被转化为利用价值很低的小分子物质，缺乏合理的利用手段，造成资源的极大浪费。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的回收碳纤维的方法对树脂进行升温降解，能量消耗较大，且降解产物会挥发到空气中造成二次污染的技术问题，而提供一种回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法。本专利技术的回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法是按以下步骤进行的：将未交联的碳纤维/树脂复合材料的边角废料溶解于混合溶剂中使树脂基质溶解于混合溶剂中，然后进行固液分离，固体部分经过干燥，得到回收的碳纤维；液体部分经过蒸馏使混合溶剂蒸发，而得到树脂基质；所述的混合溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、异丙醇、丁醇、异丁醇和苯乙酮中的一种或几种的混合物；回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的过程具体是通过回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的装置完成的；所述的回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的装置是由混合溶剂储罐1、脉动泵2、第一离心泵3、第一承接箱4、第一传送带5、溶解槽6、干燥箱7、换热器8、风机9、第二承接箱10、第二传送带11、料框12、蒸发器13、托盘14、空气压缩机15、浆体储罐16、第二离心泵17、板框压滤机18、第一伸缩管19、第二伸缩管20和控制器组成；所述的料框12的上端面开口，侧壁和底端均匀布置有通孔；所述的混合溶剂储罐1的出口与脉动泵2的入口连通，且混合溶剂储罐1设置在脉动泵2的上方，脉动泵2的出口与溶解槽6的入口相连，溶解槽6的内部底端水平设置有第一传送带5，在第一传送带5的一端设置有托盘14，托盘14的下端面与第一伸缩管19的一端固定，第一伸缩管19的另一端与溶解槽6的底端固定，托盘14与第一传送带5为滑动连接，在溶解槽6的上端面外壁的两端分别固定有第一承接箱4和第二承接箱10，第一承接箱4在托盘14的正上方，第二承接箱10在第一传送带5远离托盘14的一端的正上方，所述的第二承接箱10的上端面设置第一密封门10-1，第二承接箱10的下端面设置第二密封门10-2，第二密封门10-2的下端面与溶解槽6的内部连通，第一密封门10-1的上端面与第二承接箱10的外部连通；干燥箱7设置在溶解槽6的正上方，干燥箱7的内部底部水平设置有第二传送带11的一部分，第二传送带11的另一部分设置在干燥箱7的外部，干燥箱7的两个相对的侧壁上分别设置有第三密封门7-1和第四密封门7-2，且第三密封门7-1和第四密封门7-2的下沿均与第二传送带11的上表面处于同一水平线，第四密封门7-2设置在干燥箱7的外部的第二传送带11所在的一侧；第一承接箱4的内部底面设置第五密封门4-1，第五密封门4-1的下端面与溶解槽6的内部连通，第一承接箱4的一个侧壁的外壁与干燥箱7的第三密封门7-1所在侧壁的外壁固定，第三密封门7-1的外壁与第一承接箱4的内部连通，第一承接箱4的与第三密封门7-1相对的侧壁内壁上水平设置第二伸缩管20，第二伸缩管20与第三密封门7-1的半高处等高；干燥箱7的底部的出液口与第一离心泵3的入口连通，第一离心泵3的出口与混合溶剂储罐1的入口连通，干燥箱7的上端面的出风口与换热器8的第一入口8-1相连，换热器8的第一出口8-2与风机9的入风口相连，换热器8的第一入口8-1与第一出口8-2连通，风机9的出风口与干燥箱7的上端面的入风口相连；溶解槽6的出口与蒸发器13的入口连通，蒸发器13的顶端的出气口与换热器8的第二入口8-3相连，换热器8的第二出口8-4与混合溶剂储罐1的入口连通，换热器8的第二入口8-3与第二出口8-4相连，且换热器8的第二入口8-3和第二出口8-4形成的管路与第一入口8-1和第一出口8-2形成的管路互相独立；蒸发器13的底部的出口与浆体储罐16的入料口相连，空气压缩机15的出风口与浆体储罐16的入风口相连，浆体储罐16的出料口与板框压滤机18的入料口相连，板框压滤机18的出口与第二离心泵17的入口连通，第二离心泵17的出口与蒸发器13的入口连通。所述的控制器的信号输出端分别与第一伸缩管19、第二伸缩管20、第一传送带5、第二传送带11、第一密封门10-1、第二密封门10-2、第三密封门7-1、第四密封门本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法，其特征在于回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法是按以下步骤进行的：将未交联的碳纤维/树脂复合材料的边角废料浸没于混合溶剂中使树脂基质溶解于混合溶剂中，然后进行固液分离，固体部分经过干燥，得到回收的碳纤维；液体部分经过蒸馏使混合溶剂蒸发，而得到树脂基质；所述的混合溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、异丙醇、丁醇、异丁醇和苯乙酮中的一种或几种的混合物；回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的过程具体是通过回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的装置完成的；所述的回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的装置是由混合溶剂储罐(1)、脉动泵(2)、第一离心泵(3)、第一承接箱(4)、第一传送带(5)、溶解槽(6)、干燥箱(7)、换热器(8)、风机(9)、第二承接箱(10)、第二传送带(11)、料框(12)、蒸发器(13)、托盘(14)、空气压缩机(15)、浆体储罐(16)、第二离心泵(17)、板框压滤机(18)、第一伸缩管(19)、第二伸缩管(20)和控制器组成；所述的料框(12)的上端面开口，侧壁和底端均匀布置有通孔；所述的混合溶剂储罐(1)的出口与脉动泵(2)的入口连通，且混合溶剂储罐(1)设置在脉动泵(2)的上方，脉动泵(2)的出口与溶解槽(6)的入口相连，溶解槽(6)的内部底端水平设置有第一传送带(5)，在第一传送带(5)的一端设置有托盘(14)，托盘(14)的下端面与第一伸缩管(19)的一端固定，第一伸缩管(19)的另一端与溶解槽(6)的底端固定，托盘(14)与第一传送带(5)为滑动连接，在溶解槽(6)的上端面外壁的两端分别固定有第一承接箱(4)和第二承接箱(10)，第一承接箱(4)在托盘(14)的正上方，第二承接箱(10)在第一传送带(5)远离托盘(14)的一端的正上方，所述的第二承接箱(10)的上端面设置第一密封门(10‑1)，第二承接箱(10)的下端面设置第二密封门(10‑2)，第二密封门(10‑2)的下端面与溶解槽(6)的内部连通，第一密封门(10‑1)的上端面与第二承接箱(10)的外部连通；干燥箱(7)设置在溶解槽(6)的正上方，干燥箱(7)的内部底部水平设置有第二传送带(11)的一部分，第二传送带(11)的另一部分设置在干燥箱(7)的外部，干燥箱(7)的两个相对的侧壁上分别设置有第三密封门(7‑1)和第四密封门(7‑2)，且第三密封门(7‑1)和第四密封门(7‑2)的下沿均与第二传送带(11)的上表面处于同一水平线，第四密封门(7‑2)设置在干燥箱(7)的外部的第二传送带(11)所在的一侧；第一承接箱(4)的内部底面设置第五密封门(4‑1)，第五密封门(4‑1)的下端面与溶解槽(6)的内部连通，第一承接箱(4)的一个侧壁的外壁与干燥箱(7)的第三密封门(7‑1)所在侧壁的外壁固定，第三密封门(7‑1)的外壁与第一承接箱(4)的内部连通，第一承接箱(4)的与第三密封门(7‑1)相对的侧壁内壁上水平设置第二伸缩管(20)，第二伸缩管(20)与第三密封门(7‑1)的半高处等高；干燥箱(7)的底部的出液口与第一离心泵(3)的入口连通，第一离心泵(3)的出口与混合溶剂储罐(1)的入口连通，干燥箱(7)的上端面的出风口与换热器(8)的第一入口(8‑1)相连，换热器(8)的第一出口(8‑2)与风机(9)的入风口相连，换热器(8)的第一入口(8‑1)与第一出口(8‑2)连通，风机(9)的出风口与干燥箱(7)的上端面的入风口相连；溶解槽(6)的出口与蒸发器(13)的入口连通，蒸发器(13)的顶端的出气口与换热器(8)的第二入口(8‑3)相连，换热器(8)的第二出口(8‑4)与混合溶剂储罐(1)的入口连通，换热器(8)的第二入口(8‑3)与第二出口(8‑4)相连，且换热器(8)的第二入口(8‑3)和第二出口(8‑4)形成的管路与第一入口(8‑1)和第一出口(8‑2)形成的管路互相独立；蒸发器(13)的底部的出口与浆体储罐(16)的入料口相连，空气压缩机(15)的出风口与浆体储罐(16)的入风口相连，浆体储罐(16)的出料口与板框压滤机(18)的入料口相连，板框压滤机(18)的出口与第二离心泵(17)的入口连通，第二离心泵(17)的出口与蒸发器(13)的入口连通；所述的控制器的信号输出端分别与第一伸缩管(19)、第二伸缩管(20)、第一传送带(5)、第二传送带(11)、第一密封门(10‑1)、第二密封门(10‑2)、第三密封门(7‑1)、第四密封门(7‑2)和第五密封门(4‑1)的信号输入端连接。...
【技术特征摘要】
1.一种回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法，其特征在于回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的方法是按以下步骤进行的：将未交联的碳纤维/树脂复合材料的边角废料浸没于混合溶剂中使树脂基质溶解于混合溶剂中，然后进行固液分离，固体部分经过干燥，得到回收的碳纤维；液体部分经过蒸馏使混合溶剂蒸发，而得到树脂基质；所述的混合溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、异丙醇、丁醇、异丁醇和苯乙酮中的一种或几种的混合物；回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的过程具体是通过回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的装置完成的；所述的回收废碳纤维/树脂复合材料中的碳纤维和树脂的装置是由混合溶剂储罐(1)、脉动泵(2)、第一离心泵(3)、第一承接箱(4)、第一传送带(5)、溶解槽(6)、干燥箱(7)、换热器(8)、风机(9)、第二承接箱(10)、第二传送带(11)、料框(12)、蒸发器(13)、托盘(14)、空气压缩机(15)、浆体储罐(16)、第二离心泵(17)、板框压滤机(18)、第一伸缩管(19)、第二伸缩管(20)和控制器组成；所述的料框(12)的上端面开口，侧壁和底端均匀布置有通孔；所述的混合溶剂储罐(1)的出口与脉动泵(2)的入口连通，且混合溶剂储罐(1)设置在脉动泵(2)的上方，脉动泵(2)的出口与溶解槽(6)的入口相连，溶解槽(6)的内部底端水平设置有第一传送带(5)，在第一传送带(5)的一端设置有托盘(14)，托盘(14)的下端面与第一伸缩管(19)的一端固定，第一伸缩管(19)的另一端与溶解槽(6)的底端固定，托盘(14)与第一传送带(5)为滑动连接，在溶解槽(6)的上端面外壁的两端分别固定有第一承接箱(4)和第二承接箱(10)，第一承接箱(4)在托盘(14)的正上方，第二承接箱(10)在第一传送带(5)远离托盘(14)的一端的正上方，所述的第二承接箱(10)的上端面设置第一密封门(10-1)，第二承接箱(10)的下端面设置第二密封门(10-2)，第二密封门(10-2)的下端面与溶解槽(6)的内部连通，第一密封门(10-1)的上端面与第二承接箱(10)的外部连通；干燥箱(7)设置在溶解槽(6)的正上方，干燥箱(7)的内部底部水平设置有第二传送带(11)的一部分，第二传送带(11)的另一部分设置在干燥箱(7)的外部，干燥箱(7)的两个相对的侧壁上分别设置有第三密封门(7-1)和第四密封门(7-2)，且第三密封门(7-1)和第四密封门(7-2)的下沿均与第二传送带(11)的上表面处于同一水平线，第四密封门(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：于朝生，刘辉，王凤鑫，王松柏，赵志明，刘广民，
申请(专利权)人：青岛哈工资源环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。