加固用破碎片和使用它的纤维增强制品及它们的制造方法技术

提供了以成为废物的纤维加工制品为原料，能够有效再利用的增强用破碎片、利用该破碎片的纤维加固制品以及它们的制造方法。将纤维加工制品清洁化处理后，使该纤维加工制品浸含树脂并使之干燥，然后，将该纤维加工制品用剪断式破碎机破碎。使该破碎片分散在基质中，用这些破碎片与基质的复合材料制得成形品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以废弃的纤维加工品为原料的再利用技术，具体地说，是关于加固用破碎片和使用它的纤维增强制品以及它们的制造方法。
技术介绍
使用过的工业制品，包括纤维加工制品，一般通过掩埋、焚烧等方式处理。近年来，由于担心环境问题、控制资源消费、减轻环境负担，正在推进以这类废物为资源的再利用。一方面，玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维等高性能纤维不仅用于纤维加工制品，也被用作为纤维增强树脂的加固材料广泛应用。众所周知，这样的纤维增强树脂在航空、航天、建筑、建材、船舶、汽车、车辆、大型容器等广泛领域得到应用，今后其应用领域将日益扩大。因此，如果通过对已经成为废物的纤维加工制品的再生处理，使其能够作为纤维增强树脂的加固材料再利用，作到废物不废弃，对于减轻环境负荷、形成资源循环型社会是非常有意义的。关于这一点，日本专利“特开平7-132562号公报”公开了将用纤维增强塑料废物生产的碎片添加在塑料中制成的FRP碎片强化塑料。然而，该技术是纤维增强塑料的废物的再利用，并不是不含树脂的纤维加工制品的再利用。一般，纤维加工制品的破碎片如果不作树脂处理，纤维间的聚束性差，会成为蓬松的棉状物。特别是由高性能纤维形成的纤维加工制品，破碎时的抗拒力大，难于破碎，所以，不仅要加大加工机械的动力，也会加剧破碎片的大小、纤维长度分布等品质的离散度。所以，存在着直接破碎纤维加工制品得到的加固材难于在基质中成块状地均匀混合，不能充分发挥纤维增强树脂的功能等问题。另外，作为再循环对象的纤维加工制品是使用后夹杂有污物和异物的废物，直接破碎有时会导致机械的故障，对纤维增强树脂的性能产生不良影响。专利技术的公开本专利技术的目的在于提供以废弃的纤维加工制品为资源的能够有效再利用的加固用碎片和使用它的纤维增强制品以及它们的制造方法。本专利技术者针对把为再循环对象的纤维加工制品作为资源再利用不断深入研究后发现，使纤维加工制品在附着树脂的状态下破碎，能提高纤维彼此间聚束性，能防止破碎片形成棉状物，并能高效率地破碎，易于混入基质中，达成了本专利技术。具体地，为了达到上述目的，本专利技术的特征在于，本专利技术的加固用破碎片是通过使加工纤维制品在附着树脂的状态下破碎而得到。这样的破碎片不容易成为蓬松的棉状物，且质量离散度减小。因而，适宜作为纤维增强树脂的加固材料。就是说，上述破碎片容易在含有热塑性树脂及热固性树脂的基质中均匀分散，能够提高纤维增强树脂的性能。另外，该破碎片还可以用于橡胶加固。再有，为了达到上述目的，本专利技术的加固用破碎片的特征在于，将纤维加工制品清洁化处理后，用分散或者溶解在溶剂中的树脂浸渍前述纤维加工制品，然后使之干燥，用剪断式破碎装置破碎该纤维加工制品。如此，通过使清洁化处理的纤维加工制品浸渍树脂后干燥，用剪断式破碎装置破碎该纤维加工制品的方法，能够高效地制造适合作纤维增强树脂的增强材料的破碎片。特别是使用过的纤维加工制品附着有污物和异物时，若直接破碎会导致机械故障，对纤维加固树脂的性能造成不良影响。但是通过对纤维加工制品进行清洁处理就能避免这些问题。在用剪断式破碎机进行破碎处理过程中，最好是采用多工序逐次地减小破碎片的长度，最终达到长度在5mm以下的破碎片占重量比50％以上。例如，用剪断式破碎机的破碎处理可以分为二道工序，首先破碎成长度5-20mm的破碎片占全部破碎片总重量的50％以上，然后再次破碎成长度5mm以下的破碎片占总重量的50％以上。按照本专利技术可以提供纤维增强树脂制品，即，将依据上述方法得到的破碎片分散在含有热塑性树脂或热固性树脂的基质中形成的纤维增强树脂制品。最好是提供耐热性摩擦滑动部件，即，将依据上述方法得到的破碎片分散在含有热塑性树脂或热固性树脂的基质中形成的耐热性摩擦滑动部件。再有就是提供纤维增强树脂制品的制造方法，即，将上述那样制成的破碎片分散在含有热塑性树脂或热固性树脂的基质中之后，由这些碎片和基质构成的复合材料制成成形品的纤维增强树脂制品的制造方法。最好是提供耐热性摩擦滑动部件的制造方法，即，将上述那样制成的破碎片分散在含有热塑性树脂或热固性树脂的基质中之后，由这些碎片和基质构成的复合材料制成成形品的耐热性摩擦滑动部件的制造方法。通过对上述作为再循环对象的纤维加工制品的再生处理，以它的破碎片作为增强材料再利用的纤维增强树脂，能够作为以运输机械部件、工业机械部件、电气机械部件为代表的工业材料广泛应用。特别适合用作要求具有耐热性、耐摩擦滑动性的汽车及机械装置的轴承、轴瓦、刹车部件、离合器部件等摩擦滑动部件。特别是，按照本专利技术可提供纤维增强橡胶制品，即，将上述方法得到的破碎片分散在由橡胶构成的基质中得到的纤维增强橡胶制品。再有就是提供纤维增强橡胶制品的制造方法，即，将上述方法得到的破碎片分散在由橡胶构成的基质中得到纤维增强橡胶制品的制造方法。附图的简单说明附图说明图1是本专利技术使用的一例撕碎型的剪断式破碎装置的剖面图。图2是本专利技术使用的一例旋转型的剪断式破碎装置的剖面图。图3是本专利技术使用的另一例旋转型的剪断式破碎装置的剖面图。图4是本专利技术获得的纤维增强树脂制品的局部放大剖面图。专利技术的最佳实施形态以下对本专利技术作详细说明本专利技术中所说的纤维加工制品不只是指合股纱、加捻纱、编制物、机织物等一次加工制品，也包括用这些纤维制作的作业用手套、防护服、工业材料等二次加工制品。作为再循环对象的纤维加工制品，一般是指使用过的纤维加工制品，但也包括制造这些加工制品时产生的不合格品、废品、碎屑等。作为再循环对象的纤维，能例举出如全芳香族聚酰胺纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚对苯酚苯基噁唑纤维(PBO)(ポリパラフエニレンベンズビスオキサゾ一ル)、芳香组聚酯纤维、聚乙烯醇纤维等，作为全芳香族聚酰胺纤维能例举出聚对苯基对苯二酸二胺(PPTA)(ポリパラフエニレンテレフタルアミド)等对位系全芳香族聚酰胺纤维。对于使用过的纤维加工制品最好要预先清洁化处理。关于清洁化处理，除了要除去附着在纤维加工制品上的污物之外，还要除去塑料、金属等夹杂物以及油分，以免在破碎时发生故障，使破碎能高效率地进行。这种清洗对于提高破碎片以及使用该破碎片的纤维增强制品的质量也是重要的。作为附着在纤维加工制品上的树脂，可以使用热塑性树脂或热固性树脂。这些树脂最好以溶解或分散在水、有机溶剂等溶剂中的形态附着在纤维加工制品上。作为溶解或分散在溶剂中的树脂，可以例举出如尼龙、聚酯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚氨酯、尿素树脂、环氧树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、氟树脂、聚酰亚胺树脂等。此处使用的树脂应该选择与基质树脂同一种的树脂或者是能与之良好相溶的树脂。若选择与基质树脂相溶性差的树脂，纤维在得到的纤维增强树脂中的分散性以及与树脂的粘结性差，不能得到性能良好均匀的制品。将热塑性树脂作为基质使用的场合，作为附着在纤维加工制品上的树脂，最好使用尼龙、聚酯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚氨酯、尿素树脂、环氧树脂、硅酮树脂等。例如，将尼龙作为基质使用的场合，作为附着在纤维加工制品上的树脂，最好选用在水或甲醇中可溶的尼龙，或者选用对水呈现溶解性或分散性的聚胺酯或尿素树脂等。作为有机溶剂，可以例举出醇类、酮类、乙酸酯类等。将热固性树脂作为基质使用的场合，作为附着在纤维加工制品上的树脂，可以选择环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、氟树脂、聚酰亚胺树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加固用破碎片，其特征在于，在附着树脂的状态下破碎纤维加工制品形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：角田敦，塚本光一，
申请(专利权)人：杜邦东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]