回收碳纤维的方法技术

本实施方式的目的是提供一种碳纤维的回收方法，其能够有效获得适合于再利用的连续的碳纤维。本实施方式是一种回收碳纤维的方法，包括：准备碳纤维增强树脂成型品的工序，所述碳纤维增强树脂成型品具有包含碳纤维和树脂的碳纤维增强树脂；通过第一加热处理或第一溶解处理使碳纤维增强树脂成型品中的树脂热分解或溶解的工序；以及从第一加热处理或第一溶解处理后的碳纤维增强树脂成型品中抽出碳纤维并进行卷取的工序，卷取工序还包括通过第二加热处理或第二溶解处理使碳纤维上附着的树脂的残渣热分解或溶解的工序、和对第二加热处理或第二溶解处理后的碳纤维赋予上浆剂的工序。序。序。

【技术实现步骤摘要】
回收碳纤维的方法


[0001]本公开涉及回收碳纤维的方法。

技术介绍

[0002]碳纤维增强树脂(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastic)是一种重量轻且刚性高、能够承受高压氢的材料。因此，被用于燃料电池(FC)车的氢罐等碳纤维增强树脂成型品。另外，碳纤维增强树脂成型品，除了罐以外，还被用于运动、休闲用品、航空宇宙用构成部件等广泛的领域。但是，碳纤维增强树脂中所含的碳纤维价格高，另外，制造时CO2产生量多且废弃处理困难，因此环境负荷高。所以研究了从使用过的碳纤维增强树脂成型品中回收碳纤维进行循环再利用的方法。
[0003]例如，专利文献1公开了一种再生碳纤维束的制造方法，其是从含有多种碳纤维基材和基体树脂的碳纤维增强树脂中以再生碳纤维束的形式得到所述碳纤维基材的方法，通过加热所述碳纤维增强树脂使所述基体树脂热分解而得到加热处理物，通过将所述加热处理物粉碎，将所述多个碳纤维基材分离。
[0004]专利文献2公开了一种塑料材料的回收方法，其特征在于，具有在常压下利用400℃以下的过热水蒸气加热所述塑料材料的工序。
[0005]专利文献3公开了一种碳纤维的再生处理方法，其特征在于，具备：将含有碳纤维和基体成分的碳纤维增强塑料以成为预先规定的体积密度的方式填充到由通气性材料形成各面的筐体状的加热笼中的体积密度填充工序；将填充有所述碳纤维增强塑料的所述加热笼运送到再生处理部的加热笼运送工序，所述再生处理部在内部由耐火性材料构筑细长隧道形状的再生处理空间，并分别开口出与所述再生处理空间连通的导入口和排出口；通过在所述再生处理空间的加热区域设置的加热除去部，将被运送的所述加热笼内的所述碳纤维增强塑料加热，除去所述基体成分的加热除去工序；以及通过在所述再生处理空间的所述加热区域的运送下游侧的冷却区域设置的冷却部，将被加热除去了所述基体成分的再生碳纤维运送并冷却的冷却工序。
[0006]专利文献4公开了一种从碳纤维增强树脂成型品回收碳纤维的方法，包括：将包含由碳纤维增强树脂构成的筒状体的碳纤维增强树脂成型品，在保持该筒状体的形状的状态下设置于热分解炉，对基体树脂进行热分解的热分解工序；和从该筒状体的内表面沿着该筒状体的轴的方向拉出碳纤维而将碳纤维回收的回收工序。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献1：WO2018/212016
[0009]专利文献2：日本特开2015
‑
000897号公报
[0010]专利文献3：日本特开2013
‑
237716号公报
[0011]专利文献4：日本特开2019
‑
172799号公报

技术实现思路

[0012]如专利文献1～4所公开的那样，研究了从碳纤维增强树脂成型品回收碳纤维的方法。但是，专利文献1中提出了将基体树脂粉碎的工序，不能得到连续的碳纤维。因此，无法得到能够再利用于需要连续碳纤维的成型品的碳纤维。专利文献2中也提出了将加热了的塑料材料粉碎的工序，不能得到连续的碳纤维。专利文献3中也提出了将碳纤维增强塑料裁断成预先规定的尺寸的工序，不能得到连续的碳纤维。如专利文献1～3那样，如果进行破碎、粉碎、裁断工序，则只能得到几mm～几cm长度的碳纤维，无法将碳纤维作为连续纤维进行循环再利用。另一方面，专利文献4的方法中，虽然认为能够得到连续的碳纤维，但在碳纤维中残留大量树脂的残渣(例如煤烟)，得到了不适于再利用的碳纤维。
[0013]因此，本实施方式的目的在于提供一种碳纤维的回收方法，其能够有效地得到适合于再利用的连续的碳纤维。
[0014]本实施方式的一个方案如下所述。
[0015](1)一种回收碳纤维的方法，包括：
[0016]准备碳纤维增强树脂成型品的工序，所述碳纤维增强树脂成型品具有包含碳纤维和树脂的碳纤维增强树脂；
[0017]通过第一加热处理或第一溶解处理使碳纤维增强树脂成型品中的树脂热分解或溶解的工序；以及
[0018]从第一加热处理或第一溶解处理后的碳纤维增强树脂成型品中抽出碳纤维并进行卷取的工序，
[0019]卷取工序还包括通过第二加热处理或第二溶解处理使碳纤维上附着的树脂的残渣热分解或溶解的工序、和对第二加热处理或第二溶解处理后的碳纤维赋予上浆剂的工序。
[0020](2)根据(1)所述的方法，碳纤维在上游被剥离并在下游被卷取，在剥离后且卷取前，通过第二加热处理或第二溶解处理除去树脂的残渣，接着赋予上浆剂。
[0021](3)根据(1)或(2)所述的方法，通过第一加热处理使碳纤维增强树脂成型品中的树脂热分解。
[0022](4)根据(3)所述的方法，利用过热水蒸气进行第一加热处理。
[0023](5)根据(3)或(4)所述的方法，第一加热处理的温度为400℃～500℃。
[0024](6)根据(1)～(5)中任一项所述的方法，通过第二加热处理使碳纤维上附着的树脂的残渣热分解。
[0025](7)根据(6)所述的方法，利用过热水蒸气进行第二加热处理。
[0026](8)根据(6)或(7)所述的方法，第二加热处理的温度为500℃～600℃。
[0027](9)根据(1)～(8)中任一项所述的方法，以向碳纤维赋予4～5MPa的张力的方式将碳纤维抽出。
[0028](10)根据(1)～(9)中任一项所述的方法，碳纤维增强树脂成型品是罐。
[0029]根据本实施方式，能够提供一种碳纤维的回收方法，其能够有效地得到适合于再利用的连续的碳纤维。
附图说明
[0030]图1是本实施方式涉及的方法的流程图。
[0031]图2是表示罐100的构成例的示意性剖视图。
[0032]图3是用于说明本实施方式中的卷取工序的一个方案的示意图。
[0033]附图标记说明
[0034]10
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内衬
[0035]20
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纤维增强树脂层
[0036]30
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阀侧接口
[0037]40
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端侧接口
[0038]50
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阀
[0039]60
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保护层
[0040]100
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罐
具体实施方式
[0041]本实施方式是一种回收碳纤维的方法，其包括：准备具有包含碳纤维和树脂的碳纤维增强树脂的碳纤维增强树脂成型品的工序；通过第一加热处理或第一溶解处理使碳纤维增强树脂成型品中的树脂热分解或溶解的工序；以及从第一加热处理或第一溶解处理后的碳纤维增强树脂成型品中抽出碳纤维并进行卷取的工序，卷取工序还包括通过第二加热处理或第二溶解处理使碳纤维上附着的树脂的残渣热分解或溶解的工序、和对第二加热处理或第二溶解处理后的碳纤维赋予上浆剂的工序。
[0042]根据本实施方式，能够提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收碳纤维的方法，包括：准备碳纤维增强树脂成型品的工序，所述碳纤维增强树脂成型品具有包含碳纤维和树脂的碳纤维增强树脂；通过第一加热处理或第一溶解处理使碳纤维增强树脂成型品中的树脂热分解或溶解的工序；以及从第一加热处理或第一溶解处理后的碳纤维增强树脂成型品中抽出碳纤维并进行卷取的工序，卷取工序还包括通过第二加热处理或第二溶解处理使碳纤维上附着的树脂的残渣热分解或溶解的工序、和对第二加热处理或第二溶解处理后的碳纤维赋予上浆剂的工序。2.根据权利要求1所述的方法，碳纤维在上游被剥离并在下游被卷取，在剥离后且卷取前，通过第二加热处理或第二溶解处理除去树脂的残渣，接着赋予上浆剂。3.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边敏雄，高山晃史，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：