一种废旧碳纤维再生利用的方法技术

本发明专利技术涉及贵金属回收技术领域，具体涉及一种废旧碳纤维再生利用的方法，该方法包括以下步骤：S1、得到废旧碳纤维碎片；S2、将废旧碳纤维碎片经流化床进行流化氧化处理，得到初步去除树脂的第一物料；S3、得到树脂溶解剂；S4、向所述树脂溶解剂加入第一物料，充分混合反应，得到混合物料；S5、将所述混合物料注入脱液装置中，对所述混合物料进行脱液处理，该废旧碳纤维再生利用的方法能够快速、高效地回收碳纤维，所回收的碳纤维质量高，并且该方法具有成本低和环保性好的优点。成本低和环保性好的优点。成本低和环保性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧碳纤维再生利用的方法


[0001]本专利技术涉及碳纤维回收
，具体涉及一种废旧碳纤维再生利用的方法。

技术介绍

[0002]碳纤维增强树脂基复合材料具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、减震性好、抗蠕变、高有效载荷等特点，其广泛应用于航空航天、汽车、工业、建筑、体育等领域。
[0003]据统计，2019年全球碳纤维复合材料年用量达已达到16wt。随着工业化发展，碳纤维增强树脂基复合材料将在汽车制造、航空航天、风电等多个工业领域内的规模化应用，产能继续扩大。
[0004]为可持续发展的需要，需要回收废旧碳纤维增强树脂基复合材料。目前，回收废旧碳纤维增强树脂基复合材料的方法主要有流化床氧化法、流体法、物理分离法和热分解法。然而，上述回收方法仍存在不足之处：流化床氧化法需要500℃以上的处理温度，会损坏碳纤维的拉伸性能；流体法需要大量化学药品，使用后的化学药品需要高价后期处理，导致生产成本大增并且不利于环境保护；物理分离法只有物理方式回收，回收不全，回收效率低；热分解法则生产周期长，不利于提高生产效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种废旧碳纤维再生利用的方法，该废旧碳纤维再生利用的方法能够快速、高效地回收碳纤维，所回收的碳纤维质量高，并且该方法具有成本低和环保性好的优点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]提供一种废旧碳纤维再生利用的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将废旧碳纤维切碎，得到废旧碳纤维碎片；
[0009]S2、将废旧碳纤维碎片经流化床进行流化氧化处理，流化氧化处理的温度为380～450℃，压力为25～30Mpa，得到初步去除树脂的第一物料；
[0010]S3、采用醇类溶剂，加入碱金属催化剂，调节pH为12～14，加热至100～200℃，得到树脂溶解剂；
[0011]S4、向所述树脂溶解剂加入S2的第一物料，充分混合反应，得到混合物料；
[0012]S5、将所述混合物料注入脱液装置中，对所述混合物料进行脱液处理，回收固体以作为碳纤维，其中，所述脱液装置包括壳体，所述壳体内设有转筒，所述转筒的筒壁开设有脱水孔，所述转筒连接有转轴，所述混合物料注入所述转筒内，所述转轴驱动所述转筒在所述壳体内转动以使所述混合物料中的液体从所述脱水孔脱除。
[0013]在一些实施方式中，所述废旧碳纤维碎片的尺寸为3～4cm2。
[0014]在一些实施方式中，所述S2中，流化氧化的处理时间为40～60min。
[0015]在一些实施方式中，所述S3中，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇或1
‑
丙醇中一种或两种
以上的组合物；所述碱金属催化剂是KOH、NaOH或CsOH中的一种或两种以上的组合物
[0016]在一些实施方式中，所述S3中，所述醇类溶剂与所述碱金属催化剂的重量之比为10:1～2。
[0017]在一些实施方式中，所述S4中，所述树脂溶解剂与所述第一物料的固液比为1:3～4，所述充分混合反应的时间为40～50min。
[0018]在一些实施方式中，所述S3中，所述醇类溶剂放置在所述反应容器内，将S2中流化氧化树脂所产生的热量加热所述反应容器。
[0019]在一些实施方式中，所述S5中，将所述脱水孔排出的液体回收并传送至所述S4，以重复使用所述液体，所述液体的重复使用次数为1～2次。
[0020]在一些实施方式中，所述转筒的转速为400～1000r/min。
[0021]在一些实施方式中，所述脱水孔的尺寸为2～4mm。
[0022]本专利技术一种废旧碳纤维再生利用的方法的有益效果：
[0023](1)本专利技术废旧碳纤维再生利用的方法，其先采用流化氧化法将树脂燃烧，使得碳纤维的树脂减少，再通过流体溶解的方式溶解碳纤维上剩余的树脂，由于流化氧化法与流体法结合使用，使得采用较低温的温度380～450℃即可燃烧部分树脂，避免现有技术单独使用流化氧化法时需要采用500℃以上的温度影响废旧碳纤维拉伸性的问题。而在流化氧化法处理之后再补充了化学药品溶解去除树脂，由于前面已经过流化氧化法处理，减少了化学药品使用，提高环保性能。流化氧化法与流体法结合使用，保持树脂的去除率，从而保证碳纤维的回收效率，并且能避免损坏碳纤维。
[0024](2)本专利技术废旧碳纤维再生利用的方法，其采用转筒的方式脱除碳纤维上的液体，避免直接压榨碳纤维，有效减少了废旧碳纤维的损伤，提高了回收碳纤维的质量。
[0025](3)本专利技术废旧碳纤维再生利用的方法，由于流化氧化法与流体法结合使用，不需要将废旧碳纤维粉碎，保证了回收碳纤维的后期正常使用。
附图说明
[0026]图1是实施例的脱液装置的结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]壳体1；转筒2；脱水孔3；转轴4。
具体实施方式
[0029]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0030]在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0031]应当理解，尽管在本专利技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信
息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]实施例1
[0033]碳纤维增强树脂基复合材料具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、减震性好、抗蠕变、高有效载荷等特点，其广泛应用于航空航天、汽车、工业、建筑、体育等领域。
[0034]据统计，2019年全球碳纤维复合材料年用量达已达到16wt。随着工业化发展，碳纤维增强树脂基复合材料将在汽车制造、航空航天、风电等多个工业领域内的规模化应用，产能继续扩大。
[0035]为可持续发展的需要，需要回收废旧碳纤维增强树脂基复合材料。目前，回收废旧碳纤维增强树脂基复合材料的方法主要有流化床氧化法、流体法、物理分离法和热分解法。然而，上述回收方法仍存在不足之处：流化床氧化法需要500℃以上的处理温度，会损坏碳纤维的拉伸性能；流体法需要大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧碳纤维再生利用的方法，其特征是，包括以下步骤：S1、将废旧碳纤维切碎，得到废旧碳纤维碎片；S2、将废旧碳纤维碎片经流化床进行流化氧化处理，流化氧化处理的温度为380～450℃，压力为25～30Mpa，得到初步去除树脂的第一物料；S3、采用醇类溶剂，加入碱金属催化剂，调节pH为12～14，加热至100～200℃，得到树脂溶解剂；S4、向所述树脂溶解剂加入S2的第一物料，充分混合反应，得到混合物料；S5、将所述混合物料注入脱液装置中，对所述混合物料进行脱液处理，回收固体以作为碳纤维，其中，所述脱液装置包括壳体，所述壳体内设有转筒，所述转筒的筒壁开设有脱水孔，所述转筒连接有转轴，所述混合物料注入所述转筒内，所述转轴驱动所述转筒在所述壳体内转动以使所述混合物料中的液体从所述脱水孔脱除。2.根据权利要求1所述的废旧碳纤维再生利用的方法，其特征是：所述废旧碳纤维碎片的尺寸为3～4cm2。3.根据权利要求1所述的废旧碳纤维再生利用的方法，其特征是：所述S2中，流化氧化的处理时间为40～60min。4.根据权利要求1所述的废旧碳纤维再生利用的方法，其特征是：所述S3中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄创义，麦春燕，
申请(专利权)人：广东侨银碳资源经营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：