强化纤维的回收利用方法技术

技术编号：40428272 阅读：5 留言：0更新日期：2024-02-20 22:49

本公开为强化纤维的回收利用方法。本公开的实施方式涉及一种回收利用强化纤维的方法，其包含：准备罐的工序，所述罐至少具有内衬以及第一保护层和第二保护层，所述第一保护层配置于内衬的外周面之上、且以包含强化纤维束和第一基质树脂的树脂含浸纤维束卷绕于内衬的方式被构成，所述第二保护层是在第一保护层之上采用所述第一基质树脂构成的层；将第二保护层的一部分除去，使树脂含浸纤维束的卷绕终末端部露出的工序；将露出的卷绕终末端部剥离的工序；以及将剥离了的卷绕终末端部进行牵拉，拉出树脂含浸纤维束的工序。

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【技术实现步骤摘要】

本公开涉及回收利用强化纤维的方法。

技术介绍

1、碳纤维增强塑料(cfrp：carbon fiber reinforced plastic)是轻量且高刚性、并且能够耐受高压气体的材料。因此，在燃料电池(fc)车的氢罐等中作为加强材料使用。另外，在碳纤维强化树脂层上配置玻璃纤维增强塑料(gfrp：glass fiber reinforcedplastic)层作为保护材料的混合型的纤维强化塑料也被采用。

2、作为配置有碳纤维强化树脂层及玻璃纤维强化树脂层的罐(tank)，例如日本特开2020-37978公开了一种气体储存用的高压罐，其至少具备：收容气体的树脂制的内衬(liner)；被覆所述内衬的外周面且将碳纤维作为强化纤维的纤维强化树脂制的加强层；以及，被覆所述加强层的外周面且将玻璃纤维作为强化纤维的纤维强化树脂制的保护层，所述高压罐的特征在于，所述保护层具备：被覆所述加强层的外周面且由纤维强化树脂构成的第1保护层，所述纤维强化树脂由玻璃纤维和基质树脂构成；以及，被覆所述第一保护层的外周面且包含所述基质树脂的第2保护层，所述保护层的基质树脂的含有率比所述加强层的基质树脂的含有率低，在所述第2保护层形成有龟裂，所述龟裂以围绕所述高压罐的方式延伸、且从所述第2保护层的表面到达至所述第1保护层和所述第2保护层的界面。具体而言，日本特开2020－37978中所公开的高压罐，具有：将碳纤维作为强化纤维的纤维强化树脂制的加强层、和被覆所述加强层的外周面且将玻璃纤维作为强化纤维的纤维强化树脂制的保护层，所述保护层具备：被覆所述加强层的

3、然而，碳纤维强化树脂或玻璃纤维强化树脂中所包含的碳纤维、玻璃纤维价格昂贵。另外，碳纤维强化树脂或玻璃纤维强化树脂中所包含的碳纤维、玻璃纤维，制造时的co2产生量多且废弃处理困难，因此环境负荷高。因此，正在研究从使用完的纤维强化树脂回收碳纤维、玻璃纤维并进行再利用的方法。

4、作为公开从罐回收利用碳纤维、玻璃纤维等强化纤维的方法的专利文献，例如可列举以下的日本特开2017-104847、国际公开公报2018/212016。

5、日本特开2017-104847公开了一种强化纤维回收方法，该回收方法包含：一边从强化部件分离树脂一边将强化纤维解绕的退绕阶段、使解绕了的强化纤维在上浆液(sizingliquid)中通过来在强化纤维上涂敷上浆液的上浆阶段；以及，将涂敷有上浆液的强化纤维卷取在心轴(mandrel)上的卷绕阶段。此外，日本特开2020-37978公开了一种方案，在该方案中，作为退绕阶段，包含：通过在溶胀液中浸渍强化部件来使强化部件的树脂溶胀的溶胀阶段；一边从强化部件将强化纤维解绕一边使其在溶解液中通过，使含浸于强化纤维的树脂溶解的溶解阶段，；以及，将树脂溶解了的强化纤维经由中间卷绕机进行卷取的中间卷绕阶段。

6、国际公开公报2018/212016公开了一种再生碳纤维束的制造方法，该制造方法是从包含多个碳纤维基材及基质树脂的碳纤维强化树脂获得所述碳纤维基材来作为再生碳纤维束的方法，其中，通过对所述碳纤维强化树脂进行加热，来将所述基质树脂热分解从而得到加热处理物，通过将所述加热处理物碎解来将所述多个碳纤维基材分离。

技术实现思路

1、例如，如日本特开2020-37978中所公开的那样，存在至少具有内衬、第一保护层和第二保护层的罐，正探求从这样的罐回收强化纤维的方法、即回收利用方法，所述第一保护层配置于内衬的外周面上且以包含强化纤维束和基质树脂的树脂含浸纤维束卷绕于内衬的方式被构成，所述第二保护层是在第一保护层之上由所述基质树脂构成的层。

2、在此，如果为了从上述那样的罐回收利用强化纤维而如日本特开2017-104847中所记载的那样在拉出强化纤维之前使强化部件含浸于溶胀液时，存在变得难以知道纤维强化树脂的卷绕终末端部(卷绕结束端部)的位置的情况。例如，存在显示设置于罐表面的卷绕终末端部的位置的显示部消失或变得难以观察到的情况。另外，关于罐整体向溶胀液中浸渍的浸渍工序，从溶胀液的使用、设备、浸渍时间等的观点出发，存在工序变得繁杂的情况。

3、另外，当为了从上述那样的罐回收利用强化纤维而如国际公开公报2018/212016中所记载的那样为了使基质树脂热分解而将罐整体进行加热时，罐的形状会走样，存在不能够连续性地拉出强化纤维的情况，另外，存在变得难以知道树脂含浸纤维束的卷绕终末端部的位置的情况。而且，在国际公开公报2018/212016中，通过在高温下将碳纤维强化树脂进行加热来使基质树脂热分解，但存在通过在高温下的加热，强化纤维劣化，强度降低的情况。另外，当在高温下将树脂含浸纤维束进行加热时，存在树脂的溶解性等特性变化，在后面的工序中变得难以除去树脂的情况。

4、因此，本公开的目的是解决上述的课题中的至少一个，具体而言，提供能够从罐容易地回收利用强化纤维的方法，所述罐至少具有以包含强化纤维束和基质树脂的树脂含浸纤维束卷绕(缠绕：wind)于内衬的方式被构成的第一保护层和在第一保护层之上由所述基质树脂构成的第二保护层。

5、本实施方式的一方式如以下所述。

6、(1)一种回收利用强化纤维的方法，包含：

7、准备罐的工序，所述罐至少具有内衬以及第一保护层和第二保护层，所述第一保护层配置于内衬的外周面之上，所述第一保护层以包含强化纤维束和第一基质树脂的树脂含浸纤维束卷绕于内衬的方式被构成，所述第二保护层由所述第一基质树脂构成，且形成于第一保护层之上；

8、将第二保护层的一部分除去，使树脂含浸纤维束的卷绕终末端部露出的工序；

9、将露出的卷绕终末端部剥离的工序；和

10、将剥离了的卷绕终末端部进行牵拉，拉出树脂含浸纤维束的工序。

11、(2)根据(1)所述的方法，第二保护层是第一保护层中所包含的第一基质树脂的一部分在渗出了的状态下硬化而形成的层。

12、(3)根据(1)或(2)所述的方法，第一基质树脂为环氧树脂。

13、(4)根据(1)～(3)的任一项所述的方法，第二保护层的一部分通过激光处理而被除去。

14、(5)根据(4)所述的方法，用于激光处理的激光器是二氧化碳激光器、yag激光器、光纤激光器或半导体激光器。

15、(6)根据(5)所述的方法，用于激光处理的激光器是二氧化碳激光器。

16、(7)根据(6)所述的方法，二氧化碳激光器的输出功率为100w以下。

17、(8)根据(1)～(3)的任一项所述的方法，第二保护层的一部分通过使溶解液与第二保护层的一部分接触而被除去。

18、(9)根据(8)所述的方法，溶解液包含选自酸性溶液、有机溶剂、过氧化氢水和离子液体中的至少1种液体。

19、(10本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种回收利用强化纤维的方法，包含：

2.根据权利要求1所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

3.根据权利要求1所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

4.根据权利要求1所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

5.根据权利要求4所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

6.根据权利要求5所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

7.根据权利要求6所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

8.根据权利要求1所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

9.根据权利要求8所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

10.根据权利要求1所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

11.根据权利要求10所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

12.根据权利要求1～11的任一项所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

13.根据权利要求12所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

14.根据权利要求13所述的回收利用强化纤维的方法，其中，

【技术特征摘要】