[發明專利]太陽光二次反射回收碳纖維裝置及其回收方法有效

申請號：	201410543145.6	申請日：	2014-10-15
公開（公告）號：	CN104327301A	公開（公告）日：	2015-02-04
發明（設計）人：	趙崇軍;王格非;黃友富;錢秀珍;葛正祥;董建波	申請（專利權）人：	華東理工大學;波音（中國）投資有限公司
主分類號：	C08J11/12	分類號：	C08J11/12;C08J11/00;F24J2/16
代理公司：	上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218	代理人：	翟羽;曾人泉
地址：	200237 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	太陽光二次反射回收碳纖維裝置及其方法
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【權利要求書】：

1.一種太陽光二次反射回收碳纖維裝置，含有碳纖維回收系統、廢氣回收處理系統和能源動力系統，所述碳纖維回收系統包括太陽光聚光系統和樣品固定系統：所述太陽光聚光系統含有由多面反光鏡（1）構成的反射光系統及一個二次聚光塔（2），所述反射光系統設置在金屬支架上，所述二次聚光塔（2）由兩根支柱支撐，所述反射光系統通過所述金屬支架設置在所述二次聚光塔（2）的周圍；在所述二次聚光塔（2）的下面設有集風罩（4），所述集風罩（4）的上端設有石英蓋（3），所述集風罩（4）的兩側分別設有入口端（41）和出口端（42）；所述樣品固定系統含有樣品腔（51）和3D樣品移動平臺（52），所述樣品腔（51）即為所述集風罩（4）內的空腔，所述3D樣品移動平臺（52）為與所述樣品腔（51）配套的結構件，用于控制樣品在X、Y和Z軸方向的移動；所述廢氣回收處理系統含有熱交換器（6）、除塵裝置（7）、二氧化碳吸收塔（8）、等離子處理器（9）、風機（10）以及第一管道（11）、第二管道（12）、第三管道（13）、第四管道（14）、第五管道（15）、第六管道（16）和第七管道（17）：所述的熱交換器（6）一側的上端通過第一管道（11）與所述集風罩（4）一側的出口端（42）連接，所述熱交換器（6）另一側的上端通過第二管道（12）與所述除塵裝置（7）的一側連接；所述除塵裝置（7）的上端通過第三管道（13）與所述二氧化碳吸收塔（8）一側的下端連接；所述二氧化碳吸收塔（8）另一側的上端通過第四管道（14）與所述等離子處理器（9）的上端連接；所述等離子處理器（9）的下端通過第五管道（15）連接所述風機（10）；所述風機（10）再通過所述第六管道（16）與所述熱交換器（6）連接，進行熱量回收后，所述熱交換器（6）再通過第七管道（17）與所述集風罩（4）一側的入口端（41）連接，將處理干凈的帶有一定溫度的氣體通入集風罩（4）樣品腔（51）；所述能源動力系統由太陽能光伏系統構成，由太陽能光伏系統為本發明裝置的各個部分提供動力。

2.根據權利要求1所述的太陽光二次反射回收碳纖維裝置，其特征在于，所述反光系統由5～30臺反光裝置構成，每臺反光裝置上設有若干塊反光鏡（1）。

3.根據權利要求1所述的太陽光二次反射回收碳纖維裝置，其特征在于，所述二次聚光塔（2）由多面平面反光鏡或者曲面鏡構成，通過調節光路來滿足聚光條件。

4.根據權利要求1所述的太陽光二次反射回收碳纖維裝置，其特征在于，所述集風罩（4）為方形、圓形或者長方形結構。

5.根據權利要求1所述的太陽光二次反射回收碳纖維裝置，其特征在于，所述碳纖維回收系統含有一個軟件平臺，所述軟件平臺控制的事項包括：樣品處理、樣品腔（51）溫度的控制、3D樣品移動平臺（52）溫度的控制、樣品表面溫度和處理時間的控制及復雜樣品表面的控制。

6.利用權利要求1所述的太陽光二次反射回收碳纖維裝置從碳纖維增強高分子中回收碳纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）采用含有碳纖維和高分子樹脂基體的碳纖維增強復合材料；

（2）將步驟（1）的材料固定在樣品固定系統的3D樣品移動平臺上；

（3）通過太陽光聚光系統將太陽光聚焦到樣品固定系統的樣品腔內并將溫度穩定在360～550℃范圍內；

（4）將步驟（2）的3D樣品移動平臺移動到步驟（3）的樣品腔內并輻照5～180分鐘；

（5）將步驟（4）輻照處理完畢的樣品取出，自然冷卻至室溫、通過風吹方式除去樣品表面的雜質，即得到回收的碳纖維。

7.根據權利要求6所述的從碳纖維增強高分子中回收碳纖維的方法，其特征在于，步驟（1）所述的碳纖維增強復合材料的尺寸和形狀不受限制，能連續進行碳纖維的回收。

8.根據權利要求6所述的從碳纖維增強高分子中回收碳纖維的方法，其特征在于，所述碳纖維增強復合材料的基體為熱固性樹脂，包括環氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、脲醛樹脂或呋喃樹脂。