[發明專利]一種玻璃纖維增強復合材料廢棄物再生玻璃纖維方法

在審

• 申請號: 201610084999.1
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN107082557A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 趙劍英;何銳;田麗平;宋振華;劉會;陳東亮
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C03B37/01
• 分類號: C03B37/01;C04B28/14;C04B28/10;C04B28/00;C04B33/132
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技術領域

本發明涉及玻璃纖維增強復合材料回收利用領域，具體是一種玻璃纖維增強復合材料廢棄物再生玻璃纖維方法，是將玻璃纖維增強復合材料浸泡在一種滲透降解劑中，使樹脂基體溶脹降解，過濾、離心或膜分離出玻璃纖維或填料，經洗滌干燥后制得再生玻璃纖維或其填料，應用領域涉及城市水處理、船舶低碳減重、智網電力裝備、船艇海上旅游、海洋防腐和海水淡化、冶金鋼鐵電力脫硫、煤石礦井的開采防腐和安全、風電、車輛低碳、建筑節能和裝飾裝修等領域。

背景技術

玻璃纖維增強復合（FRP, Fiber Reinforced Plastics，亦稱作GFRP），即玻璃纖維增強塑料，玻璃纖維增強塑料是以包括屬于熱固性樹脂的環氧樹脂（EPR）、不飽和聚酯（UPR）、酚醛樹脂（PFR）、聚酰胺（Polyamide）、雙馬來酰亞胺(BMI)以及屬于熱塑性塑料的聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）等合成樹脂為基體，使用手糊、層壓、噴射或纏繞等方法成型，以玻璃纖維或其制品作增強材料的一種復合結構材料，俗稱玻璃鋼。因其具有重量輕、強度高、耐腐蝕、電絕緣、耐瞬間高溫、傳熱慢、隔音、防水、易著色、能透光電磁波等金屬材料和其他無機材料無法比擬的優勢，及設計靈活、易成型等特點，因而作為一種工程材料廣泛應用于城市水處理、船舶低碳減重、智網電力裝備、船艇海上旅游、海洋防腐和海水淡化、冶金鋼鐵電力脫硫、煤石礦井的開采防腐和安全、風電、車輛低碳、建筑節能和裝飾裝修等領域，玻璃纖維增強復合復合材料得到了越來越廣泛的應用，同時玻璃纖維增強復合產品也在國防和航天設備等尖端技術領域中應用越來越廣。隨著玻璃纖維增強復合材料的廣泛應用，其廢棄物也在迅速增加。據統計，全世界玻璃纖維增強復合材料的年產量超過700 萬t，其廢棄物( WFRP) 達100 多萬t，而回收利用率只有10%。近年來我國玻璃纖維增強復合產業規模不斷擴大，產量快速增加，與此同時每年產生的廢棄玻璃纖維增強復合材料數量也較為驚人，這種問題會日益嚴重，每年生產出的玻璃纖維及其產品，將在未來都面臨巨量回收問題。

廢棄玻璃纖維增強復合按其所用聚合物基材不同可分為熱塑性玻璃纖維增強復合( FRTP) 和熱固性玻璃纖維增強復合( FRP) ; 按其廢棄原因可分為產業廢棄玻璃纖維增強復合材料和一般廢棄玻璃纖維增強復合材料。產業廢棄玻璃纖維增強復合材料來自成型過程中，主要是生產過程中產生的相對純凈的邊角廢料、余料和廢品。一般廢棄玻璃纖維增強復合材料來自使用過程中，主要是達到壽命失去功能或未達到壽命而因儲存、運輸、施工、使用過程中偶然損壞的廢棄制品和因更新換代淘汰下來的尚能使用的制品。

由于玻璃纖維增強復合材料的強度高、耐腐蝕性能好等特性導致廢棄玻璃纖維增強復合的處理和利用非常困難，傳統的處理方法對廢棄玻璃纖維增強復合制品基本上未做任何處理，就直接掩埋或在自然環境中燃燒：填埋會侵占耕地，破壞土壤的透氣性能，降低土壤的蓄水能力，破壞土壤微生態平衡，此外玻璃纖維增強復合材料添加劑中的重金屬離子及有害物質會在土壤中通過擴散、滲透等作用進入到地下水層，造成水資源的嚴重污染；焚燒會產生有害氣體污染大氣，極易形成具有致癌、致畸、致突變效應和生殖毒性的物質，如多溴代二苯并二惡英和多溴代二苯并呋喃，因此，廢棄玻璃纖維增強復合材料的處理和利用技術，實現廢棄物的資源化已引起世界范圍內的廣泛關注，如何安全有效地處理廢棄玻璃纖維增強復合材料成為當下玻璃纖維增強復合材料企業亟待解決的問題，也成了玻璃纖維增強復合材料企業自身發展的瓶頸。也成為科研工作者共同關注的研究課題，國內外為實現玻璃纖維增強復合材料廢棄物回收和利用做了大量研究，主要如下三種方法。