[發(fā)明專利]超臨界流體回收熱固性纖維復(fù)合材料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010164589.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN111363197A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷愛(ài)鳴;王涵;張猛;王海剛;金緒良;曹蕃;徐文強(qiáng);董磊;賈嘉;楊超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司火力發(fā)電技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C08J11/16
• 分類號(hào): C08J11/16;C08J11/24;C08L63/00;C08L67/06;C08K7/14;C08K7/06;C07C7/10;C07C15/04;C07C37/68;C07C39/04
• 代理公司: 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本發(fā)明目的是提供一種可明顯提高纖維的回收率，更好的保存纖維性能，降低了資源消耗，無(wú)二次污染，全系統(tǒng)近零排放，降低了反應(yīng)條件，反應(yīng)易于控制，收集反應(yīng)后的固、液、氣產(chǎn)物可再次利用，實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化處理和材料的高值化再利用的超臨界流體回收熱固性纖維復(fù)合材料的方法。本發(fā)明的超臨界流體回收熱固性纖維復(fù)合材料的方法,其包括將熱固性纖維復(fù)合材料制成的廢棄物品破碎成顆粒狀，得到熱固性纖維復(fù)合材料顆粒；將熱固性纖維復(fù)合材料顆粒加入到超臨界流體反應(yīng)器中；打開超臨界流體反應(yīng)器頂部的排氣孔，并從超臨界流體反應(yīng)器的下部輸入二氧化碳，直至超臨界流體反應(yīng)器中充滿二氧化碳；向超臨界流體反應(yīng)器中加入乙醇、正丙醇或正丁醇。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超臨界流體回收熱固性纖維復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)

以風(fēng)電風(fēng)機(jī)葉片為代表的熱固性纖維復(fù)合材料，在加熱固化成型的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生不可逆的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，讓熱固性纖維復(fù)合材料的分子鏈之間形成化學(xué)鍵，成為三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得樹脂性能穩(wěn)定，不易分解，不能被再次熔化或重塑，因此，難以實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用。

當(dāng)前，關(guān)于廢棄熱固性纖維復(fù)合材料的回收方法主要有包括能量回收、物理回收和化學(xué)回收。

能量回收是將廢棄葉片作為燃料回收能量的技術(shù)，熱固型樹脂基復(fù)合材料燃燒的熱值大約是硬煤的一半，但主要材質(zhì)玻璃纖維不可燃，會(huì)抑制燃燒過(guò)程，還會(huì)進(jìn)入煙氣中影響煙氣的凈化，燃燒產(chǎn)生大量飛灰和殘留物也需要處理或使用，不但損失了纖維的利用價(jià)值，還會(huì)造成生態(tài)環(huán)境污染。

物理回收主要是采用破碎分離技術(shù)將破碎物作為二次填料用于制造水泥和混凝土等，但該方法得到的多是低價(jià)值的再生產(chǎn)品，適用于回收玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，對(duì)于摻雜了高價(jià)值的碳纖維的復(fù)合材料，還需配合化學(xué)回收法進(jìn)行進(jìn)一步的分離提純，才能得到高價(jià)值的產(chǎn)品。

化學(xué)回收主要包括熱回收和溶解回收法。熱回收通過(guò)高溫加熱將復(fù)合材料中的樹脂基體分解成有機(jī)小分子的熱解氣或熱解燃油，留下可回收的纖維、填料、金屬件等固體物的方法，經(jīng)熱解法回收后會(huì)損失部分纖維的通量和強(qiáng)度。

在超/亞臨界流體溶解法之前，溶解分離回收處理過(guò)程復(fù)雜，多采用有強(qiáng)氧化性和強(qiáng)腐蝕性溶劑，對(duì)環(huán)境影響較大。超/亞臨界流體技術(shù)作為一種新型的回收方法，具有回收工藝清潔無(wú)污染，再生纖維表面清潔、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)的應(yīng)用條件更加嚴(yán)格，當(dāng)前研究多采用超臨界水作為溶劑，要求反應(yīng)溫度高，壓強(qiáng)大，操作條件嚴(yán)格。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可明顯提高纖維的回收率，更好的保存纖維性能，降低了資源消耗，無(wú)二次污染，全系統(tǒng)近零排放，降低了反應(yīng)條件，反應(yīng)易于控制，收集反應(yīng)后的固、液、氣產(chǎn)物可再次利用，實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化處理和材料的高值化再利用的超臨界流體回收熱固性纖維復(fù)合材料的方法。

本發(fā)明的超臨界流體回收熱固性纖維復(fù)合材料的方法，其特征在于包括如下步驟：

A、將熱固性纖維復(fù)合材料制成的廢棄物品破碎成顆粒狀，得到熱固性纖維復(fù)合材料顆粒；

B、將步驟A得到的熱固性纖維復(fù)合材料顆粒加入到超臨界流體反應(yīng)器中；

C、打開超臨界流體反應(yīng)器頂部的排氣孔，并從超臨界流體反應(yīng)器的下部輸入二氧化碳，直至超臨界流體反應(yīng)器中充滿二氧化碳；

D、向超臨界流體反應(yīng)器中加入乙醇、正丙醇或正丁醇，讓超臨界流體反應(yīng)器中的熱固性纖維復(fù)合材料顆粒浸泡在乙醇、正丙醇或正丁醇中；

E、加熱超臨界流體反應(yīng)器中的熱固性纖維復(fù)合材料顆粒溫度至280℃—350℃，提高超臨界流體反應(yīng)器中的壓力至7Mpa—10Mpa，保溫60min—100min，在超臨界二氧化碳和乙醇、正丙醇或正丁醇的共同作用下使熱固性纖維復(fù)合材料顆粒中的環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂等溶脹，進(jìn)而使熱固性纖維復(fù)合材料顆粒中的樹脂分解；