本發(fā)明涉及一種再生纖維制造方法。
背景技術(shù)：
1、纖維復(fù)合材料通常為由碳纖維或玻璃纖維與熱固性樹脂或熱塑性樹脂（基體樹脂）混合而成的材料，其廣泛用作高強(qiáng)度、高彈性、輕量性、耐熱性、耐藥品性的材料以及諸如航空航天、風(fēng)力發(fā)電、汽車等工業(yè)用材料。然而，在纖維復(fù)合材料中，碳纖維和玻璃纖維與樹脂之間的結(jié)合力較高，因此，難以分離，尤其是，當(dāng)由熱固性樹脂制成時(shí)，無法再利用，因此，大部分會(huì)被丟棄并被焚燒和填埋。近期，對于碳復(fù)合材料等纖維復(fù)合材料的廢棄物處理的限制呈強(qiáng)化的趨勢，在歐洲，禁止焚燒處理，在部分國家，則進(jìn)行有限的填埋，但是對于填埋的限制呈逐漸擴(kuò)大的趨勢。因此，從纖維復(fù)合材料中回收碳纖維或玻璃纖維的技術(shù)能夠減少產(chǎn)生造成環(huán)境問題的廢棄物，并且鑒于將昂貴的碳纖維或玻璃纖維再利用的觀點(diǎn)，這是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的技術(shù)。
2、當(dāng)前，在纖維復(fù)合材料中，從碳纖維復(fù)合材料中回收碳纖維的技術(shù)大致有熱解法和溶劑解法。熱解法的工藝簡單，因此，是廣泛使用的技術(shù)，但是其缺點(diǎn)在于，在分解之后，會(huì)在再生纖維的表面產(chǎn)生樹脂殘留物（char：燒焦物），且回收的碳纖維（再生纖維）的物性會(huì)降低。另外，對大容量的加熱爐進(jìn)行加熱需要使用大量的能量，并且隨著分解后的樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)被排放，會(huì)造成大氣污染問題。溶劑解法因回收的碳纖維（再生纖維）的物性穩(wěn)定且不會(huì)產(chǎn)生廢氣而被作為更加環(huán)保的技術(shù)所熟知，但是在通過廢水排出的包含溶劑的分解產(chǎn)物的處理和回收方面存在問題。另外，溶劑解法的難點(diǎn)在于，分解反應(yīng)的時(shí)間相對較長，并且需要根據(jù)分解對象物即樹脂的種類及組成，更改所使用的諸如溶劑、時(shí)間、溫度等分解條件。另外，在溶劑解法中，諸如前處理、分解反應(yīng)、水洗、干燥等工藝是必不可少的，因此，具有工藝復(fù)雜且工藝時(shí)間長的缺點(diǎn)。
3、因此，近期的研發(fā)方向是尋求復(fù)合型的分解技術(shù)，即，既是能夠減少熱解的缺點(diǎn)即能耗并且使溶劑解的缺點(diǎn)即復(fù)雜的工藝和較長的分解時(shí)間最小化的經(jīng)濟(jì)型技術(shù)，又是能夠?qū)⒊颂祭w維以外的由樹脂產(chǎn)生的分解產(chǎn)物也再利用的環(huán)保型的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了多角度的研究，最終完成了一種再生纖維制造方法，其能夠防止從纖維復(fù)合材料中回收的碳纖維等再生纖維的物性降低，同時(shí)能夠?qū)^熱蒸汽進(jìn)行冷卻和冷凝使其轉(zhuǎn)化為水，并且在回收之后，通過分離和凈化，將分解產(chǎn)物即樹脂再利用。
3、因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠得到抑制物性降低的再生纖維的環(huán)保的再生纖維制造方法。
4、技術(shù)方案
5、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種再生纖維制造方法，其包括如下步驟：將經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料投入到料盒中；移動(dòng)收納有所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料的料盒，并將所述料盒暴露于過熱蒸汽和氧化劑，從而從所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料中去除基體樹脂和燒焦物（char）以制造再生纖維；移動(dòng)收納有所述再生纖維的料盒并從所述料盒中收集所述再生纖維。
6、使所述料盒暴露于過熱蒸汽和氧化劑的步驟可以是如下步驟：先將收納有所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料的料盒暴露于過熱蒸汽，接著移動(dòng)所述料盒并將其暴露于氧化劑。
7、本發(fā)明可進(jìn)一步包括如下步驟：先將收納有所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料的料盒暴露于過熱蒸汽之后，在接著暴露于氧化劑之前，利用冷卻水使從所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料中分解出的氣態(tài)的基體樹脂冷凝成液態(tài)而被去除。
8、使從所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料中分解出的氣態(tài)的基體樹脂冷凝成液態(tài)而被去除的步驟可以是如下步驟：通過暴露于所述過熱蒸汽，從所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料中分解出的氣態(tài)的基體樹脂脫離所述料盒并與獨(dú)立于所述料盒單獨(dú)存在的冷卻水進(jìn)行反應(yīng)，從而成為液態(tài)的冷凝水而被去除。
9、所述氧化劑可包括空氣。
10、所述纖維復(fù)合材料可由碳纖維、玻璃纖維或它們的混合物與基體樹脂混合而成。
11、所述基體樹脂可包含芳烴類化合物。
12、所述芳烴類化合物可包含苯酚類化合物。
13、所述芳烴類化合物可包含雙酚a，相對于所述芳烴類化合物的總量，所述雙酚a的含量可以是30重量%以上。
14、所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料可以是經(jīng)破碎或切割的纖維復(fù)合材料。
15、所述過熱蒸汽的溫度范圍可以是400℃～900℃。
16、可將收納有所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料的料盒在所述過熱蒸汽中暴露30分鐘～120分鐘。
17、所述暴露于過熱蒸汽的步驟可包括向收納有所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料的料盒噴射所述過熱蒸汽的步驟，所述過熱蒸汽以10kg/h～30kg/h的流量向所述料盒噴射。
18、所述暴露于氧化劑的步驟可包括在向收納有所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料的料盒噴射所述過熱蒸汽之后，接著向所述料盒噴射所述氧化劑的步驟，所述氧化劑以5l/min以上的流量向所述料盒噴射。
19、本發(fā)明可進(jìn)一步包括如下步驟：在所述將經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料投入到料盒中的步驟之后，在使所述料盒暴露于所述過熱蒸汽之前，先將所述料盒暴露于氮?dú)狻?/p>
20、本發(fā)明可進(jìn)一步包括如下步驟：在所述制造再生纖維的步驟之后，在移動(dòng)收納有所述再生纖維的料盒之前，先將所述料盒暴露于氮?dú)狻?/p>
21、所述燒焦物可存在于已去除所述基體樹脂的再生纖維的表面。
22、有益效果
23、本發(fā)明的再生纖維制造方法使用經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料，使所述經(jīng)前處理的纖維復(fù)合材料暴露于過熱蒸汽，控制暴露于過熱蒸汽時(shí)的過熱蒸汽的溫度、暴露時(shí)間、流量等，進(jìn)一步地，除了過熱蒸汽以外，額外投入流量經(jīng)單獨(dú)控制的空氣等氧化劑，從而使回收的再生纖維的物性降低最小化，進(jìn)一步地，使用料盒方式而非滾輪方式，工藝缺陷率顯著降低，并且工藝簡單，因此，能夠大幅縮短工藝時(shí)間，而且利用冷卻水而非外氣使得作為分解產(chǎn)物之一的基體樹脂轉(zhuǎn)換為冷凝水，從而易于將所述基體樹脂再利用，進(jìn)一步地，能夠快速生成冷凝水，因此，大幅減少能耗，因此，與現(xiàn)有的熱解法等相比，能夠大幅提高再生纖維制造工藝的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)性。
1.一種再生纖維制造方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生纖維制造方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
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13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維制造方法，其特征在于，
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17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生纖維制造方法，其特征在于，