废旧复合材料中碳纤维和玻纤的热再生与回收利用

摘要整理

本文开发了一种从不可回收的碳塑料、打印机零件和层压涂料废料中提取碳纤维和玻纤进行再生和回收利用的方法。通过对已知纤维再生方法的对比分析，证明了热处理方法的优势：无试剂成本和复杂设备需求、更好地保持纤维成分和强度。基于氮气和空气中废料的热重分析，确定了有机基体的分解温度范围（200-460°C），并证明了采用焙烧而非热解的合理性。通过光学显微镜和电子显微镜表征了再生纤维的外观和表面质量。研究表明，将粉碎至1 cm的废料分别在700°C焙烧0.5 h（碳纤维）和500°C焙烧1 h（玻纤）可高效提取纯净纤维。提出了基于纤维成分和基体相似性原理制备新型复合材料的方法。结果显示，向炉渣砌块和活性炭颗粒中引入1 wt%纤维可显著提高抗压强度，但由于分散增强，抗弯强度无明显变化。进一步改善产品力学性能需要对纤维表面进行试剂处理或添加粘结剂。计算表明，该复合材料废料回收方法可实现2.3 t/h的增强建筑材料生产，具有良好的环保和经济效益，可消除填埋处理费用，并通过以二次纤维替代原生纤维降低产品成本。

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