[发明专利]一种玻璃纤维增强复合材料废弃物再生玻璃纤维方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃纤维增强复合材料回收利用领域，具体是一种玻璃纤维增强复合材料废弃物再生玻璃纤维方法，是将玻璃纤维增强复合材料浸泡在一种渗透降解剂中，使树脂基体溶胀降解，过滤、离心或膜分离出玻璃纤维或填料，经洗涤干燥后制得再生玻璃纤维或其填料，应用领域涉及城市水处理、船舶低碳减重、智网电力装备、船艇海上旅游、海洋防腐和海水淡化、冶金钢铁电力脱硫、煤石矿井的开采防腐和安全、风电、车辆低碳、建筑节能和装饰装修等领域。

背景技术

玻璃纤维增强复合（FRP, Fiber Reinforced Plastics，亦称作GFRP），即玻璃纤维增强塑料，玻璃纤维增强塑料是以包括属于热固性树脂的环氧树脂（EPR）、不饱和聚酯（UPR）、酚醛树脂（PFR）、聚酰胺（Polyamide）、双马来酰亚胺(BMI)以及属于热塑性塑料的聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）等合成树脂为基体，使用手糊、层压、喷射或缠绕等方法成型，以玻璃纤维或其制品作增强材料的一种复合结构材料，俗称玻璃钢。因其具有重量轻、强度高、耐腐蚀、电绝缘、耐瞬间高温、传热慢、隔音、防水、易着色、能透光电磁波等金属材料和其他无机材料无法比拟的优势，及设计灵活、易成型等特点，因而作为一种工程材料广泛应用于城市水处理、船舶低碳减重、智网电力装备、船艇海上旅游、海洋防腐和海水淡化、冶金钢铁电力脱硫、煤石矿井的开采防腐和安全、风电、车辆低碳、建筑节能和装饰装修等领域，玻璃纤维增强复合复合材料得到了越来越广泛的应用，同时玻璃纤维增强复合产品也在国防和航天设备等尖端技术领域中应用越来越广。随着玻璃纤维增强复合材料的广泛应用，其废弃物也在迅速增加。据统计，全世界玻璃纤维增强复合材料的年产量超过700 万t，其废弃物( WFRP) 达100 多万t，而回收利用率只有10%。近年来我国玻璃纤维增强复合产业规模不断扩大，产量快速增加，与此同时每年产生的废弃玻璃纤维增强复合材料数量也较为惊人，这种问题会日益严重，每年生产出的玻璃纤维及其产品，将在未来都面临巨量回收问题。

废弃玻璃纤维增强复合按其所用聚合物基材不同可分为热塑性玻璃纤维增强复合( FRTP) 和热固性玻璃纤维增强复合( FRP) ; 按其废弃原因可分为产业废弃玻璃纤维增强复合材料和一般废弃玻璃纤维增强复合材料。产业废弃玻璃纤维增强复合材料来自成型过程中，主要是生产过程中产生的相对纯净的边角废料、余料和废品。一般废弃玻璃纤维增强复合材料来自使用过程中，主要是达到寿命失去功能或未达到寿命而因储存、运输、施工、使用过程中偶然损坏的废弃制品和因更新换代淘汰下来的尚能使用的制品。

由于玻璃纤维增强复合材料的强度高、耐腐蚀性能好等特性导致废弃玻璃纤维增强复合的处理和利用非常困难，传统的处理方法对废弃玻璃纤维增强复合制品基本上未做任何处理，就直接掩埋或在自然环境中燃烧：填埋会侵占耕地，破坏土壤的透气性能，降低土壤的蓄水能力，破坏土壤微生态平衡，此外玻璃纤维增强复合材料添加剂中的重金属离子及有害物质会在土壤中通过扩散、渗透等作用进入到地下水层，造成水资源的严重污染；焚烧会产生有害气体污染大气，极易形成具有致癌、致畸、致突变效应和生殖毒性的物质，如多溴代二苯并二恶英和多溴代二苯并呋喃，因此，废弃玻璃纤维增强复合材料的处理和利用技术，实现废弃物的资源化已引起世界范围内的广泛关注，如何安全有效地处理废弃玻璃纤维增强复合材料成为当下玻璃纤维增强复合材料企业亟待解决的问题，也成了玻璃纤维增强复合材料企业自身发展的瓶颈。也成为科研工作者共同关注的研究课题，国内外为实现玻璃纤维增强复合材料废弃物回收和利用做了大量研究，主要如下三种方法。