[发明专利]一种碳纤维复合材料的破碎装置和方法

说明书

本发明公开一种碳纤维复合材料的破碎装置和方法，包括固定架，穿刺机构，加热机构和辊切机构；加热机构设置于穿刺机构的出料口一侧；辊切机构设置于加热机构的出料口一侧；穿刺机构，加热机构和辊切机构均设置于固定架上；辊切机构包括第一电机，辊切轴，主动轮，从动辊压轮，导向轮，剪切轮和刮刀；辊切轴一端与主动轮侧面中心固定连接；辊切轴另一端贯穿固定架，并与固定安装于固定架上的第一电机传动连接；从动辊压轮侧面中心，导向轮侧面中心和剪切轮侧面中心均通过轴与固定架转动连接；具有高效、简洁、易于维护的特点，过程中无噪音且产生粉尘极少，对环境十分友好。

技术领域

本发明涉及废品回收技术领域，特别是涉及一种碳纤维复合材料的破碎装置和方法。

背景技术

我国碳纤维复合材料在钓鱼竿、自行车、球拍等体育休闲用品领域应用量大、占比高(约29％)。我国是全球著名的碳纤维钓鱼竿等渔具生产基地，出口额占全国钓鱼竿出口总值的50％以上，产能占全球市场60％以上。钓鱼竿有1000多个系列，2万多个规格，年消耗碳纤维2000t。碳纤维复合材料由热固性树脂基复合材料生产而成，致使废弃材料中的碳纤维没有得到妥善的回收。碳纤维鱼竿的高强性能及耐腐蚀性特点，使废弃物的处理非常困难。废弃物处理的相关法规在当前和以后都会要求工业材料在报废后能够得到妥善的回收，工业材料的最终回收再利用可以达到节省资源和能源的目的。

碳纤维复合材料中的热固性树脂难以降解，因此填埋和焚烧法处理必然造成严重的环境问题，且废弃物中含有大量高价值碳纤维被埋掉或者烧掉，造成巨大的资源浪费。

综合利用碳纤维复合材料废弃物，开发制造低成本高附加值产品，比如碳纤维复合材料鱼竿废弃料。复合材料再利用的关键技术之一是如何高效、环保地将废料破碎成规则的小块料，为后续再利用提供基础。

本专利针对碳纤维复合材料鱼竿废料的特点，发明一种专用的高效、简洁、易于维护的破碎方法，无噪音且极少产生粉尘，具有环境友好性。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料的破碎装置和方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现废弃鱼竿中的碳纤维材料的回收，促进高价值材料的循环利用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种碳纤维复合材料的破碎装置，包括固定架，穿刺机构，加热机构和辊切机构；所述加热机构设置于所述穿刺机构的出料口一侧；所述辊切机构设置于所述加热机构的出料口一侧；所述穿刺机构，所述加热机构和所述辊切机构均设置于所述固定架上；

所述辊切机构包括第一电机，辊切轴，主动轮，从动辊压轮，导向轮，剪切轮和刮刀；所述辊切轴一端与所述主动轮侧面中心固定连接；所述辊切轴另一端贯穿所述固定架，并与固定安装于所述固定架上的所述第一电机传动连接；所述从动辊压轮侧面中心，所述导向轮侧面中心和所述剪切轮侧面中心均与所述固定架转动连接；所述从动辊压轮，若干所述导向轮，所述剪切轮和所述刮刀依次沿所述主动轮运行方向布置。

优选的，设置辊切机构可以将碳纤维复合材料进行压扁并沿着主动轮圆周侧面导入剪切入口，进行切断破碎。

所述穿刺机构包括第三电机，穿刺辊轮，穿刺轴和从动辊轮；所述穿刺轴一端与所述穿刺辊轮侧面中心固定连接，所述穿刺轴另一端贯穿所述固定架，所述穿刺轴另一端与固定安装于所述固定架上的所述第三电机传动连接；所述从动辊轮与所述固定架转动连接；所述穿刺辊轮圆周面等距设置有若干钢针；所述钢针尖端与所述从动辊轮相抵接。

优选的，穿刺辊轮圆周侧面等间距固定安装有若干钢针，可以全面的对碳纤维复合材料进行刺穿，有利于在加热过程中快速预热和排气，并有助于将碳纤维复合材料内部部分的编织层进行打散，降低碳纤维复合材料的模量和强度。