本发明涉及电子材料回收
技术领域：
，具体涉及一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法。
背景技术：
：线路板作为电子工业的基础，是各类电子产品中不可缺少的重要部件。电子信息产业的逐渐发展，电子产品更新的频率不断加快，电子产品的生命周期也越来越短，必然也会导致废线路板大量增加。由于线路板是大量非金属和多种金属材料的混合物，目前废旧线路板的回收技术较多地关注于有价金属的回收，而对其中的非金属材料则几乎没有进行利用，若不能妥善处理这些非金属材料，不仅会造成大量有用资源的流失，而且还会对环境产生严重的危害。同时线路板中的非金属材料主要由热稳定性较好的聚合物构成，并经过特定的化学处理，能承受较高的热力学检验和苛刻的环境条件。关于废弃线路板非金属粉的资源化引起广泛的关注。首先在这些粉末中含有一些解离的玻璃纤维、少量树脂团块，但大部分粉末是热固性环氧树脂包裹着玻璃纤维颗粒，很容易与锯末、滑石粉、碳酸钙等填料相提并论，因而大量的研究用这些非金属粉作为填料增强热塑性树脂制备建筑材料和复合材料。由于非金属粉与有机高分子材料和无机高分子材料的相容性较差，因而需要花费较大的代价来改进两者的相容性，这样会牺牲复合材料的成本优势。玻璃纤维作为废旧印刷线路板的重要组分之一，其回收利用常常被忽视，研究的比较少。目前，有些研究是将废旧印刷线路板中的树脂和玻璃纤维一起作为填料来利用，从效果来说，影响了复合材料的综合性能，因为复合材料中起增强作用的是玻璃纤维，而那样玻璃纤维就不能够与基体很好的接触，带来对性能增强的影响；从经济角度来说，是一种资源的浪费，通过热解处理可以将高分子的树脂转变成附加值更高的热解油来加以利用。玻璃纤维是一种良好且常用的高分子增强材料，对其的回收利用研究具有良好的环保效益，经济效益和社会效益。公告号为cn101570626b的专利公开了一种利用废旧线路板中回收的非金属材料制作的复合材料，其按重量计包括：25%~40%基体材料、12%~20%增强材料、30%~40%填料、10%~18%增稠剂、1%~2%固化剂、0.5%~1%促进剂、0.5%~1.5%内脱模剂；其中，基体材料为不饱和聚酯树脂，增强材料采用长度为30~50mm的玻璃纤维，填料为废旧线路板非金属材料的粉料，粉料中微粒直径≤850μm。该发明的玻璃纤维增强塑料抗弯、抗拉等性能优异，可用来制作道路标志板、水篦等路政设施。但是，该发明步骤复杂，反应条件苛刻，没有将线路板中的玻璃纤维单独回收，线路板中回收料中玻璃纤维的利用率低。公开号为cn102181127a的专利文献公开了一种电路板回收粉料改性玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法。该发明将玻璃纤维经过偶联剂改性处理，得到表面活性的玻璃纤维增强体；将干燥的电路板回收粉料表面进行活性处理，再与环氧树脂混合，得到电路板回收粉料填充改性的环氧树脂基体；最后将以上得到的偶联剂改性的玻璃纤维增强体和电路板回收粉料填充改性的环氧树脂基体复合，得到电路板回收粉料改性的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。但是，该方法中玻璃纤维的回收率低，且含有金属等杂质较多，纯度低，回收的玻璃纤维不适合线路板的再生产。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，玻璃纤维的回收率高，且对玻璃纤维进行改性，综合性能优异。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，包含以下步骤：s1：将各种元器件从废弃线路板表面拆除；s2：将步骤s1所得的线路板粉碎，得细粉；s3：将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉；s4：将步骤s3得到的非金属细粉中加入稀硝酸，水浴加热后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维；s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维。优选的，所述步骤s3中，分选的方法为静电分选，电选机的电压为20-25v，辊筒转速为50-60r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为5.5-7.5cm。优选的，所述步骤s4中，稀硝酸的质量分数为40-50%。优选的，所述步骤s4中，非金属细粉与稀硝酸添加的比例为10g：50-55ml。优选的，所述步骤s4中，水浴加热的温度为80-90℃，时间为10-15h。优选的，所述步骤s5中，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇120-130g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以200-300r/min的转速搅拌5-10min后，加入填料3-4g、盐酸多巴胺2-3g、偶联剂1-2g、增韧剂2-3g，50-55℃条件下，以300-400r/min的转速搅拌30-45min后，干燥，得到改性玻璃纤维。优选的，所述步骤s5中，填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5-0.8。优选的，所述步骤s5中，偶联剂为kh550或kh560。优选的，所述步骤s5中，增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2-3。本发明的有益效果是：将各种元器件从废弃线路板表面拆除，便于线路板的回收处理，同时将元器件拆除后，经检测合格的元器件可重复利用到其他产品上，提高利用率。将步骤s1所得的线路板粉碎，得细粉，便于对细粉进行金属和非金属分选，常用的线路板破碎设备主要有切碎机、旋转破碎机、锤碎机、锤磨机等，细粉粒度为50-200目。将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉；分选的方法为静电分选，电选机的电压为20-25v，辊筒转速为50-60r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为5.5-7.5cm。根据高压电场中金属颗粒和非金属颗粒放电速度的快慢不同，从而将金属和非金属细粉分开。本发明中，非金属回收率达到96%-98%，纯度为99以上。将步骤s3得到的非金属细粉中加入稀硝酸，水浴加热后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维。稀硝酸对非金属细粉中可能掺杂的金属杂质氧化去杂，滤渣ⅰ含有玻璃纤维、环氧树脂等成分，乙酸乙酯将其中的环氧树脂等成分提取出来，二次过滤，得到的滤渣ⅱ即为玻璃纤维。将玻璃纤维进行改性，制得综合性能优异的改性玻璃纤维。聚乙烯醇提高材料的粘结能力，填料二氧化硅、蒙脱土能够提高玻璃纤维表面粗糙度，增强与环氧树脂等其他材料的复合能力，耐化学腐蚀。二氧化硅具有优异的耐高温性能，提高材料的耐高温性能。盐酸多巴胺与填料有机结合，提高玻璃纤维与其他材料之间的复合能力。偶联剂kh550、kh560与聚乙烯醇、填料有机结合，增强粘结性能。增韧剂硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素增强材料的韧性，改善玻璃纤维的脆性，提高机械性能。本发明先将线路板粉碎后用静电分选，得到非金属细粉，再用稀硝酸去杂，乙酸乙酯洗涤，过滤得到玻璃纤维，回收率达到95-97%，纯度为99%以上，并将所得的玻璃纤维进行改性，提高机械性能、耐高温性能、电绝缘性能等，得到综合性能优异，适用于线路板再生产的改性玻璃纤维，减少了资源的浪费和污染，提高材料的利用率，节能环保。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，包含以下步骤：s1：将各种元器件从废弃线路板表面拆除；s2：将步骤s1所得的线路板用功率为110kw的锤碎机粉碎，得50-200目细粉；s3：将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉，分选的方法为静电分选，电选机的电压为20v，辊筒转速为60r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为5.5cm；s4：将步骤s3得到的非金属细粉中加入质量分数为40%的稀硝酸，80℃水浴加热15h后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维；非金属细粉与稀硝酸添加的比例为10g：55ml；s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇120g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以200r/min的转速搅拌10min后，加入填料3g、盐酸多巴胺2g、偶联剂1g、增韧剂2g，50-55℃条件下，以300r/min的转速搅拌45min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh550；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。实施例2本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，包含以下步骤：s1：将各种元器件从废弃线路板表面拆除；s2：将步骤s1所得的线路板用功率为110kw的锤碎机粉碎，得50-200目细粉；s3：将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉，分选的方法为静电分选，电选机的电压为21v，辊筒转速为58r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为6cm；s4：将步骤s3得到的非金属细粉中加入质量分数为42%的稀硝酸，82℃水浴加热14h后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维；非金属细粉与稀硝酸添加的比例为10g：54ml；s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇122g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以250r/min的转速搅拌8min后，加入填料3g、盐酸多巴胺2g、偶联剂1g、增韧剂2g，50-55℃条件下，以350r/min的转速搅拌40min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh560；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。实施例3本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，包含以下步骤：s1：将各种元器件从废弃线路板表面拆除；s2：将步骤s1所得的线路板用功率为110kw的锤碎机粉碎，得50-200目细粉；s3：将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉，分选的方法为静电分选，电选机的电压为22v，辊筒转速为55r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为6.5cm；s4：将步骤s3得到的非金属细粉中加入质量分数为45%的稀硝酸，85℃水浴加热13h后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维；非金属细粉与稀硝酸添加的比例为10g：53ml；s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇125g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以250r/min的转速搅拌8min后，加入填料3.5g、盐酸多巴胺2.5g、偶联剂1.5g、增韧剂2.5g，50-55℃条件下，以350r/min的转速搅拌40min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh560；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。实施例4本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，包含以下步骤：s1：将各种元器件从废弃线路板表面拆除；s2：将步骤s1所得的线路板用功率为110kw的锤碎机粉碎，得50-200目细粉；s3：将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉，分选的方法为静电分选，电选机的电压为23v，辊筒转速为53r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为7cm；s4：将步骤s3得到的非金属细粉中加入质量分数为48%的稀硝酸，88℃水浴加热12h后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维；非金属细粉与稀硝酸添加的比例为10g：52ml；s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇128g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以300r/min的转速搅拌5min后，加入填料3.5g、盐酸多巴胺2.5g、偶联剂1.5g、增韧剂2.5g，50-55℃条件下，以400r/min的转速搅拌30min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.6；偶联剂为kh560；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2.5。实施例5本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，包含以下步骤：s1：将各种元器件从废弃线路板表面拆除；s2：将步骤s1所得的线路板用功率为110kw的锤碎机粉碎，得50-200目细粉；s3：将步骤s2得到的细粉进行分选，去除金属细粉，得到非金属细粉，分选的方法为静电分选，电选机的电压为25v，辊筒转速为50r/min，电晕电极与辊筒之间的距离为7.5cm；s4：将步骤s3得到的非金属细粉中加入质量分数为50%的稀硝酸，90℃水浴加热10h后，进行一次过滤，收集滤渣ⅰ用乙酸乙酯洗涤至有机相为无色，进行二次过滤，收集滤渣ⅱ，干燥，即为玻璃纤维；非金属细粉与稀硝酸添加的比例为10g：50ml；s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇130g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以300r/min的转速搅拌5min后，加入填料4g、盐酸多巴胺3g、偶联剂2g、增韧剂3g，50-55℃条件下，以400r/min的转速搅拌30min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh550；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。实施例6本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例4的区别在于：步骤s5中，填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.8；偶联剂为kh550；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:3。实施例7本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例4的区别在于：步骤s4中，一次过滤得到的滤液ⅰ用乙酸乙酯萃取后剩余的废酸可循环利用，不排放到环境中。s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维与聚乙烯醇混合，重量比玻璃纤维：聚乙烯醇为10g：128g，置于反应釜中，30-35℃条件下，以300r/min的转速搅拌5min后，加入填料3.5g、盐酸多巴胺2.5g、偶联剂1.5g、增韧剂2.5g、乙撑双硬脂酰胺0.5g，50-55℃条件下，以400r/min的转速搅拌30min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.6；偶联剂为kh560；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2.5。实施例8本实施例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例4的区别在于：步骤s4中，一次过滤得到的滤液ⅰ用乙酸乙酯萃取后剩余的废酸可循环利用，不排放到环境中。s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维与聚乙烯醇混合，重量比玻璃纤维：聚乙烯醇为10g：128g，置于反应釜中，30-35℃条件下，以300r/min的转速搅拌5min后，加入填料3.5g、盐酸多巴胺2.5g、偶联剂1.5g、增韧剂2.5g、乙撑双硬脂酰胺0.8g，50-55℃条件下，以400r/min的转速搅拌30min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.6；偶联剂为kh560；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2.5。对比例1本对比例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例1的区别在于：本对比例中，s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇120g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以200r/min的转速搅拌10min后，加入填料3g、盐酸多巴胺2g、偶联剂1g，50-55℃条件下，以300r/min的转速搅拌45min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh550；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。对比例2本对比例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例1的区别在于：本对比例中，s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇120g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以200r/min的转速搅拌10min后，加入盐酸多巴胺2g、增韧剂2g，50-55℃条件下，以300r/min的转速搅拌45min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh550；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。对比例3本对比例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例1的区别在于：本对比例中，s5：将步骤s4得到的玻璃纤维进行改性，得到改性玻璃纤维，玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维10g与聚乙烯醇120g混合，置于反应釜中，30-35℃条件下，以200r/min的转速搅拌10min后，加入填料3g、偶联剂1g、增韧剂2g，50-55℃条件下，以300r/min的转速搅拌45min后，干燥，得到改性玻璃纤维；填料为二氧化硅、蒙脱土的混合物，重量比二氧化硅：蒙脱土为1:0.5；偶联剂为kh550；增韧剂为硬脂酸钙和羟丙基甲基纤维素的混合物，重量比硬脂酸钙：羟丙基甲基纤维素为1:2。对比例4本对比例提供一种废弃线路板中玻璃纤维的回收方法，与实施例1的区别在于：本对比例中，制备方法缺少步骤s5,即没有对玻璃纤维进行改性。检测方法将本实施例回收的玻璃纤维称重并根据废弃线路板中初始玻璃纤维含量计算回收率，本申请玻璃纤维回收率在95-97%之间，纯度为99以上。将实施例及对比例样品经过开松、梳理、铺网、预刺、复刺制成非织造布，克重800g/m2，测试其断裂强力、耐化学性能、耐候性。断裂强度和伸长率依据标准gb/t3923.1-2013进行测定。耐酸性：将制得非织造布置于30%wt.h2so4溶液中95℃水浴24h，清洗晾干后测试其断裂强度，强度保持率=处理后样品强度/未处理样品样品*100%。耐候性：将制得非织造布置于260℃烘箱中烘烤90min，之后测试其断裂强度。表1实施例1-8及对比例1-4材料检测结果断裂强度n伸长率%耐酸强度保持率%耐候强度保持率%实施例121074.595.298.5实施例221104.595.398.5实施例321124.695.598.7实施例421175.196.499.2实施例521154.895.898.5实施例621144.795.898.6实施例722686.297.399.4实施例822675.997.499.4对比例114783.282.383.3对比例21266377.980.2对比例311522.678.881.4对比例410352.173.576.7表1给出了本发明实施例和对比例的材料的测试结果，可以看出，本发明实施例的改性玻璃纤维常温下剪切强度可达到2268n，伸长率达到6.2%，耐高温、耐酸性能优异，综合性能优异。实施例7和8添加乙撑双硬脂酰胺，增强分散效果，综合性能更优。对比例1缺少增韧剂，对比例2缺少填料和偶联剂，对比例3缺少盐酸多巴胺，对比例4未对玻璃纤维进行改性，玻璃纤维的机械性能、耐高温、耐酸性能明显下降，对比例4的性能最差，说明本发明配方和工艺适配性好，效果显著。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12