碳纤维的表面上。
[0054] 此外，在本发明的热解装置的间接加热旋转管式炉中的出口开口允许控制旋转管 式炉中的气氛，特别是氧含量。与可借以避免温度波动的旋转管式炉的间接加热结合，可 以选择性并至少基本上完全去除聚合物基体，而不破坏回收的碳纤维，特别是过度受损和/ 或过度氧化，因为这会导致所述回收碳纤维的机械性能显著降低。
[0055] 含CFP的材料的均匀加热和混合与氧含量和/或温度的针对性控制相结合，通过 使用根据本发明的具有带出口开口的间接加热旋转管式炉的热解装置成为可能，这导致了 稳定高品质的回收碳纤维，其首先至少基本上在其表面上没有热解或碳化残渣。其次，上述 组合导致仅是回收碳纤维的表面的部分氧化，即在显示更多粘合亲和力的粗糙表面上，特 别是亲水性表面，并导致在所得的回收碳纤维的表面上含氧基团，例如羟基、醛基、羧基等 的增加。由本发明的热解装置和根据本发明的工艺条件的组合而产生的回收碳纤维的表 面的局部氧化，由于回收碳纤维的更粗糙和官能化的、特别是更亲水的表面，导致润湿性增 加，并从而导致了相比于原始碳纤维或常规的回收碳纤维，改善了的与塑料的可结合性。
[0056] 因此，由于使用根据本发明的具有带旋转管壁上的出口开口的间接加热旋转管式 炉的热解装置与氧含量和/或温度的针对性控制的组合，回收的碳纤维至少基本上不再有 热解残渣，但回收碳纤维的机械和电气性能通过回收没有或没有显著削弱。此外，因为回收 碳纤维的表面的部分氧化，回收的碳纤维具有改善的润湿性，从而具有改善的与塑料的可 结合性。
【附图说明】
[0057] 本发明的进一步优点、特性、方面和特征可来源于附图所示的优选说明性实施方 式的以下描述。如果需要的话，上述特征和/或权利要求中和/或在附图的以下描述中公 开的特征也可彼此相结合，即使没有详细的明确描述。
[0058] 在附图中：
[0059] 图1示意性示出了按照本发明的热解装置的优选实施方式的该旋转管的没有切 割的纵剖面；
[0060] 图2示出了图1的热解装置在其右手端的区域、即在输入站的区域中的放大图示 的部分；
[0061] 图3示意性示出了通过图1的热解装置在热解炉的起始区域中的横截面的图示；
[0062] 图3A示意性地示出了按照本发明的优选实施方式的混合和输送元件的图示；
[0063] 图3B示意性地示出了图3A中所示的混合和输送元件的截面放大图；
[0064] 图4示意性地示出了按照本发明热解装置的优选实施方式的用于输入站的锁定 布置；
[0065] 图5示意性地示出了按照本发明方法的优选实施方式用于从含纤维的塑料中回 收（再利用）碳纤维的本发明方法的流程图；
[0066] 图6A示意性地示出了具有光滑表面的现有技术的原始碳纤维的图示；
[0067] 图6B示意性地示出了现有技术的回收碳纤维的图示，其通过非创造性的方法获 得，并具有热解或碳化残渣以及凹槽；以及
[0068] 图6C示意性地示出了回收碳纤维的图示，其通过本发明的方法获得，并具有凹 槽。
[0069]图1至3中所示的热解装置在所描述的说明性实施方式中用于从碳纤维增强塑料 (CFP)中回收碳纤维。对于该回收技术的总背景，可以参考在一开始就提到的现有技术中的 来源。
【具体实施方式】
[0070] 图1至3示出了根据本发明的用于从含碳纤维的塑料中，特别是从碳纤维增强塑 料（CFP或CFP材料）中，优选是从含碳纤维和/或碳纤维增强复合物（复合材料）中回收 (再利用）碳纤维的热解装置，其具有细长的热解炉1，用于CFP材料2的连续热解，其在操 作期间连续运行，具有输入站3,用于在热解炉的一端将待处理的CFP材料2引入到热解炉 1中，具有输出站6,用于在热解炉的另一端将回收的碳纤维材料7从热解炉1中排出，具有 导气管装置8,用于在热解炉1中产生的热解气体9,热解气体9然后可传送到废气处理装 置中，特别是燃烧后，以及具有控制装置10,特别用于在热解炉1中调节气体的至少个别成 分，特别用于在热解炉1中调节气体中的氧气比例（氧含量）。所述热解炉1是间接加热旋 转管式炉，其具有至少下列组成部分：细长的旋转管11，其形成用于待处理的CFP材料2的 容纳空间并连接到输入站3与输出站6,该旋转管11在其圆柱壁上设置有出口开口 12,用 于排出在热解过程中在其长度的至少一部分上形成的热解气体9,以及壳体13,其与外部 绝缘并且至少部分地包围该旋转管11，并具有用于输入站3且任选地还用于输出站6的开 口，并具有特别是用于热解气体9的排放管线14。
[0071] 在图1的纵截面中示意性示出的热解装置具有作为其核心的细长、连续运行的热 解炉1，用于CFP材料2的连续热解。在图1的右手侧，可以看到用于引入待处理的CFP材 料2的输入站3。在图1中，该CFP材料2通过滑道4倒入到连续传送带5上，然后在其一 端将CFP材料2输送到热解炉1中。
[0072] 在图1的左手侧，有用于将回收的碳纤维材料或再利用的碳纤维7从热解炉1排 出的输出站6。在那里，输出站6被描绘为简单的可移动的收集桶。热解装置具有导气管装 置8,用于在热解炉1中产生的热解气体9。在图1中，流动的热解气体9由弯曲的箭头表 不。
[0073] 最后，该热解装置具有控制装置10,用于在热解炉1中调节气氛，特别用于在热解 炉1中调节气体的个别成分，优选用于调节氧气比例或氧含量。
[0074] 为了本发明的目的，优选的是热解炉1中的气体的氧气比例设定为相对于在CFP 材料的聚合物基体的热解过程中聚合物基体完全分解所需要的量的亚化学计量值。此外， 优选的是设定氧含量为，相对于在热解炉1的进一步的区域中或在聚合物基体热解发生 后，聚合物基体分解所需要的量的超化学计量值，以至少基本上完全去除在回收碳纤维的 表面上的任何热解残渣或至少部分地氧化该表面。
[0075] 为了理解本发明的教导，图1、2和3现在应该一起看，因为它们允许很容易地看到 本发明教导的不同方面。
[0076] 根据本发明，该热解炉1是间接加热旋转管式炉。这种间接加热旋转管式炉首先 具有形成用于待处理的CFP材料2的容纳空间的细长旋转管11。这连接所述输入站3和输 出站6。所述的旋转管，如在旋转管式炉中常见的（例如，参见DE102004036109A1)那样安 装，从而可旋转，例如通过辊或者通过适当的球轴承。此外，还有用于旋转管11的旋转驱动 器，这在图1中未示出。可以看出，在右手端具有其传送带5的输入站3伸入到旋转管11 中一点，并且在左手端输出站6的收集容器在旋转管11的出口正下方。
[0077] 对本发明的目的很重要的是，旋转管11在其圆柱壁上设置有出口开口 12,用于排 出在热解过程中在至少其长度的一部分上形成的热解气体9。这些出口开口 12可在图1中 的不同地方看出。在图3中，旋转管11中的出口开口 12由在那里所示用于热解气体9的 流动箭头指示。
[0078] 重要的是热解气体9可靠近其出现的地方从旋转管11连续地排出。以这种方式， 旋转管11内的氧含量可有针对性地控制，如在开始时所解释的。
[0079] 图2示出了最接近输入站3的热解炉1的右手端的放大视图。除了图1中所示 的，可在图2的底部看到旋转管11的滚柱轴承11'。这些滚柱轴承11'以这样的方式支撑 旋转管，从而能够实现在纵向上温度相关的膨胀。在每种情况下，在这些滚柱轴承11'之间 有齿轮11"，适当的旋转驱动器与其接合。
[0080] 根据本发明，热解装置的另一重要组成部分是壳体13,其与外部绝缘，并围绕旋转 管11，并具有用于在热解炉1中的输入站3的开口。在图1中，与旋转管11高度绝缘的用 于输入站3的开口可在右边看到。所述绝缘考虑这样的事实，即这是旋转管11的"热"端。 在图1的左侧，相反的输出站6处于壳体13的外侧。该特点将在下面详细地讨论。
[0081] 最后，特别的，在其中排出热解气体9的排放管线14也存在于壳体13中。
[0082] 根据进一步的特点，图1所示的根据本发明的热解装置的优选实施方式的特征在 于，旋转管11具有从输入站3延伸的第一加热部15,以及通向输出站6的第二相邻冷却部 16。在图1中，旋转管11的加热部15可在右侧看到，壳体13也设置在此。这仅在加热部 15包围了旋转管11。仅在这里需要与外部的绝缘，因为只有这里需要高热量输入。用于热 解气体9的排放管线14也位于那里。多少在图1中的热解装置的图示中部的左侧，能够看 到用于旋转管11进入到冷却部16中的开口。壳体13中的开口因此不在输出站6上，而是 在热解炉1内部在加热部15和冷却部16之间。
[0083] 图2示出了热解炉1的加热部15的右手端。
[0084] 所描绘的优选实施方式清楚地表明，在所示的实施方式中，旋转管11通过水来冷 却或可通过在冷却部16中的水进行冷却；水从上方通过喷嘴17散布，并收集在旋转管11 的冷却部16下方的收集盘18中。这能够使得回收碳纤维7在输出站6以相对低的温度排 出。
[0085] 对于旋转管11最好是在任何情况下在冷却部16中都没有出口开口。
[0086] 对于在热解炉1的加热部15中的旋转管11的配置，出口开口 12基本上均匀地分 布在旋转管11的圆周上。在图1和2中仅示出了一些分布在圆周上的出口开口 12。然而， 这对旋转管11的整个圆周应该被认为仅仅是说明性的。在整个圆周上的分布是有用的，因 为如果没有任何其它原因，旋转管11是连续旋转的。
[0087] 在图1和2中可以看出，在该图示的实施方式中，出口开口 12的大小不是到处相 同的。在最右边的第一部分中，出口开口 12仍然是比较小的。在那里，CFP材料2还没有被 非常强烈地加热，因此只有少量的热解气体9放出。大量的热解气体9仅形成在加热部15 的接下来的两部分中，从而在旋转管11中的出口开口 12在那里的直径也显著较大。在接下 来的部分中，出口开口在密度和尺寸上再次减小，因为热解在很大程度上在那里已经完成。
[0088] 根据本发明，出口开口 12的尺寸或出口开口 12的不同尺寸与CFP材料2的尺寸 还有存在于其中的碳纤维相匹配，或出口开口 12的尺寸或出口开口 12的不同尺寸可匹配 于CFP材料2的尺寸和存在于其中的碳纤维，和/或可调整和/或可调节，从而CFP材料2 或回收碳纤维不从旋转管11脱落进入壳体13中。这在任何相当大的程度上都不应该是这 样的，因为否则回收方面将被抵消。
[0089] 在未示出的本发明教导的变型中，旋转管11可通过在旋转管11中的可调整的出 口开口 12匹配于不同的CFP材料2。
[0090] 图1和2示出了在该说明性实施方式中的根据本发明的热解装置的构造的又一特 点。可以看出，用于热解气体的排放管线14位于壳体13中的加热部15内，并再次在最接 近输入站3的端部。利用在壳体13最接近输入站3的第一第三的这种布置，特别是形成的 热的热解气体9进一步回到壳体中，在输入站3的方向上逆流到CFP材料2的流动方向，并 且另外有助于加热CFP材料2。由于这种"回流"，通过热解炉1的输入端因此实现了更均 匀的热分布。
[0091] 已经在上面指出，本发明的热解装置的热解炉1中的旋转管11还应该在加热方面 以特定的方式进行配置。根据本发明的优选教导，多个具有不同气体温度的部分19沿旋转 管11的长度设置在壳体13中，或设置有多个具有不同的可调节气体温度的部分19(即在 各个部分19中的气体温度可以不同地或彼此不同地调节），并且旋转管11中的出口开口 12至少设置在具有最高气体温度的部分中。
[0092] 一些关于在旋转管11的加热部15的不同部分19中的热解气体9的不同形成的 东西已经在上面进行了说明。在最后解释的本发明教导的另一实施方式中，对于热解炉1 最好是具有多个部分19,特别是至少一个加热区19. 1、第一热解区19. 2、第二热解区19. 3 和冷却区19. 4。
[0093] 此外，在本发明的优选实施方式中，热解炉1内的气体组成在旋转管11的各部分 19中不同地调节（即在热解炉1中的气体组成是不同的，或可在旋转管11的各部分19中 不同地调节），特别是在第一热解区19.2中是低比例氧气（氧含量）以及相比于第一热解 区19. 2在第二热解区19. 3中是较高比例的氧气（氧含量）。
[0094] 此外，根据本发明可优选的是，热解炉1内的气体组成和/或温度可不同地调节或 者能够在旋转管11的各部分19中不同地调节，优选的在第一热解区19. 2中具有限定的氧 气比例（氧含量）G(B1)和/或限定的温度T(B1)，并且在第二热解区19. 3中具有限定比 例的氧气（氧含量）G(B2)和/或限定的温度T(B2)。特别的，在第二热解区B2中的氧含 量G(B2)相比于在第一热解区B1中的氧含量G(B1)是增加的，和/或在第二热解区B2中 的温度T(B2)中相比于在第一热解区B1中的温度T(B1)是增加的。
[0095] 特别的，表示的温度，特别是表示的温度T(B1)和T(B2)以及在本文中下面给出的 特定温度值或温度值范围涉及在待处理或待回收的对象中要达到的温度。
[0096] 如图3示出了在热解炉1的加热部15中接近输入站3的横截面，在右侧具有控制 阀21的空气入口 20用于引入空气，并从而引入氧气进入加热部15的第一部分19. 1中。
[0097] 仅在图1和2中指出的是，在所描绘的优选实施方式中，旋转管11从输入站3向 下倾斜到输出站6。该倾斜和旋转管11围绕其纵向轴线的旋转产生了 CFP材料2在旋转 管11中的轴向传输运动。在所描绘的优选实施方式中，旋转管11另外在其内部中设置有 混合元件22,即具有可容易地在图3中看到的偏转板。
[0098] 图3A和3B中的描绘示出了优选在根据本发明所用的旋转管11的情况下使用的 特点。首先混合元件22和其次传输元件26的组合是特别优选的，传输元件26优选是进给 螺杆的形式，特别是绕组、螺旋形或螺丝状的进给螺杆，特别优选是阿基米德螺杆。根据本 发明，如在图3B中的所述传输元件26的放大图中所描绘的，混合元件22优选设置在进给 螺杆，特别是阿基米德螺杆形式的传输元件26的各个绕组之间。CFP材料2从而在旋转管 11的纵向方向上强制输送。
[0099] 图4示出了未在其它附图中示出的另一特点。在本发明的一种变型中，输入站3 能够不公开配备如图1所示的传送带5,而是配置为输入锁。按照图4的输入锁3操作类似 于一种气室屏障，通过它确保了氧气不可避免的引入以及CFP材料2向热解炉1的加热部 15的第一部分19. 1中的引入能够根据量来控制。该锁仍允许CFP材料2不断伪引入到个 别的"部分"中。然而，这对于通过控制装置10的精确控制仍然是一个很大的优势。
[0100] 在一个未在附图中示出的本发明的实施方式中，本发明的热解装置也可以具有用 于粉碎待处理的CFP材料2的粉碎装置，优选设置在输入站3的上游。换言之，在此实施方 式中本发明的热解装置具有用于粉碎待处理的CFP材料2的粉碎装置，其在处理方向（= 处理或运行方向）上设置在输入站3之前或上游。这确保了待处理且随后引入到输入站的 CFP材料2具有用于热解的最佳大小或尺寸。非限制地，举例来说，合适的粉碎装置是撕碎 机、砍碎机、截断机、研磨机、撕裂和/或切割设备的形式。
[0101] 在同样未在附图中示出的本发明的进一步的实施方式中，热解装置可另外具有优 选地设置在输出站6下游的后处理装置，用于后处理，特别是分选和/或粉碎由CFP材料2 获得的回收碳纤维。换言之，在该实施方式中，本发明的热解装置具有后处理装置，用于后 处理，特别是分选和/或粉碎由CFP材料2获得的回收碳纤维，其在处理方向（=处理或操 作方向）上设置在输出站6之后或下游。这保证了由CFP材料2获得的回收碳纤维为了后 续加工进行最佳的后处理。
[0102] 在这方面，图1至图3还示出了热解炉1的加热是通过至少一个外部气体燃烧器 23经由壳体13中的加热气体管线24来实现的。在图3中，可在左下方看到用于外部燃烧 器23的连接，并且箭头表示加热气体流入壳体13内部的加热气体管线24中，其中旋转管 11在旋转。然后，这些气体与热解气体一起经由排放管线14再次离开壳体13。在图1中 可以看出，该引入经由加热气体管线24,其设置为横向于在壳体13底部中的旋转管11的纵 向延伸。
[0103] 在图1中，也可以在那里的排放管线14的右上方看到用于通常被连接到这里的后 燃烧器的连接25。这极大地