技术特征：
1.一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用装置，其特征在于，该装置包括混料区(1)、加热熔融区(2)和分离区(3)，所述加热熔融区(2)的一侧与混料区(1)通过传送管(4)连通，所述传送管(4)是由呈钝角的两段管构成的一体结构，所述传送管(4)的一端设置在混料区(1)箱体的底部并垂直于混料区(1)箱体，所述传送管(4)的另一端与加热熔融区(2)左上角的入口相连通，所述加热熔融区(2)的另一侧与分离区(3)相连通，所述分离区(3)位于加热熔融区(2)的右下方；所述混料区(1)包括废料加料斗(5)、第一传送螺杆(6)、二苯砜加料斗(7)和调节阀(8)，所述第一传送螺杆(6)横卧在混料区(1)内，所述第一传送螺杆(6)的一端延伸至传送管(4)的入口处，所述第一传送螺杆(6)的另一端穿过混料区(1)箱体并与混料区(1)箱体外部设置的伺服电机相连，所述废料加料斗(5)和二苯砜加料斗(7)分别位于混料区(1)箱体顶部的两端，其中二苯砜加料斗(7)位于混料区(1)出口一侧，所述二苯砜加料斗(7)底部设有调节阀(8)；所述加热熔融区(2)包括第二传送螺杆(9)、熔融槽(10)、二苯砜循环管路(11)和加热电偶棒(12)，所述第二传送螺杆(9)横卧在加热熔融区(2)的底部，所述第二传送螺杆(9)底部设有熔融槽(10)，所述熔融槽(10)通过加热熔融区(2)箱体底部的支撑杆支撑固定，所述第二传送螺杆(9)的一端穿过加热熔融区(2)的箱体侧壁并与加热熔融区(2)箱体外部设置的伺服电机相连，所述第二传送螺杆(9)的另一端延伸至加热熔融区(2)和分离区(3)的连通区域并与熔融槽(10)的一端活动连接；所述分离区(3)包括三级筛网(13)、导流槽(14)、二苯砜循环管路(11)和加热电偶棒(12)，所述三级筛网(13)位于加热熔融区(2)和分离区(3)连通处的下方，所述导流槽(14)位于三级筛网(13)的下方通过箱体底部设置的支撑杆固定，所述分离区(3)向侧壁底部开设有与导流槽(14)衔接的导流槽出口；所述二苯砜循环管路(11)布设于加热熔融区(2)和分离区(3)的箱体外部并横贯加热熔融区(2)和分离区(3)，所述二苯砜循环管路(11)分别与加热熔融区(2)箱体顶部和分离区(3)箱体顶部形成多处贯通；所述加热电偶棒(12)均匀布设于加热熔融区(2)箱体底面的内部、分离区(3)箱体底面的内部以及与加热熔融区(2)箱体底面连接的分离区(3)箱体侧壁的内部；所述三级筛网(13)包括设置于箱体内部的第一级筛网(1301)、第二级筛网(1302)和第三级筛网(1303)，贯穿箱体的筛动轴(1304)，以及设置于箱体外部的传动轴(1035)、从动轴(1306)和偏心转轴(1307)，所述第二级筛网(1302)位于第一级筛网(1301)下方，所述第三级筛网(1303)位于第二级筛网(1302)下方，所述第一级筛网(1301)、第二级筛网(1302)和第三级筛网(1303)分别固定在其下方的筛动轴(1304)上，所述筛动轴(1304)穿过传动轴(1305)并与传动轴(1305)通过螺栓固定连接，所述从动轴(1306)的一端与传动轴(1305)的一端转动连接，所述从动轴(1306)的另一端与偏心转轴(1307)的偏心轴转动连接，所述偏心转轴(1307)的另一端与箱体外部的伺服电机连接。2.根据权利要求1所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用装置，其特征在于，所述加热熔融区(2)的入口处分别设有上挡板(201)和下挡板(202)。3.根据权利要求1所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用装置，其特征在于，所述第二传送螺杆(9)的另一端延伸至加热熔融区(2)和分离区(3)的连通区域并
与熔融槽(10)的一端通过轴承支架活动连接。4.根据权利要求1所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用装置，其特征在于，所述第一级筛网(1301)、第二级筛网(1302)和第三级筛网(1303)在竖直方向上错位布置，所述第一级筛网(1301)、第二级筛网(1302)和第三级筛网(1303)由上至下筛网目数依次增加，所述第一级筛网(1301)、第二级筛网(1302)和第三级筛网(1303)的目数依次为5目、10目、20目。5.根据权利要求1所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用装置，其特征在于，所述筛动轴(1304)上与箱体的贯穿孔之间套设有保护套(1308)。6.利用如权利要求1
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5任意一项权利要求所述的装置进行废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：步骤1：按照废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料所含杂质种类进行分类，用碾压机将杂质碾压为颗粒后筛分，将得到的不含杂质的废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料切割成形状规整、尺寸均匀的片材，然后用高压水冲洗，干燥后得到待分离废料；步骤2：开启伺服电机，将步骤1得到的待分离废料和二苯砜分别由废料加料斗(5)和二苯砜加料斗(7)同时加入，通过调节阀(8)控制二苯砜下料速率，待分离废料经第一传送螺杆(6)传送至二苯砜加料斗(7)下方与二苯砜在混料区(1)内混合，然后进入加热熔融区(2)；步骤3：开启加热电偶棒(12)，待分离废料和二苯砜混合物在加热熔融区(2)内熔融，熔融态待分离废料经第二传送螺杆(9)传送至分离区(3)；步骤4：开启伺服电机使熔融态待分离废料经三级筛网(13)筛分，熔融态树脂经导流槽(14)由导流槽出口流出箱体，实现纤维与树脂的分离，完成废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用。7.根据权利要求6所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用方法，其特征在于，步骤1中所述高压水的压力为1mpa～3mpa，冲洗次数为2～3次，所述干燥温度为20～40℃，时间为2～3天。8.根据权利要求6所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用方法，其特征在于，步骤2中所述通过调节阀(8)控制二苯砜的下料速率，使二苯砜与废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料中聚醚醚酮的质量比为(0.8～1)：1，步骤2中所述加热熔融区(2)内熔融温度为360℃
±
2℃。9.根据权利要求6所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用方法，其特征在于，步骤3中所述分离区(3)内温度为385℃
±
1℃，步骤3中部分二苯砜挥发经二苯砜循环管路(11)回到传送管(4)底部循环利用。10.根据权利要求6所述的一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用方法，其特征在于，步骤4中剩余少部分二苯砜再次挥发后经二苯砜循环管路(11)回到传送管(4)底部循环利用，步骤4中三级筛网(13)上的纤维用刮板手动清理出箱体。
技术总结
一种废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料循环利用装置及方法。本发明属于碳纤维增强复合材料回收领域。本发明为解决现有废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料及制品不易处理导致环境污染以及制备成本高的技术问题。本发明通过自制的带有自封闭的二苯砜循环加热设备，解决了聚醚醚酮黏度大、不易流动的难题。本发明针对现阶段存在的废弃碳纤维增强聚醚醚酮复合材料及制品处理难、不易管理和资源浪费等难题，通过该自制设备对分类、碾压
技术研发人员：咸贵军 周平 李承高 岳清瑞
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/12/30