阅读说明：本技术 一种面状纤维边角料回收再利用方法 (Face-shaped fiber leftover material recycling method ) 是由 乔华 南江琨 庞兴功 崔国新 杨涛 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种面状纤维边角料回收再利用方法,涉及面状纤维回收利用领域,对多种面状纤维边角料,都可以采用联动切割成定长尺寸的纤维片材,再进行纤维分散加工回收,形成一种松散的、有一定长度的、蓬松的短纤维材料,将这种短纤维材料再进行加工成纤维无纺毡、纤维针刺毡、纤维毡预浸料,SMC、BMC等产品的一体化技术。本发明生产效率高,可规模化生产,回收的短纤维用于制备针刺或非针刺纤维毡,性能好于同类型产品,接近全新纤维产品。回收原料来源广泛,价格低廉,且可适用于多种原料织物的纺织方式,对原料的要求较低,利于节约成本。(The invention discloses a method for recycling planar fiber leftover materials, which relates to the field of planar fiber recycling, and can be used for cutting various planar fiber leftover materials into fiber sheets with fixed length and size in a linkage manner, then performing fiber dispersion processing and recycling to form loose and fluffy short fiber materials with certain length, and further processing the short fiber materials into integrated technologies of products such as fiber non-woven felts, fiber needled felts, fiber felt prepreg, SMC (sheet molding compound), BMC (bulk molding compound) and the like. The invention has high production efficiency and can be produced in large scale, and the recycled short fiber is used for preparing the needled or non-needled fiber felt, has better performance than the products of the same type and is close to a brand new fiber product. The recycled raw materials have wide sources and low price, can be suitable for the textile modes of various raw material fabrics, has low requirements on the raw materials, and is beneficial to saving the cost.)

一种面状纤维边角料回收再利用方法

技术领域

本发明涉及面状纤维回收利用领域，特别涉及一种面状纤维边角料回收再利用方法及其制备方法。

背景技术

面状纤维是工业用量比较大的一种纤维材料，面状纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、混杂纤维或其他纤维的二维织物、带热熔线的碳纤维单面布、多轴向布、缝合布和缝合毡等等。这些织物当中有平纹、斜纹、缎纹、多轴向、单向、各种纤维组合织物等结构形式。通常这些织物在机械或人工按制件尺寸切割或剪裁后，剩余大量的大小不等，长度各异的边角余料，因为剩余边角余料的尺寸不能够满足复合材料制件的尺寸要求，而不能被复合材料制件使用，形成了剩余的工业废料。因为这些废料的纤维性能优异，耐腐蚀、不分解，按一般的工业废料很难处理，因此，如何将这些剩余的工业废料纤维回收利用，充分利用这些纤维的优越性能，变废为宝，形成效益，利于环保，使之成为降低成本的回收原料技术成为当今技术的一个前沿课题和解决方向。而有关这些面状纤维边角料的再回收利用技术的专利和技术报道也是非常少，仅仅局限于试验室的小样制作，而工业化的技术尚没有成熟的先例和专利文献。没有形成有效的技术核心，形成可以规模化的、适合批量生产的工业技术。所以，本专利就是针对这一技术领域独立开发的一种规模化、可量产的工业技术，该技术可以适用所有面状纤维边角料的回收和再使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：本发明提供一种高效面状纤维边角料回收再利用的方法，以解决现有技术中存在的诸多问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

一种面状纤维边角料回收再利用方法，具体步骤如下：

(1)将面状纤维布边角料所缠带的胶带或其他连带、夹杂的材料人工去除；

(2)将面状纤维布单层平整铺放在输送带的进料口端，其他已经除杂的面状纤维边角料平整叠放在一起；

(3)设定切割的长度，启动开关，叠放一起的纤维布经输送带送至切刀口，在挤压辊和旋转切刀的作用下，连续将面状纤维布切成一定尺寸的条状带：

(4)将一定尺寸的条状带，按另外一个轴向进行梳理，平整放在第二切割设备的输送带上，设定长度范围，在压辊挤压和旋转切刀的切割下，切成一定尺寸的方形片状材料；

(5)将方形片状材料连续通过输送带送入分散设备当中，在机械的旋转头作用下，将片状的纤维织物的经线或纬线分散开来，并连续形成松散的、絮状的纤维；

(6)这些松散的絮状纤维经鼓风气体送到收集袋或收集箱中，后经开松、梳理、针刺等工艺过程制成纤维毡。

优选地，所述步骤(2)中叠放的层数为5-6层。

优选地，所述面状纤维布为面状二维结构纤维织物。

优选地，所述织物二维结构包括平纹、斜纹、缎纹、多轴向布中的至少一种。

优选地，所述方形片状材料的边长尺寸为面状纤维布边角料短边长度的1/3～1/10，所述条状带的裁切方向与面状纤维布边角料长边平行。

优选地，所述纤维为聚酯纤维、碳纤维、涤纶，玻璃纤维，棉纤维、芳纶纤维、混杂纤维、混编纤维、复合纤维中的至少一种。

本发明获得的有益效果：

本发明通过对面状回收料进行联动切割成小尺寸条块片材、再实施纤维分散或打散，实现边角料中纤维回收的目的，效率高，可规模化生产，回收的短纤维用于制备针刺或非针刺纤维毡，性能好于同类型产品，接近全新纤维产品。本方法的原料来源广泛，价格低廉，且可适用于多种原料织物的纺织方式，对原料的要求较低，利于节约成本。

附图说明

图1为面状纤维的回收机械结构示意图；

其中1-剪切机一，2-剪切机二，3-纤维拆分机，4-纤维收集箱。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1：

本实施例中原料采用面状的纤维织物混合物，包括平纹、斜纹、缎纹、多轴向布等二维结构的织物材料边角料。纤维为聚酯纤维、碳纤维、涤纶，玻璃纤维，棉纤维、芳纶纤维、混杂纤维、混编纤维、复合纤维中的至少一种。本实施例采用图1所示设备进行一体化加工生产，图1中：

剪切机一1：

用于将回收的面状纤维按比例尺寸要求，将面状纤维加工成一定宽度尺寸的纵向条状纤维；

剪切机二2：

用于将剪切机一1的纵向条状纤维，按一定要求尺寸横向再次剪切成块状纤维；

纤维拆分机3：

用于将剪切机二2切成的一定尺寸的块状纤维，进行纤维纵向和横向拆分，使纵向和横向编制的纤维，拆分成单向的纤维；

纤维收集箱4：

用于将纤维拆分机3拆分的松散的单向纤维，经负压抽吸进入到纤维收集箱4。纤维箱带有辊轮，可以进行灵活移动，便于纤维收集满箱后进行更换。

具体加工方法如下：

a.将面状纤维布边角料所缠带的胶带或其他连带、夹杂的材料人工去除。

b.将去除胶带等杂物的面状纤维布单层平整铺放在输送带的进料口端，其他的已经处理好的面状纤维边角料平整叠放在一起，叠放的层数可以是5-6层。

c.设定切割的长度，启动开关，叠放一起的纤维布经输送带送至切刀口，在挤压辊和旋转切刀的作用下，连续将面状纤维布切成一定尺寸的条状带，条状带的裁切方向与面状纤维布边角料长边平行。

d.将前一步骤一定尺寸的条状带，按另外一个轴向进行梳理，平整放在第二切割设备的输送带上，设定长度范围，在压辊挤压和旋转切刀的切割下，切成一定尺寸的方形片状材料。方形片状材料的边长尺寸为面状纤维布边角料短边长度的1/3～1/10；

e.将方形片状材料连续通过输送带送入分散设备当中，在机械的旋转头作用下，将片状的纤维织物的经线或纬线分散开来，并连续形成松散的、絮状的纤维；

f.这些松散的絮状纤维经鼓风气体送到收集袋或收集箱中；单套设备，面状纤维的单位时间内的回收纤维产量为：100-300kg/小时；

g.将a-f步骤处理的松散的短碳纤维，经开松、梳理、针刺等工艺过程制成纤维毡，面密度在175g/m²。

实施例2：

将经过实施例1的a-f步骤工艺过程制成的松散短碳纤维原料，制成面密度在50g/m²具有一定针刺密度的纤维毡，此毡再经过复合加工制备汽车等复合材料部件。

实施例3：

将经过实施例1的a-f步骤工艺过程制成的松散短碳纤维原料，制成纤维含量在300g/m²的具有一定针刺密度的预浸料毡。预浸毡经热压成型工艺可以直接制成各种复合材料构件。

本专利技术的核心是无论是哪一种面状纤维边角料，都可以对面状纤维边角料采用联动切割成定长尺寸的纤维片材，再进行纤维分散加工回收，形成一种松散的、有一定长度的、蓬松的短纤维材料，将这种短纤维材料再进行加工成纤维无纺毡、纤维针刺毡、纤维毡预浸料，SMC、BMC等等产品的一体化技术。

联动切割是对面状纤维边角料按要求设定的长度先进行一个轴方向的定长切割；然后，对上述已经切好的纤维条，在垂直于第一道切割轴方向进行二次连续定长切割，切割长度可按技术要求进行预先设定。将面状纤维经二次切割后，形成一个长方形或正方形的面状物料片材；纤维长度可以根据要求控制在3-5mm 5-10mm 10mm以上等三个长度范围进行控制。

将联动切割的面状物料片材，再经过专业特制的设备，进行纤维的分散和牵拉，将编织在一起的纤维束，从编织的状态离散出来，形成一束束单向纤维的松散、蓬松的、长度在一定范围的短纤维原料。以这些单束松散的短纤维做为原料，再经过开松、梳理、针刺或非针刺、复卷制毡工艺，就可以制备所需求的各种形式的复合材料纤维毡；

将实施例3中制备的复合材料纤维毡8批次成品与同类纤维毡在相同面密度下进行性能对比，结果见表1：

表1回收纤维与新纤维分别制备成毡后的产品的性能对比实验结果

将实施例1中制备的复合材料纤维毡5批次成品与全新纤维毡在相同面密度下进行性能对比，结果见表2：

表2本项目回收纤维毡性能和新纤维毡性能的对比

综上所述，本发明通过对面状回收料进行联动切割成小尺寸条块片材、再实施纤维分散或打散，实现边角料中纤维回收的目的，效率高，可规模化生产，回收的短纤维用于制备针刺或非针刺纤维毡，性能好于同类型产品，接近全新纤维产品。本方法的原料来源广泛，价格低廉，且可适用于多种原料织物的纺织方式，对原料的要求较低，利于节约成本。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。