CN212603781U - 再生碳纤维热塑性毡 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种再生碳纤维热塑性毡，包括至少两层的热塑性树脂层和至少一层再生碳纤维毡层，所述的再生碳纤维毡层与热塑性树脂层相互间隔层叠，并且相互固定连接，再生碳纤维毡层与热塑性树脂层的连接面上设有毛刺网。本实用新型提供的再生碳纤维热塑性毡，作为生产再生碳纤维热塑性复合材料板材前驱体，具有易成型、纤维分散均匀、生产节拍高、重量轻、成本低、可回收再利用等优点。同时拓宽了再生碳纤维的应用领域。本实用新型采用再生碳纤维，成本低，并且有利于解决碳纤维复合材料固废对环境的污染问题。

Description

再生碳纤维热塑性毡

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维复合材料技术领域，特别涉及一种再生碳纤维热塑性毡。

背景技术

碳纤维复合材料(CFRP)具有质轻、高强度、高模量等优异的性能，是其他玻璃纤维增强复合材料所无法比拟的，因此被广泛应用于航空航天、汽车工业、轨道交通、新能源、体育用品等高新技术产业领域。随着经济的高速发展，CFRP在各个领域的使用量迅速增长，所产生的废弃CFRP也与日俱增，2019年全球废弃的CFRP超过3万吨，而废弃的CFRP中的成分都不可降解，若直接丢弃到环境中，一方面会给环境带来严重的污染；另一方面，这些废弃的CFRP中往往含有60％左右的高附加值碳纤维，而碳纤维的生产是一个高耗能的过程，若不加以回收利用也将造成资源的严重浪费。

中国专利CN103665427A公开了一种废弃碳纤维复合材料裂解回收碳纤维的方法，该方法采用裂解工艺，回收废弃碳纤维复合材料中的碳纤维，制备成高性能的再生碳纤维。该方法解决了废弃碳纤维复合材料固废的处理难题，并且节约了资源，给市场提供了一种性价比的再生碳纤维。

然而再生碳纤维作为一种新型的非连续纤维，使用方法区别于新的连续型碳纤维，导致目前工业界缺乏再生碳纤维使用经验与案例。

实用新型内容

本实用新型主要解决的问题在于，针对现有工业界使缺乏再生碳纤维使用经验与案例，提供一种再生碳纤维热塑性毡，开拓再生碳纤维使用领域，并最大可能保留再生碳纤维长度来减少复合材料力学性能的损失。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

再生碳纤维热塑性毡，包括至少两层的热塑性树脂层和至少一层再生碳纤维毡层，所述的再生碳纤维毡层与热塑性树脂层相互间隔层叠，并且相互固定连接。

再生碳纤维毡层与热塑性树脂层的连接面上设有毛刺网。优选的，所述的毛刺网包括基网，基网的两面均设有毛刺，两侧的毛刺分别嵌入到再生碳纤维毡层与热塑性树脂层内。

其中，所述的热塑性树脂层为热塑性树脂薄膜或热塑性树脂粉末；位于再生碳纤维热塑性毡最上层的和最下层的热塑性树脂层均为热塑性树脂薄膜。所述的热塑性树脂粉末或热塑性树脂薄膜选自于聚碳酸酯(PC)、PA66、PP、ABS、PET中的一种或几种。

本实用新型的再生碳纤维毡层，采用开松、梳理、成网、针刺等工艺步骤制备而成。再生碳纤维长度大于50mm，形成的再生碳纤维毡层规格为100g/m²-1000g/m²。

本实用新型提供的再生碳纤维热塑性毡，作为生产再生碳纤维热塑性复合材料板材前驱体，具有易成型、纤维分散均匀、生产节拍高、重量轻、成本低、可回收再利用等优点。同时拓宽了再生碳纤维的应用领域。本实用新型采用再生碳纤维，成本低，并且有利于解决碳纤维复合材料固废对环境的污染问题。

附图说明

图1为实施例1的剖面结构示意图；

图2为实施例2的剖面结构示意图；

图3为实施例3的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

如图1所示，再生碳纤维热塑性毡，包括五层的热塑性树脂层和四层再生碳纤维毡层2，热塑性树脂层均为热塑性树脂薄膜1，所述的再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1相互间隔层叠，并且相互固定连接，再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1的连接面上设有毛刺网4。所述的毛刺网4包括基网，基网的两面均设有毛刺，两侧的毛刺分别嵌入到再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1内。

毛刺网4通过毛刺分别深入到再生碳纤维毡层2与热塑性树脂层内部，主要功能是加强再生碳纤维毡层2与热塑性树脂层之间的连接紧固性能，不易分离。

热塑性树脂薄膜1为PP材料。

该再生碳纤维热塑性毡的制备：采用的再生碳纤维长度为50mm。采用聚丙烯乳液稀释液对再生碳纤维表面进行处理，然后烘干；采用开松、梳理、成网、针刺等工艺步骤制备成再生碳纤维毡层2。再生碳纤维毡层2规格为100g/m²。热塑性树脂薄膜1选取PP树脂薄膜。再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1相互间隔层叠，制备得到再生碳纤维热塑性毡。

实施例2

如图2所示，再生碳纤维热塑性毡，包括三层的热塑性树脂层和两层再生碳纤维毡层2，热塑性树脂层均为热塑性树脂薄膜1，所述的再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1相互间隔层叠，并且相互固定连接，再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1的连接面上设有毛刺网4。所述的毛刺网4包括基网，基网的两面均设有毛刺，两侧的毛刺分别嵌入到再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1内。

再生碳纤维热塑性毡的制备：采用的再生碳纤维长度为80mm，采用聚氨酯稀释液对再生碳纤维表面进行处理，然后烘干；采用开松、梳理、成网、针刺等工艺步骤制备成再生碳纤维毡层2。再生碳纤维毡层2规格为300g/m²。热塑性树脂薄膜1选取PA树脂薄膜。再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1相互间隔层叠，制备得到再生碳纤维热塑性毡。

实施例3

如图3所示，再生碳纤维热塑性毡，包括五层的热塑性树脂层和四层再生碳纤维毡层2，位于再生碳纤维热塑性毡最上层的和最下层的热塑性树脂层均为热塑性树脂薄膜1，其他中间三层均为热塑性树脂粉末3；所述的再生碳纤维毡层2与热塑性树脂层相互间隔层叠，并且相互固定连接，再生碳纤维毡层2与热塑性树脂薄膜1的连接面上设有毛刺网4。

再生碳纤维热塑性毡的制备：采用的再生碳纤维长度为100mm。采用聚氨酯稀释液对再生碳纤维表面进行处理，然后烘干；采用开松、梳理、成网、针刺等工艺步骤制备成再生碳纤维毡层2。再生碳纤维毡层2规格为200g/m²。热塑性树脂层选取PA树脂薄膜和粉末。铺设四层再生碳纤维毡2，相邻再生碳纤维毡层2之间铺设热塑性树脂粉末3，在最外层上下表面铺设热塑性树脂薄膜1，制备得到再生碳纤维热塑性毡。

本实用新型得到的再生碳纤维热塑性毡，作为生产再生碳纤维热塑性复合材料板材前驱体，具有易成型、纤维分散均匀、生产节拍高、重量轻、成本低、可回收再利用等优点。同时拓宽了再生碳纤维的应用领域。本实用新型采用再生碳纤维，成本低，并且有利于解决碳纤维复合材料固废对环境的污染问题。

Claims (4)

1.再生碳纤维热塑性毡，其特征在于，包括至少两层的热塑性树脂层和至少一层再生碳纤维毡层(2)，所述的再生碳纤维毡层(2)与热塑性树脂层相互间隔层叠，并且相互固定连接。

2.根据权利要求1所述的再生碳纤维热塑性毡，其特征在于，所述的再生碳纤维毡层(2)与热塑性树脂层的连接面上设有毛刺网(4)。

3.根据权利要求2所述的再生碳纤维热塑性毡，其特征在于，所述的毛刺网(4)包括基网，基网的两面均设有毛刺，两侧的毛刺分别嵌入到再生碳纤维毡层(2)与热塑性树脂层内。

4.根据权利要求1到3任一项所述的再生碳纤维热塑性毡，其特征在于，所述的热塑性树脂层为热塑性树脂薄膜(1)或热塑性树脂粉末(3)；位于再生碳纤维热塑性毡最上层的和最下层的热塑性树脂层均为热塑性树脂薄膜(1)。

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