JP7454227B2 - Carbon fiber separation and recovery method - Google Patents

Carbon fiber separation and recovery method Download PDF

Info

Publication number
JP7454227B2
JP7454227B2 JP2020093158A JP2020093158A JP7454227B2 JP 7454227 B2 JP7454227 B2 JP 7454227B2 JP 2020093158 A JP2020093158 A JP 2020093158A JP 2020093158 A JP2020093158 A JP 2020093158A JP 7454227 B2 JP7454227 B2 JP 7454227B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
carbon fibers
ceramic particles
reinforced plastic
stirring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020093158A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021187031A (en
Inventor
兼明 池下
Original Assignee
株式会社サンケン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社サンケン filed Critical 株式会社サンケン
Priority to JP2020093158A priority Critical patent/JP7454227B2/en
Publication of JP2021187031A publication Critical patent/JP2021187031A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7454227B2 publication Critical patent/JP7454227B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Description

本発明は、炭素繊維の分離回収方法に関し、詳しくは、炭素繊維強化プラスチックの小片をセラミック粒子を混入した水溶液内で撹拌して、炭素繊維と強化プラスチックとを分離し、炭素繊維を回収する炭素繊維の分離回収方法に関する。 The present invention relates to a method for separating and recovering carbon fibers, and more specifically, the present invention relates to a method for separating and recovering carbon fibers. This invention relates to a method for separating and recovering fibers.

近年、自動車や航空機等には、車体、機体の軽量化及び高強度化を目的として、炭素繊維強化プラスチックが用いられている。炭素繊維強化プラスチックは、ＯＡ機器や家電製品にも適用拡大される傾向があり、これら製品の使用後又は成形過程で生じる廃材、端材の再利用方法の開発が求められている。炭素繊維強化プラスチックを再利用するためは、コスト的に高い炭素繊維を強化プラスチックから分離して回収する必要があり、例えば、特許文献１には、炭素繊維強化熱可塑性樹脂の処理方法が開示されている。 In recent years, carbon fiber-reinforced plastics have been used in automobiles, aircraft, and the like for the purpose of reducing the weight and increasing the strength of vehicle bodies and aircraft bodies. There is a tendency for carbon fiber reinforced plastics to be used more widely in office automation equipment and home appliances, and there is a need to develop methods for reusing waste materials and offcuts produced after the use or molding process of these products. In order to reuse carbon fiber reinforced plastics, it is necessary to separate and recover the costly carbon fibers from the reinforced plastics. For example, Patent Document 1 discloses a method for processing carbon fiber reinforced thermoplastic resins. ing.

特許文献１に開示された炭素繊維強化熱可塑性樹脂の処理方法は、熱可塑性樹脂を抽出可能な有機溶媒と粘度低下剤とを含む処理液を準備する準備工程と、炭素繊維強化熱可塑性樹脂を上記処理液に接触させて熱可塑性樹脂を前記処理液に溶解させる溶解工程と、炭素繊維と熱可塑性樹脂が溶解した処理液とを分離する固液分離工程と、を有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂の処理方法である。 The method for treating carbon fiber-reinforced thermoplastic resin disclosed in Patent Document 1 includes a preparation step of preparing a treatment liquid containing an organic solvent capable of extracting the thermoplastic resin and a viscosity reducing agent; A carbon fiber-reinforced thermoplastic resin comprising: a dissolving step of dissolving the thermoplastic resin in the treatment liquid by contacting it with the treatment liquid; and a solid-liquid separation step of separating the treatment liquid in which the carbon fibers and the thermoplastic resin are dissolved. This is a processing method.

特開２０１９－８９９０９号公報JP 2019-89909 Publication

しかしながら、特許文献１に開示された炭素繊維強化熱可塑性樹脂の処理方法は、有機溶媒を含む処理液を用いて熱可塑性樹脂を化学的に溶解させることによって、炭素繊維と熱可塑性樹脂を分離させる方法である。そのため、処理後の有機溶媒を回収して、環境汚染を回避させる必要がある。したがって、処理設備が大掛かりとなり、処理コストも増大しやすいという問題があった。また、有機溶媒は、溶解させる熱可塑性樹脂の種類に適したものを選択する必要があり、共通の処理設備を用いて複数種類の炭素繊維強化熱可塑性樹脂を処理することが困難であった。 However, the method for treating carbon fiber-reinforced thermoplastic resin disclosed in Patent Document 1 separates carbon fibers and thermoplastic resin by chemically dissolving the thermoplastic resin using a treatment liquid containing an organic solvent. It's a method. Therefore, it is necessary to recover the organic solvent after treatment to avoid environmental pollution. Therefore, there is a problem that the processing equipment becomes large-scale and the processing cost tends to increase. Furthermore, it is necessary to select an organic solvent suitable for the type of thermoplastic resin to be dissolved, and it has been difficult to process multiple types of carbon fiber-reinforced thermoplastic resins using common processing equipment.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、環境汚染への負荷を軽減しつつ、複数種類の炭素繊維強化プラスチックの炭素繊維を簡単かつ低コストで分離回収することができる炭素繊維の分離回収方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to easily separate and recover carbon fibers from multiple types of carbon fiber reinforced plastics at low cost while reducing the burden on environmental pollution. An object of the present invention is to provide a method for separating and recovering carbon fibers.

上記課題を解決するために、本発明の炭素繊維の分離回収方法は、次のような構成を有している。
（１）炭素繊維強化プラスチックに含まれる炭素繊維を強化プラスチックから分離して回収する炭素繊維の分離回収方法であって、
前記炭素繊維強化プラスチックの小片と粉末状に形成されたセラミック粒子とを混入した水溶液を、撹拌機にて撹拌して前記炭素繊維と前記強化プラスチックとを分離させる撹拌分離工程を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the carbon fiber separation and recovery method of the present invention has the following configuration.
(1) A carbon fiber separation and recovery method for separating and recovering carbon fibers contained in carbon fiber reinforced plastics, comprising:
A stirring separation step of stirring an aqueous solution containing small pieces of the carbon fiber reinforced plastic and ceramic particles formed in powder form using a stirrer to separate the carbon fibers and the reinforced plastic. shall be.

本発明においては、炭素繊維強化プラスチックの小片と粉末状に形成されたセラミック粒子とを混入した水溶液を、撹拌機にて撹拌して炭素繊維と強化プラスチックとを分離させる撹拌分離工程を備えたので、炭素繊維強化プラスチックの小片と粉末状に形成されたセラミック粒子とを混入した水溶液を撹拌するときに、水溶液中でセラミック粒子が炭素繊維強化プラスチックの小片に衝突することによって、炭素繊維強化プラスチックの小片から強化プラスチックを削り取って、炭素繊維と強化プラスチックとを機械的に分離させることができる。また、セラミック粒子を介して、炭素繊維と強化プラスチックとを機械的に分離させるので、環境汚染に繋がる有機溶媒等を用いる必要がない。そのため、環境汚染への負荷を軽減できる。また、セラミック粒子は、強化プラスチックより硬いので、強化プラスチックの種類・材質が異なっていても、簡単に削り取ることができる。一方、セラミック粒子は、硬くて高強度の炭素繊維を削ることがない。さらに、分離された炭素繊維は、軽く、セラミック粒子と共に水溶液中で浮遊するので、折損する恐れも少ない。 The present invention includes a stirring separation step in which an aqueous solution containing small pieces of carbon fiber reinforced plastic and ceramic particles formed in powder form is stirred with a stirrer to separate the carbon fiber and the reinforced plastic. When stirring an aqueous solution containing small pieces of carbon fiber reinforced plastic and ceramic particles formed in powder form, the ceramic particles collide with the small pieces of carbon fiber reinforced plastic in the aqueous solution, resulting in the formation of carbon fiber reinforced plastic. The reinforced plastic can be scraped off from the small piece to mechanically separate the carbon fibers and the reinforced plastic. Furthermore, since the carbon fibers and the reinforced plastic are mechanically separated via the ceramic particles, there is no need to use organic solvents that can lead to environmental pollution. Therefore, the burden on environmental pollution can be reduced. Furthermore, since ceramic particles are harder than reinforced plastics, they can be easily scraped off even if the reinforced plastics are of different types and materials. Ceramic particles, on the other hand, do not abrade hard, high-strength carbon fibers. Furthermore, since the separated carbon fibers are light and float together with the ceramic particles in the aqueous solution, there is little risk of breakage.

よって、本発明によれば、環境汚染への負荷を軽減しつつ、複数種類の炭素繊維強化プラスチックの炭素繊維を簡単かつ低コストで分離回収することができる炭素繊維の分離回収方法を提供することができる。 Therefore, according to the present invention, it is an object of the present invention to provide a carbon fiber separation and recovery method that allows carbon fibers of multiple types of carbon fiber reinforced plastics to be separated and recovered easily and at low cost while reducing the burden on environmental pollution. I can do it.

（２）（１）に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記セラミック粒子の平均粒径は、５～１０μｍであることを特徴とする。 (2) In the carbon fiber separation and recovery method described in (1),
The ceramic particles have an average particle diameter of 5 to 10 μm.

本発明においては、セラミック粒子の平均粒径は、５～１０μｍであるので、炭素繊維強化プラスチックに含まれる炭素繊維同士の隙間に入り込んで、炭素繊維の外周に固着した強化プラスチックをより一層簡単に削り落とすことができる。そのため、炭素繊維と強化プラスチックとの分離に要する時間を短縮させることができる。 In the present invention, since the average particle size of the ceramic particles is 5 to 10 μm, they can easily penetrate into the gaps between the carbon fibers included in the carbon fiber reinforced plastic and remove the reinforced plastic fixed to the outer periphery of the carbon fibers. It can be scraped off. Therefore, the time required to separate the carbon fiber and the reinforced plastic can be shortened.

（３）（１）又は（２）に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記撹拌機は、底壁に撹拌羽根が旋回可能に装着され、前記底壁から起立する側壁が凹凸状に形成された撹拌容器を備え、当該撹拌容器内で前記水溶液を撹拌することを特徴とする。 (3) In the carbon fiber separation and recovery method described in (1) or (2),
The stirrer is characterized in that it includes a stirring container in which a stirring blade is rotatably attached to a bottom wall, and a side wall rising from the bottom wall is formed in an uneven shape, and stirs the aqueous solution within the stirring container. do.

本発明においては、撹拌機は、底壁に撹拌羽根が旋回可能に装着され、底壁から起立する側壁が凹凸状に形成された撹拌容器を備え、当該撹拌容器内で水溶液を撹拌するので、底壁に装着された撹拌羽根が旋回して水溶液を撹拌するときに、水溶液が凹凸状の側壁に衝突することによって、水溶液が螺旋状の渦を巻きながら水平方向及び上下方向に移動することができる。その際、炭素繊維強化プラスチックの小片とセラミック粒子とが凹凸状の側壁に衝突すると共に、セラミック粒子が炭素繊維強化プラスチックの小片に様々な角度で衝突することによって、炭素繊維強化プラスチックの小片から強化プラスチックをより効率的に削り取って、炭素繊維と強化プラスチックとを、より迅速に分離させることができる。 In the present invention, the stirrer includes a stirring container in which a stirring blade is rotatably attached to the bottom wall and a side wall rising from the bottom wall is formed in an uneven shape, and the aqueous solution is stirred within the stirring container. When the stirring blade attached to the bottom wall rotates to stir the aqueous solution, the aqueous solution collides with the uneven side wall, causing the aqueous solution to move horizontally and vertically while creating a spiral vortex. can. At that time, the small pieces of carbon fiber reinforced plastic and the ceramic particles collide with the uneven side wall, and the ceramic particles collide with the small pieces of carbon fiber reinforced plastic at various angles, so that the small pieces of carbon fiber reinforced plastic are strengthened. The plastic can be scraped off more efficiently and the carbon fiber and reinforced plastic can be separated more quickly.

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記撹拌分離工程の最終段階にて、前記セラミック粒子を分離された前記炭素繊維に凝集させる凝集剤を前記水溶液に混入して撹拌するセラミック凝集工程を備えたことを特徴とする。 (4) In the carbon fiber separation and recovery method described in any one of (1) to (3),
The present invention is characterized in that, at the final stage of the stirring separation step, a ceramic aggregation step is provided in which a flocculant for aggregating the ceramic particles into the separated carbon fibers is mixed into the aqueous solution and stirred.

本発明においては、撹拌分離工程の最終段階にて、セラミック粒子を分離された炭素繊維に凝集させる凝集剤を水溶液に混入して撹拌するセラミック凝集工程を備えたので、セラミック粒子を炭素繊維の外周側に凝集させて、水溶液に含まれるセラミック粒子と水との分離を簡単に行うことができる。そのため、水の再利用を促進させることができる。その結果、環境汚染への負荷をより一層低減させることができる。 In the present invention, in the final stage of the agitation separation step, a ceramic aggregation step is provided in which a flocculant for aggregating the ceramic particles into the separated carbon fibers is mixed into an aqueous solution and stirred. The ceramic particles contained in the aqueous solution can be easily separated from the water by agglomerating them on the side. Therefore, water reuse can be promoted. As a result, the burden on environmental pollution can be further reduced.

（５）（４）に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記セラミック凝集工程の後に、前記セラミック粒子が凝集された前記炭素繊維を、網状に形成された回収容器に回収した上で、水洗して前記セラミック粒子を洗い落とすことによって、前記炭素繊維のみを回収する炭素繊維回収工程を備えたことを特徴とする。 (5) In the carbon fiber separation and recovery method described in (4),
After the ceramic aggregation step, the carbon fibers with the ceramic particles agglomerated are collected in a collection container formed in a net shape, and then washed with water to wash off the ceramic particles, thereby recovering only the carbon fibers. It is characterized by being equipped with a carbon fiber recovery process.

本発明においては、セラミック凝集工程の後に、セラミック粒子が凝集された炭素繊維を、網状に形成された回収容器に回収した上で、水洗してセラミック粒子を洗い落とすことによって、炭素繊維のみを回収する炭素繊維回収工程を備えたので、洗浄された炭素繊維のみを回収容器に収容しつつ、回収容器から流れ出るセラミック粒子を他の回収容器に収容して、回収したセラミック粒子を次の撹拌分離工程で再利用することができる。そのため、セラミック粒子の再利用率を高めて、より一層低コストに炭素繊維の分離回収を行うことができる。 In the present invention, after the ceramic agglomeration step, the carbon fibers in which the ceramic particles have been agglomerated are collected in a collection container formed in a net shape, and then washed with water to wash off the ceramic particles, thereby recovering only the carbon fibers. Since it is equipped with a carbon fiber recovery process, while only the washed carbon fibers are stored in a collection container, the ceramic particles flowing out from the collection container are stored in another collection container, and the collected ceramic particles are used in the next stirring separation process. Can be reused. Therefore, the reuse rate of ceramic particles can be increased, and carbon fibers can be separated and recovered at even lower cost.

本発明によれば、環境汚染への負荷を軽減しつつ、複数種類の炭素繊維強化プラスチックの炭素繊維を簡単かつ低コストで分離回収することができる炭素繊維の分離回収方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a carbon fiber separation and recovery method that allows carbon fibers of multiple types of carbon fiber reinforced plastics to be separated and recovered easily and at low cost while reducing the burden on environmental pollution. .

本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法の手順を表す工程図である。FIG. 3 is a process diagram showing the steps of the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment. 図１に示す撹拌分離工程に用いる撹拌機の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a stirrer used in the stirring separation step shown in FIG. 1. FIG. 図１に示す撹拌分離工程において、炭素繊維と強化プラスチックとを分離させる模式図であって、図３（Ａ）は撹拌初期の状態を示し、図３（Ｂ）は撹拌中期の状態を示し、図３（Ｃ）は撹拌終期の状態を示す。FIG. 3A is a schematic diagram of separating carbon fibers and reinforced plastics in the stirring separation process shown in FIG. FIG. 3(C) shows the state at the end of stirring. 図１に示すセラミック凝集工程において、炭素繊維の外周側にセラミック粒子が凝集した状態を表す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which ceramic particles are aggregated on the outer peripheral side of carbon fibers in the ceramic aggregation step shown in FIG. 1. FIG. 図１に示す炭素繊維回収工程において、分離した炭素繊維を網状に形成された回収容器に回収した上で、水洗してセラミック粒子を洗い落とした状態を表す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which separated carbon fibers are collected in a net-shaped collection container and then washed with water to wash off ceramic particles in the carbon fiber collection process shown in FIG. 1. FIG. 図１に示す撹拌分離工程で撹拌容器に投入する炭素繊維強化プラスチックの小片の拡大写真図である。FIG. 2 is an enlarged photograph of a small piece of carbon fiber reinforced plastic that is introduced into a stirring container in the stirring separation step shown in FIG. 1. FIG. 図１に示す撹拌分離工程に用いる撹拌機の稼働状態を表す写真図である。2 is a photographic diagram showing the operating state of a stirrer used in the stirring separation process shown in FIG. 1. FIG. 図１に示す乾燥工程で乾燥された炭素繊維の拡大写真図である。2 is an enlarged photograph of carbon fibers dried in the drying process shown in FIG. 1. FIG. 比較例によって分離回収した炭素繊維の拡大写真図である。FIG. 2 is an enlarged photograph of carbon fibers separated and recovered in a comparative example.

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法に用いる撹拌機の基本構造を説明する。次に、本炭素繊維の分離回収方法の各工程について詳細に説明する。最後に、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法に対する比較例の結果を説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the basic structure of the stirrer used in the carbon fiber separation and recovery method according to this embodiment will be explained. Next, each step of the carbon fiber separation and recovery method will be described in detail. Finally, the results of a comparative example for the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment will be explained.

＜撹拌機の基本構造＞
まず、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法に用いる撹拌機の基本構造について、図１、図２、図７を用いて説明する。図１に、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法の手順を表す工程図を示す。図２に、図１に示す攪拌分離工程に用いる撹拌機の斜視図を示す。図７に、図１に示す撹拌分離工程に用いる撹拌機の稼働状態を表す写真図を示す。 <Basic structure of the stirrer>
First, the basic structure of a stirrer used in the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment will be explained using FIGS. 1, 2, and 7. FIG. 1 shows a process diagram showing the steps of the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment. FIG. 2 shows a perspective view of a stirrer used in the stirring separation process shown in FIG. 1. FIG. 7 shows a photographic diagram showing the operating state of the stirrer used in the stirring separation process shown in FIG. 1.

図１、図２、図７に示すように、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法は、炭素繊維強化プラスチック１に含まれる炭素繊維２を強化プラスチック３から分離して回収する炭素繊維の分離回収方法であって、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を、撹拌機６にて撹拌して炭素繊維２と強化プラスチック３とを分離させる撹拌分離工程Ｓ１を備えている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 7, the method for separating and recovering carbon fibers according to the present embodiment involves separating and recovering carbon fibers 2 contained in carbon fiber reinforced plastic 1 from reinforced plastic 3. In this separation and recovery method, an aqueous solution 5 containing small pieces 11 of carbon fiber reinforced plastic 1 and ceramic particles 4 formed in powder form is stirred with a stirrer 6 to separate carbon fibers 2 and reinforced plastic 3. A stirring separation step S1 for separation is provided.

本撹拌分離工程Ｓ１に用いる撹拌機６は、底壁６１１に撹拌羽根６２が旋回可能に装着され、底壁６１１から起立する側壁６１２が凹凸状に形成された撹拌容器６１を備えている。また、撹拌羽根６２は、略Ｕ字状に形成された上羽根と下羽根とが十字状に連結され、底壁６１１の下端に装着された駆動モータ６３によって旋回する。ここでは、撹拌容器６１の側壁６１２は、角筒状に形成されているが、円筒状の側壁に複数の凸部又は凹部が上下方向に形成されていても良い。 The stirrer 6 used in this stirring separation step S1 includes a stirring container 61 in which a stirring blade 62 is rotatably mounted on a bottom wall 611, and a side wall 612 rising from the bottom wall 611 is formed in an uneven shape. Further, the stirring blade 62 has an upper blade and a lower blade formed in a substantially U-shape connected in a cross shape, and is rotated by a drive motor 63 attached to the lower end of the bottom wall 611. Here, the side wall 612 of the stirring container 61 is formed in the shape of a rectangular tube, but a plurality of convex portions or concave portions may be formed in the vertical direction on the cylindrical side wall.

撹拌羽根６２が旋回して、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を撹拌容器６１内で撹拌するときに、水溶液５が凹凸状（例えば、角筒状）の側壁６１２に衝突することによって、水溶液５が螺旋状の渦を巻きながら水平方向及び上下方向に移動することができる（図２、図７を参照）。その際、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１とセラミック粒子４とが凹凸状の側壁６１２に衝突すると共に、セラミック粒子４が炭素繊維強化プラスチック１の小片１１に様々な角度で衝突することによって、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１から強化プラスチック３をより効率的に削り取って、炭素繊維２と強化プラスチック３とを、より迅速に分離させることができる。 When the stirring blade 62 rotates and stirs the aqueous solution 5 containing the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and the ceramic particles 4 formed in powder form in the stirring container 61, the aqueous solution 5 has an uneven shape (e.g. By colliding with the side wall 612 of the rectangular tube shape), the aqueous solution 5 can move horizontally and vertically while spiraling (see FIGS. 2 and 7). At this time, the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and the ceramic particles 4 collide with the uneven side wall 612, and the ceramic particles 4 collide with the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 at various angles, so that the carbon The reinforced plastic 3 can be more efficiently scraped off from the small pieces 11 of the fiber-reinforced plastic 1, and the carbon fibers 2 and the reinforced plastic 3 can be separated more quickly.

＜本炭素繊維の分離回収方法における各工程＞
次に、本炭素繊維の分離回収方法の各工程について、図１～図８を用いて詳細に説明する。図３に、図１に示す撹拌分離工程において、炭素繊維と強化プラスチックとを分離させる模式図を示し、図３（Ａ）に撹拌初期の状態を示し、図３（Ｂ）に撹拌中期の状態を示し、図３（Ｃ）に撹拌終期の状態を示す。図４に、図１に示すセラミック凝集工程において、炭素繊維の外周側にセラミック粒子が凝集した状態を表す模式図を示す。図５に、図１に示す炭素繊維回収工程において、分離した炭素繊維を網状に形成された回収容器に回収した上で、水洗してセラミック粒子を洗い落とした状態を表す模式図を示す。図６に、図１に示す撹拌分離工程で使用する炭素繊維強化プラスチックの小片の拡大写真図を示す。図８に、図１に示す乾燥工程で乾燥された炭素繊維の拡大写真図を示す。 <Each step in this carbon fiber separation and recovery method>
Next, each step of the present carbon fiber separation and recovery method will be explained in detail using FIGS. 1 to 8. Figure 3 shows a schematic diagram of separating carbon fibers and reinforced plastics in the stirring separation process shown in Figure 1. Figure 3(A) shows the initial stage of stirring, and Figure 3(B) shows the state of the middle stage of stirring. Figure 3(C) shows the state at the end of stirring. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which ceramic particles are aggregated on the outer peripheral side of carbon fibers in the ceramic aggregation step shown in FIG. 1. FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the separated carbon fibers are collected in a net-shaped collection container and washed with water to wash off ceramic particles in the carbon fiber collection process shown in FIG. FIG. 6 shows an enlarged photograph of a small piece of carbon fiber reinforced plastic used in the stirring separation process shown in FIG. FIG. 8 shows an enlarged photograph of the carbon fibers dried in the drying process shown in FIG.

図１に示すように、本炭素繊維の分離回収方法は、撹拌分離工程Ｓ１と、セラミック凝集工程Ｓ２と、炭素繊維回収工程Ｓ３と、乾燥工程Ｓ４とを備えている。なお、セラミック凝集工程Ｓ２は、省略することができる。 As shown in FIG. 1, the carbon fiber separation and recovery method includes a stirring separation step S1, a ceramic aggregation step S2, a carbon fiber recovery step S3, and a drying step S4. Note that the ceramic aggregation step S2 can be omitted.

（撹拌分離工程）
ここで、撹拌分離工程Ｓ１は、図２、図３に示すように、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を、撹拌機６にて撹拌して炭素繊維２と強化プラスチック３とを分離させる工程である。 (Agitation separation process)
Here, in the stirring separation step S1, as shown in FIGS. 2 and 3, an aqueous solution 5 containing small pieces 11 of carbon fiber reinforced plastic 1 and ceramic particles 4 formed in powder form is mixed with a stirrer 6. This is a step of stirring to separate the carbon fibers 2 and the reinforced plastic 3.

具体的には、炭素繊維強化プラスチック１を撹拌機６で撹拌できる程度の大きさの小片１１に分割して、撹拌機６の撹拌容器６１に投入する。撹拌容器６１には、水５１と炭素繊維強化プラスチック１の小片１１とセラミック粒子４とを、例えば、重量比率で１００：１：２～３程度の割合で混入することが好ましい。撹拌機６は、３０００～４０００回転／分程度で１０～１５分程度、撹拌羽根６２を旋回させて、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１とセラミック粒子４とを混入した水溶液５を撹拌する。 Specifically, the carbon fiber reinforced plastic 1 is divided into small pieces 11 of a size that can be stirred by the stirrer 6, and the pieces are put into the stirring container 61 of the stirrer 6. It is preferable that water 51, small pieces 11 of carbon fiber reinforced plastic 1, and ceramic particles 4 are mixed in the stirring container 61 in a weight ratio of about 100:1:2 to 3, for example. The stirrer 6 stirs the aqueous solution 5 in which the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and the ceramic particles 4 are mixed by rotating the stirring blades 62 for about 10 to 15 minutes at about 3000 to 4000 revolutions/minute.

図３（Ａ）に示すように、撹拌初期の状態では、水溶液５中に浮遊して撹拌される炭素繊維強化プラスチック１の小片１１に対して、粉末状に形成されたセラミック粒子４が衝突して、表面の強化プラスチック３を少しずつ削り取っていく。また、図３（Ｂ）に示すように、撹拌中期の状態では、セラミック粒子４によって表面の強化プラスチック３が削り取られた炭素繊維強化プラスチック１の小片１１は、細くなって複数の小片１１に分割されながら、炭素繊維２を一本一本分離させていく。そして、図３（Ｃ）に示すように、撹拌終期になると、略全ての炭素繊維２の分離が完了して、水溶液５には、裸の状態となった炭素繊維２とセラミック粒子４と強化プラスチック３の削りカスが浮遊した状態となる。 As shown in FIG. 3(A), in the initial state of stirring, the ceramic particles 4 formed in powder form collide with the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 suspended in the aqueous solution 5 and stirred. Then, scrape off the reinforced plastic 3 on the surface little by little. Further, as shown in FIG. 3(B), in the middle stage of stirring, the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 whose surface reinforced plastic 3 has been scraped off by the ceramic particles 4 become thin and are divided into a plurality of small pieces 11. While doing so, the carbon fibers 2 are separated one by one. As shown in FIG. 3(C), at the end of stirring, almost all of the carbon fibers 2 have been separated, and the aqueous solution 5 contains the bare carbon fibers 2, the ceramic particles 4, and the reinforced The shavings of plastic 3 will be in a floating state.

なお、セラミック粒子４は、陶磁器等に使用する粘土や鉱石粉末等を用いることができる。セラミック粒子４の平均粒径は、５～１０μｍ程度であることが好ましい。この場合、炭素繊維強化プラスチック１に含まれる炭素繊維２同士の隙間に入り込んで、炭素繊維２の外周に固着した強化プラスチック３をより一層簡単に削り落とすことができる。そのため、炭素繊維２と強化プラスチック３との分離に要する時間を短縮させることができる。 Note that, as the ceramic particles 4, clay, ore powder, or the like used for ceramics or the like can be used. The average particle size of the ceramic particles 4 is preferably about 5 to 10 μm. In this case, the reinforced plastic 3 that has entered the gaps between the carbon fibers 2 included in the carbon fiber reinforced plastic 1 and adhered to the outer periphery of the carbon fibers 2 can be scraped off even more easily. Therefore, the time required to separate the carbon fiber 2 and the reinforced plastic 3 can be shortened.

また、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１は、その大きさを限定するものではないが、例えば、５～３０ｍｍ程度の長さの棒状又は短冊状に形成することが好ましい。また、小片１１の長手方向は、炭素繊維２の繊維方向に沿って形成されていることが好ましい。 Although the size of the small piece 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 is not limited, it is preferable to form it into a rod shape or a strip shape with a length of about 5 to 30 mm, for example. Moreover, it is preferable that the longitudinal direction of the small pieces 11 be formed along the fiber direction of the carbon fibers 2.

なお、炭素繊維強化プラスチック１は、自動車や航空機等の使用済み部品（廃材）を用いても、成形過程で発生する端材を用いても良い。また、強化プラスチック３は、熱可塑性のプラスチックでも、熱硬化性のプラスチックでも良い。また、炭素繊維２は、ポリアクリロニトリルを原料とするＰＡＮ系炭素繊維でも、コールタールピッチや石油ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維でも良い。 Note that the carbon fiber reinforced plastic 1 may be made of used parts (waste materials) from automobiles, aircraft, etc., or may be made of scraps generated during the molding process. Moreover, the reinforced plastic 3 may be a thermoplastic plastic or a thermosetting plastic. Further, the carbon fiber 2 may be a PAN-based carbon fiber made from polyacrylonitrile as a raw material, or a pitch-based carbon fiber made from coal tar pitch or petroleum pitch.

（セラミック凝集工程）
次に、セラミック凝集工程Ｓ２は、図４に示すように、撹拌分離工程Ｓ１の最終段階にて、セラミック粒子４を凝集させる凝集剤７を水溶液５に混入して、セラミック粒子４を炭素繊維２の外周側に凝集させる工程である。凝集剤７としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸アルミニウムなどを用いることができる。セラミック凝集工程Ｓ２によって、強化プラスチック３から分離された炭素繊維２の外周側にセラミック粒子４を凝集させて、水溶液５に含まれるセラミック粒子４と水５１との分離を簡単に行うことができる。そのため、水５１の再利用を促進させることができる。その結果、環境汚染への負荷をより一層低減させることができる。 (Ceramic aggregation process)
Next, in the ceramic aggregation step S2, as shown in FIG. This is the process of coagulating on the outer circumferential side of. As the flocculant 7, polyaluminum chloride (PAC), aluminum sulfate, or the like can be used, for example. In the ceramic aggregation step S2, the ceramic particles 4 are agglomerated on the outer peripheral side of the carbon fibers 2 separated from the reinforced plastic 3, and the ceramic particles 4 and water 51 contained in the aqueous solution 5 can be easily separated. Therefore, reuse of water 51 can be promoted. As a result, the burden on environmental pollution can be further reduced.

（炭素繊維回収工程）
次に、炭素繊維回収工程Ｓ３は、図５に示すように、セラミック凝集工程Ｓ２の後に、セラミック粒子４が凝集された炭素繊維２を、網状に形成された回収容器８に回収した上で、水洗してセラミック粒子４を洗い落とすことによって、炭素繊維２のみを回収する工程である。この工程によって、洗浄された炭素繊維２のみを回収容器８に収容しつつ、回収容器８から流れ出るセラミック粒子４を他の回収容器（図示しない）に収容して、回収したセラミック粒子４を次の撹拌分離工程Ｓ１で再利用することができる。そのため、セラミック粒子４の再利用率を高めて、より一層低コストに炭素繊維２の分離回収を行うことができる。 (Carbon fiber recovery process)
Next, in the carbon fiber recovery step S3, as shown in FIG. 5, after the ceramic aggregation step S2, the carbon fibers 2 in which the ceramic particles 4 have been agglomerated are collected into a collection container 8 formed in a net shape. This is a step in which only the carbon fibers 2 are recovered by washing with water to wash off the ceramic particles 4. Through this step, while only the washed carbon fibers 2 are stored in the collection container 8, the ceramic particles 4 flowing out from the collection container 8 are stored in another collection container (not shown), and the collected ceramic particles 4 are transferred to the next collection container. It can be reused in the stirring separation step S1. Therefore, the reuse rate of the ceramic particles 4 can be increased, and the carbon fibers 2 can be separated and recovered at even lower cost.

（乾燥工程）
乾燥工程Ｓ４は、炭素繊維回収工程Ｓ３にて回収された炭素繊維２を乾燥させて、水分を除去する工程である。水分が除去された炭素繊維２は、図８に示すように、ランダムな方向に配列されて綿状となる。具体的には、回収した炭素繊維２を乾燥炉に入れ、例えば、６０～７０℃程度で約４～５時間保持して、ゆっくりと乾燥させる。上記温度で、ゆっくり乾燥させることによって、炭素繊維２の劣化や痩せ等を回避でき、再利用時における炭素繊維２の性能維持に寄与できる。 (drying process)
The drying step S4 is a step of drying the carbon fibers 2 collected in the carbon fiber collecting step S3 to remove moisture. The carbon fibers 2 from which water has been removed are arranged in a random direction and become cotton-like, as shown in FIG. Specifically, the collected carbon fibers 2 are placed in a drying oven and held at, for example, about 60 to 70° C. for about 4 to 5 hours to slowly dry them. By drying slowly at the above temperature, deterioration and thinning of the carbon fibers 2 can be avoided, contributing to maintaining the performance of the carbon fibers 2 during reuse.

＜本炭素繊維の分離回収方法の比較例＞
次に、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法に対する比較例を、図９を用いて簡単に説明する。図９に、比較例によって分離回収した炭素繊維の拡大写真図を示す。 <Comparative example of this carbon fiber separation and recovery method>
Next, a comparative example for the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment will be briefly described using FIG. 9. FIG. 9 shows an enlarged photograph of carbon fibers separated and recovered in a comparative example.

本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法は、前述したように、炭素繊維強化プラスチック１に含まれる炭素繊維２を強化プラスチック３から分離して回収する炭素繊維の分離回収方法であって、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を、撹拌機６にて撹拌して炭素繊維２と強化プラスチック３とを分離させる撹拌分離工程Ｓ１を備えている。 As described above, the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment is a carbon fiber separation and recovery method in which carbon fibers 2 contained in carbon fiber reinforced plastic 1 are separated and recovered from reinforced plastic 3. A stirring separation step S1 is provided in which an aqueous solution 5 in which small pieces 11 of fiber reinforced plastic 1 and ceramic particles 4 formed in powder form are mixed is stirred by a stirrer 6 to separate carbon fibers 2 and reinforced plastic 3. ing.

これに対して、比較例の炭素繊維の分離回収方法は、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１のみを混入した水溶液５を、撹拌機６にて撹拌して炭素繊維２と強化プラスチック３とを分離させる撹拌分離工程を備えている。したがって、比較例の撹拌分離工程における水溶液５には、粉末状に形成されたセラミック粒子４が混入されていない。 On the other hand, in the carbon fiber separation and recovery method of the comparative example, an aqueous solution 5 mixed with only small pieces 11 of carbon fiber reinforced plastic 1 is stirred with a stirrer 6 to separate carbon fiber 2 and reinforced plastic 3. It is equipped with a stirring separation process that allows Therefore, the aqueous solution 5 in the stirring separation step of the comparative example does not contain the ceramic particles 4 formed in powder form.

すなわち、比較例では、水５１と炭素繊維強化プラスチック１の小片１１との重量比率は、１００：１程度であり、撹拌機６は、３０００～４０００回転／分程度で１０～１５分程度、撹拌羽根６２を旋回させて、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１を混入した水溶液５を撹拌した。その結果、図９に示すように、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１から、一部の炭素繊維２を分離させることはできたが、多くの炭素繊維強化プラスチック１の小片１１は、元の状態で残存した。 That is, in the comparative example, the weight ratio of the water 51 and the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 is about 100:1, and the stirrer 6 stirs at about 3000 to 4000 revolutions/minute for about 10 to 15 minutes. The blade 62 was rotated to stir the aqueous solution 5 mixed with the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1. As a result, as shown in FIG. 9, although some of the carbon fibers 2 could be separated from the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1, many of the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 remained in their original state. It remained.

この比較例の結果から、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法では、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を撹拌するときに、水溶液５中でセラミック粒子４が炭素繊維強化プラスチック１の小片１１に衝突することによって、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１から強化プラスチック３を削り取って、炭素繊維２と強化プラスチック３とを機械的に分離させることができたことを、推認できる。 From the results of this comparative example, in the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment, when stirring the aqueous solution 5 containing the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and the ceramic particles 4 formed in powder form, When the ceramic particles 4 collide with the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 in the aqueous solution 5, the reinforced plastic 3 is scraped off from the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1, and the carbon fibers 2 and the reinforced plastic 3 are mechanically separated. It can be inferred that the separation was possible.

＜作用効果＞
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る炭素繊維の分離回収方法によれば、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を、撹拌機６にて撹拌して炭素繊維２と強化プラスチック３とを分離させる撹拌分離工程Ｓ１を備えたので、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１と粉末状に形成されたセラミック粒子４とを混入した水溶液５を撹拌するときに、水溶液５中でセラミック粒子４が炭素繊維強化プラスチック１の小片１１に衝突することによって、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１から強化プラスチック３を削り取って、炭素繊維２と強化プラスチック３とを機械的に分離させることができる。また、セラミック粒子４を介して、炭素繊維２と強化プラスチック３とを機械的に分離させるので、環境汚染に繋がる有機溶媒等を用いる必要がない。そのため、環境汚染への負荷を軽減できる。また、セラミック粒子４は、強化プラスチック３より硬いので、強化プラスチック３の種類・材質が異なっていても、簡単に削り取ることができる。一方、セラミック粒子４は、硬くて高強度の炭素繊維２を削ることがない。さらに、分離された炭素繊維２は、軽く、セラミック粒子４と共に水溶液５中で浮遊するので、折損する恐れも少ない。 <Effect>
As described in detail above, according to the carbon fiber separation and recovery method according to the present embodiment, the aqueous solution 5 containing the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and the ceramic particles 4 formed in powder form is stirred. Since the stirring separation step S1 is provided in which the carbon fibers 2 and the reinforced plastic 3 are separated by stirring in the machine 6, an aqueous solution containing small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and ceramic particles 4 formed in powder form is prepared. When stirring 5, the ceramic particles 4 collide with the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 in the aqueous solution 5, scraping off the reinforced plastic 3 from the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1, and reinforcing it with the carbon fibers 2. The plastic 3 can be mechanically separated. Furthermore, since the carbon fibers 2 and the reinforced plastic 3 are mechanically separated via the ceramic particles 4, there is no need to use organic solvents that may lead to environmental pollution. Therefore, the burden on environmental pollution can be reduced. Furthermore, since the ceramic particles 4 are harder than the reinforced plastic 3, they can be easily scraped off even if the reinforced plastic 3 is of a different type or material. On the other hand, the ceramic particles 4 do not scrape the hard, high-strength carbon fibers 2. Furthermore, since the separated carbon fibers 2 are light and float in the aqueous solution 5 together with the ceramic particles 4, there is little risk of breakage.

よって、本実施形態によれば、環境汚染への負荷を軽減しつつ、複数種類の炭素繊維強化プラスチック１の炭素繊維２を簡単かつ低コストで分離回収することができる炭素繊維の分離回収方法を提供することができる。 Therefore, according to the present embodiment, a carbon fiber separation and recovery method is provided that can easily and inexpensively separate and recover the carbon fibers 2 of multiple types of carbon fiber reinforced plastics 1 while reducing the burden on environmental pollution. can be provided.

また、本実施形態によれば、セラミック粒子４の平均粒径は、５～１０μｍであるので、炭素繊維強化プラスチック１に含まれる炭素繊維２同士の隙間に入り込んで、炭素繊維２の外周に固着した強化プラスチック３をより一層簡単に削り落とすことができる。そのため、炭素繊維２と強化プラスチック３との分離に要する時間を短縮させることができる。 Further, according to the present embodiment, since the average particle size of the ceramic particles 4 is 5 to 10 μm, they enter the gaps between the carbon fibers 2 included in the carbon fiber reinforced plastic 1 and adhere to the outer periphery of the carbon fibers 2. The reinforced plastic 3 can be scraped off even more easily. Therefore, the time required to separate the carbon fiber 2 and the reinforced plastic 3 can be shortened.

また、本実施形態によれば、撹拌機６は、底壁６１１に撹拌羽根６２が旋回可能に装着され、底壁６１１から起立する側壁６１２が凹凸状に形成された撹拌容器６１を備え、当該撹拌容器６１内で水溶液５を撹拌するので、底壁６１１に装着された撹拌羽根６２が旋回して水溶液５を撹拌するときに、水溶液５が凹凸状の側壁６１２に衝突することによって、水溶液５が螺旋状の渦を巻きながら水平方向及び上下方向に移動することができる。その際、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１とセラミック粒子４とが凹凸状の側壁６１２に衝突すると共に、セラミック粒子４が炭素繊維強化プラスチック１の小片１１に様々な角度で衝突することによって、炭素繊維強化プラスチック１の小片１１から強化プラスチック３をより効率的に削り取って、炭素繊維２と強化プラスチック３とを、より迅速に分離させることができる。 Further, according to the present embodiment, the stirrer 6 includes the stirring container 61 in which the stirring blades 62 are rotatably attached to the bottom wall 611, and the side wall 612 rising from the bottom wall 611 is formed in an uneven shape. Since the aqueous solution 5 is stirred in the stirring container 61, when the stirring blade 62 attached to the bottom wall 611 rotates and stirs the aqueous solution 5, the aqueous solution 5 collides with the uneven side wall 612, so that the aqueous solution 5 is can move horizontally and vertically while spiraling. At this time, the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 and the ceramic particles 4 collide with the uneven side wall 612, and the ceramic particles 4 collide with the small pieces 11 of the carbon fiber reinforced plastic 1 at various angles, so that the carbon The reinforced plastic 3 can be more efficiently scraped off from the small pieces 11 of the fiber-reinforced plastic 1, and the carbon fibers 2 and the reinforced plastic 3 can be separated more quickly.

また、本実施形態によれば、撹拌分離工程Ｓ１の最終段階にて、セラミック粒子４を分離された炭素繊維２に凝集させる凝集剤７を水溶液５に混入して撹拌するセラミック凝集工程Ｓ２を備えたので、セラミック粒子４を炭素繊維２の外周側に凝集させて、水溶液５に含まれるセラミック粒子４と水５１との分離を簡単に行うことができる。そのため、水５１の再利用を促進させることができる。その結果、環境汚染への負荷をより一層低減させることができる。 Further, according to the present embodiment, the final stage of the agitation separation step S1 includes a ceramic aggregation step S2 in which a flocculant 7 for aggregating the ceramic particles 4 into the separated carbon fibers 2 is mixed into the aqueous solution 5 and stirred. Therefore, the ceramic particles 4 can be aggregated on the outer peripheral side of the carbon fibers 2, and the ceramic particles 4 and water 51 contained in the aqueous solution 5 can be easily separated. Therefore, reuse of water 51 can be promoted. As a result, the burden on environmental pollution can be further reduced.

また、本実施形態によれば、セラミック凝集工程Ｓ２の後に、セラミック粒子４が凝集された炭素繊維２を、網状に形成された回収容器８に回収した上で、水洗してセラミック粒子４を洗い落とすことによって、炭素繊維２のみを回収する炭素繊維回収工程Ｓ３を備えたので、洗浄された炭素繊維２のみを回収容器８に収容しつつ、回収容器８から流れ出るセラミック粒子４を他の回収容器に収容して、回収したセラミック粒子４を次の撹拌分離工程Ｓ１で再利用することができる。そのため、セラミック粒子４の再利用率を高めて、より一層低コストに炭素繊維２の分離回収を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, after the ceramic aggregation step S2, the carbon fibers 2 in which the ceramic particles 4 have been agglomerated are collected in the collection container 8 formed in a net shape, and then washed with water to wash off the ceramic particles 4. As a result, since the carbon fiber recovery step S3 for recovering only the carbon fibers 2 is provided, only the washed carbon fibers 2 are stored in the recovery container 8, while the ceramic particles 4 flowing out from the recovery container 8 are stored in another recovery container. The collected ceramic particles 4 can be reused in the next stirring separation step S1. Therefore, the reuse rate of the ceramic particles 4 can be increased, and the carbon fibers 2 can be separated and recovered at even lower cost.

本発明は、例えば、炭素繊維強化プラスチックの小片をセラミック粒子を混入した水溶液内で撹拌して、炭素繊維と強化プラスチックとを分離し、炭素繊維を回収する炭素繊維の分離回収方法として利用できる。 The present invention can be used, for example, as a method for separating and recovering carbon fibers, in which small pieces of carbon fiber reinforced plastic are stirred in an aqueous solution containing ceramic particles to separate the carbon fibers and the reinforced plastic, and the carbon fibers are recovered.

１ 炭素繊維強化プラスチック
２ 炭素繊維
３ 強化プラスチック
４ セラミック粒子
５ 水溶液
６ 撹拌機
７ 凝集剤
８ 回収容器
１０ 炭素繊維の分離回収方法
１１ 小片
６１ 撹拌容器
６２ 撹拌羽根
６１１ 底壁
６１２ 側壁
Ｓ１ 撹拌分離工程
Ｓ２ セラミック凝集工程
Ｓ３ 炭素繊維回収工程
Ｓ４ 乾燥工程 1 Carbon fiber reinforced plastic 2 Carbon fiber 3 Reinforced plastic 4 Ceramic particles 5 Aqueous solution 6 Stirrer 7 Coagulant 8 Collection container 10 Carbon fiber separation and recovery method 11 Small piece 61 Stirring container 62 Stirring blade 611 Bottom wall 612 Side wall S1 Stirring separation step S2 Ceramic aggregation process S3 Carbon fiber recovery process S4 Drying process

Claims (5)

炭素繊維強化プラスチックに含まれる炭素繊維を強化プラスチックから分離して回収する炭素繊維の分離回収方法であって、
前記炭素繊維強化プラスチックの小片と粉末状に形成されたセラミック粒子とを混入した水溶液を、撹拌機にて撹拌して前記炭素繊維と前記強化プラスチックとを分離させる撹拌分離工程を備えたことを特徴とする炭素繊維の分離回収方法。 A carbon fiber separation and recovery method for separating and recovering carbon fibers contained in carbon fiber reinforced plastics, the method comprising:
It is characterized by comprising a stirring separation step of stirring an aqueous solution containing small pieces of the carbon fiber reinforced plastic and ceramic particles formed in powder form using a stirrer to separate the carbon fibers and the reinforced plastic. A method for separating and recovering carbon fiber. 請求項１に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記セラミック粒子の平均粒径は、５～１０μｍであることを特徴とする炭素繊維の分離回収方法。 In the carbon fiber separation and recovery method according to claim 1,
A method for separating and recovering carbon fibers, characterized in that the ceramic particles have an average particle size of 5 to 10 μm. 請求項１又は請求項２に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記撹拌機は、底壁に撹拌羽根が旋回可能に装着され、前記底壁から起立する側壁が凹凸状に形成された撹拌容器を備え、当該撹拌容器内で前記水溶液を撹拌することを特徴とする炭素繊維の分離回収方法。 In the carbon fiber separation and recovery method according to claim 1 or 2,
The stirrer is characterized in that it includes a stirring container in which a stirring blade is rotatably attached to a bottom wall, and a side wall rising from the bottom wall is formed in an uneven shape, and stirs the aqueous solution within the stirring container. A method for separating and recovering carbon fiber. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記撹拌分離工程の最終段階にて、前記セラミック粒子を分離された前記炭素繊維に凝集させる凝集剤を前記水溶液に混入して撹拌するセラミック凝集工程を備えたことを特徴とする炭素繊維の分離回収方法。 In the method for separating and recovering carbon fibers according to any one of claims 1 to 3,
Separation and recovery of carbon fibers, comprising a ceramic aggregation step in which a flocculant for aggregating the ceramic particles into the separated carbon fibers is mixed into the aqueous solution and stirred at the final stage of the agitation separation step. Method. 請求項４に記載された炭素繊維の分離回収方法において、
前記セラミック凝集工程の後に、前記セラミック粒子が凝集された前記炭素繊維を、網状に形成された回収容器に回収した上で、水洗して前記セラミック粒子を洗い落とすことによって、前記炭素繊維のみを回収する炭素繊維回収工程を備えたことを特徴とする炭素繊維の分離回収方法。 In the carbon fiber separation and recovery method according to claim 4,
After the ceramic aggregation step, the carbon fibers with the ceramic particles agglomerated are collected in a collection container formed in a net shape, and then washed with water to wash off the ceramic particles, thereby recovering only the carbon fibers. A method for separating and recovering carbon fibers, comprising a carbon fiber recovery step.
JP2020093158A 2020-05-28 2020-05-28 Carbon fiber separation and recovery method Active JP7454227B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020093158A JP7454227B2 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Carbon fiber separation and recovery method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020093158A JP7454227B2 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Carbon fiber separation and recovery method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021187031A JP2021187031A (en) 2021-12-13
JP7454227B2 true JP7454227B2 (en) 2024-03-22

Family

ID=78850652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020093158A Active JP7454227B2 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Carbon fiber separation and recovery method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7454227B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5312052A (en) 1992-06-01 1994-05-17 Dellekamp Michael D Method for reclaiming fiber reinforcement from a composite
WO2015147021A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 Ｒａｐａｓ株式会社 Method for using titanium oxide granules to recover reinforcing material from reinforced plastic

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5312052A (en) 1992-06-01 1994-05-17 Dellekamp Michael D Method for reclaiming fiber reinforcement from a composite
WO2015147021A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 Ｒａｐａｓ株式会社 Method for using titanium oxide granules to recover reinforcing material from reinforced plastic

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021187031A (en) 2021-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101886321A (en) Washing method
RU2359370C2 (en) Method of extracting silica contained in separators between lead-acid battery cells
CN106459472A (en) Method for using titanium oxide granules to recover reinforcing material from reinforced plastic
JP2007246831A (en) Process of separating and recovering fiber and filler including fiber-reinforced plastic and molded article using recovered material
JP4564493B2 (en) Dry separation of contaminants from polyester materials
JP7454227B2 (en) Carbon fiber separation and recovery method
JP5880960B2 (en) Method for recovering insoluble matter from composite
CN109266862A (en) A method of using ionic liquid from waste and old circuit board reclaiming metal
CN103522449A (en) Process for recycling and reusing waste plastics
JP2010168560A (en) Method for decomposing composite material
JP2001300938A (en) Method and apparatus for recycling plastic bottle
JP2009275466A (en) Asphalt pavement waste material recycling apparatus, and method for manufacturing aggregate, asphalt and fine granule using asphalt pavement waste material as raw material
CN210030986U (en) Device for separating cotton fibers from waste clothes
JP2008036525A (en) System and method for producing cleaned soil
JP5818095B2 (en) Cleaning treatment method for cesium contaminated soil
JP6985672B1 (en) Recycled material manufacturing equipment, waste specific gravity sorting processing equipment
CN209575864U (en) A kind of centrifugal device of polyarylate production
CN1717286A (en) Paper sheet-bonded IC tag separation recovery method and separation recovery system, and separation recovery device
CN108296431A (en) A kind of recycling cast waste sand device
CN207156214U (en) A kind of integrated form waste plastic retracting device
CN110937770A (en) Reduction treatment process for oily sludge
KR20120013484A (en) Waste oil and oil sludge treatment apparatus and method thereof
JP2021109309A (en) Specific gravity sorting processing method for waste plastics and processing device thereof
CN205522092U (en) Washing filter equipment of broken plastics
JP5160027B2 (en) Mixture separation and recovery device for separating a mixture containing a plurality of types of compositions, a method for recycling plastic compositions, and a method for producing plastic members

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7454227

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150