KR102025598B1 - Apparatus for recycling carbon fiber reinforced composite - Google Patents

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Abstract

A carbon fiber composite material recycling apparatus according to the present invention comprises: a carbon fiber fabric recovery unit for recovering recycled carbon fiber fabrics so that a pyrolyzed resin does not remain in a waste carbon fiber composite material; and a carbon fiber fabric cutting unit for cutting the recycled carbon fiber fabrics to produce recycled carbon fibers of constant length. Therefore, using the present invention, one-stop recycled carbon fibers of high quality and constant length can be produced from the waste carbon fiber composite material.

Description

탄소섬유복합재 재활용장치{APPARATUS FOR RECYCLING CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE}Carbon Fiber Composite Recycling Equipment {APPARATUS FOR RECYCLING CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE}

본 발명은 탄소섬유복합재 재활용장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon fiber composite recycling apparatus.

탄소섬유복합재(carbon fiber reinforced composite)는, 가볍고, 고강도이며, 내열성과 내식성이 우수하여, 로켓부품, 항공기부품, 자동차부품, 의료용품, 스포츠용품에 널리 사용된다.Carbon fiber reinforced composite is light, high strength, excellent in heat resistance and corrosion resistance, and is widely used in rocket parts, aircraft parts, automobile parts, medical parts, and sporting goods.

이러한 탄소섬유복합재는, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 탄소섬유직물에 함침된 후 경화되어 만들어진다. 탄소섬유직물은 탄소섬유가 직조되어 만들어진다.Such a carbon fiber composite material is made by curing a thermosetting resin or thermoplastic resin after being impregnated into a carbon fiber fabric. Carbon fiber fabrics are made of woven carbon fibers.

탄소섬유복합재는 폐기 처분될 때 주로 매립된다. 이렇게 폐기 처분되는 탄소섬유복합재를 “폐 탄소섬유복합재”이라 칭한다.Carbon fiber composites are often landfilled when disposed of. The carbon fiber composite material thus disposed of is called "waste carbon fiber composite material".

최근에는, 폐 탄소섬유복합재에서 탄소섬유직물을 회수하고, 회수된 탄소섬유직물을 컷팅하여 얻은 탄소섬유를 재활용하는 방법이 다양하게 연구되고 있다. 이하, 폐 탄소섬유복합재에서 회수된 탄소섬유직물을 “재활용 탄소섬유직물”이라 칭하고, 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하여 얻은 탄소섬유를 “재활용 탄소섬유”라 칭한다.Recently, various methods have been studied for recovering carbon fiber fabrics from waste carbon fiber composites and recycling carbon fibers obtained by cutting the recovered carbon fiber fabrics. Hereinafter, the carbon fiber fabric recovered from the waste carbon fiber composite material is called "recycled carbon fiber fabric", and the carbon fiber obtained by cutting recycled carbon fiber fabric is called "recycled carbon fiber".

한편, 폐 탄소섬유복합재에서 재활용 탄소섬유직물을 회수하기 위해서는, 폐 탄소섬유복합재를 가열하여 수지만을 열분해 시켜 빼내야 한다.On the other hand, in order to recover the recycled carbon fiber fabric from the waste carbon fiber composite material, it is necessary to heat the waste carbon fiber composite material to thermally decompose only the resin.

이를 위해, 종래에는 폐 탄소섬유복합재를 그릇에 넣고, 그릇을 가열하여 폐 탄소섬유복합재에 포한된 수지를 열분해 시켰다. 열분해 된 수지는 그릇에 모였다가, 그릇의 한쪽에 형성된 배출구를 통해 배출된다.To this end, conventionally, the waste carbon fiber composite material was put in a bowl, and the bowl was heated to thermally decompose the resin contained in the waste carbon fiber composite material. The pyrolyzed resin collects in a bowl and is discharged through an outlet formed on one side of the bowl.

그러나, 폐 탄소섬유복합재를 가열하는 동안, 열분해 된 수지가 즉시 외부로 배출되지 못하고, 재활용 탄소섬유직물과 섞여 있다가 나중에 배출되므로, 탄소섬유직물 사이에 열분해 된된 수지가 남아 있을 수밖에 없다. 이로 인해, 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하여 얻은 재활용 탄소섬유에도 열분해 된 수지가 남아 있어, 재활용 탄소섬유의 품질이 떨어질 수밖에 없었다.However, while heating the waste carbon fiber composite material, the pyrolyzed resin is not immediately discharged to the outside, but mixed with the recycled carbon fiber fabric and later discharged, so that the pyrolyzed resin remains between the carbon fiber fabrics. As a result, pyrolyzed resin remains in recycled carbon fibers obtained by cutting recycled carbon fiber fabrics, which inevitably degrades the quality of recycled carbon fibers.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 재활용 탄소섬유직물(Fdr)은, 가로방향 탄소섬유(CF1)과 세로방향 탄소섬유(CF2)가 직각으로 서로 엮어져 만들어진다.On the other hand, as shown in Figure 9, recycled carbon fiber fabric (Fdr), the horizontal carbon fiber (CF1) and the longitudinal carbon fiber (CF2) is made by weaving at right angles to each other.

재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 컷팅할 때 칼날이 가로방향으로 지나가면, 세로방향 탄소섬유(CF2)는 컷팅이 잘 되나 가로방향 탄소섬유(CF1)는 컷팅이 잘 되지 않는다. 반대로, 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 컷팅할 때 칼날이 세로방향으로 지나면, 가로방향 탄소섬유(CF1)는 컷팅이 잘 되나, 세로방향 탄소섬유(CF2)는 컷팅이 잘 되지 않는다. 따라서, 칼날의 컷팅방향에 따라, 탄소섬유의 길이가 제각각이 된다. 물론, 탄소섬유의 길이를 균일하게 맞추기 위해서, 재활용 탄소섬유직물을 수차례 반복적으로 컷팅하고, 칼날의 방향을 이리저리 바꾸어가며 재활용 탄소섬유직물을 컷팅할 수도 있다. 그러나, 이 경우, 재활용 탄소섬유직물로부터 균일한 길이를 가진 탄소섬유들을 신속하게 만들어내기가 어렵다.When the blade passes in the transverse direction when cutting the recycled carbon fiber fabric (Fdr), longitudinal carbon fiber (CF2) is well cut, but transverse carbon fiber (CF1) is not cut well. On the contrary, if the blade passes in the longitudinal direction when cutting the recycled carbon fiber fabric Fdr, the transverse carbon fiber CF1 is well cut, but the longitudinal carbon fiber CF2 is not well cut. Accordingly, the length of the carbon fibers is varied depending on the cutting direction of the blade. Of course, in order to uniformly match the length of the carbon fiber, the recycled carbon fiber fabric may be repeatedly cut several times, and the direction of the blade may be cut back and forth to cut the recycled carbon fiber fabric. In this case, however, it is difficult to quickly produce carbon fibers having a uniform length from recycled carbon fiber fabrics.

한국등록특허(10-1134154)Korea registered patent (10-1134154)

본 발명의 목적은, 폐 탄소섬유복합재로부터 고품질의 길이가 일정한 재활용 탄소섬유들을 원스톱(one-stop)으로 만들어낼 수 있는 탄소섬유복합재 재활용장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a carbon fiber composite material recycling apparatus capable of producing one-stop recycled carbon fibers of high quality and constant length from waste carbon fiber composite material.

본 발명의 다른 목적은, 폐 탄소섬유복합재으로부터, 열분해 된 수지가 남아 있지 않은 재활용 탄소섬유직물을 회수할 수 있는 탄소섬유복합재 재활용장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a carbon fiber composite material recycling apparatus capable of recovering recycled carbon fiber fabrics from which no pyrolyzed resin remains from the waste carbon fiber composite material.

본 발명의 또 다른 목적은, 재활용 탄소섬유직물로부터 길이가 일정한 재활용 탄소섬유들을 만들어낼 수 있는 탄소섬유복합재 재활용장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a carbon fiber composite recycling apparatus capable of producing recycled carbon fibers having a constant length from recycled carbon fiber fabrics.

상기 목적을 달성하기 위한 탄소섬유복합재 재활용장치는,Carbon fiber composite recycling apparatus for achieving the above object,

입구, 출구, 공기유입구, 가스배출구, 수지배출구, 상기 입구에 설치된 입구제어부, 상기 출구에 설치된 출구제어부, 상기 공기유입구에 설치된 공기유입제어부, 상기 가스배출구에 설치된 가스배출제어부, 상기 수지배출구에 설치된 수지배출제어부가 구비된 챔버; 상기 입구제어부를 통해 들어온 폐 탄소섬유복합재가 놓이며, 상기 폐 탄소섬유복합재에 포함된 수지를 열분해시키며, 상기 열분해 된 수지가 아래로 떨어질 수 있게 복수개의 메쉬구멍이 뚫려 있는 제1열원부; 상기 제1열원부 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재의 상면에 접촉되어, 상기 폐 탄소섬유복합재에 포함된 수지를 열분해시키는 제2열원부; 상기 제2열원부를 상하로 이동시키는 구동부; 및 상기 제1열원부의 메쉬구멍을 통해서 떨어진 수지를 받아 상기 수지배출구로 보내도록, 상기 수지배출구 방향으로 경사진 수지수거통으로 구성되어, 상기 폐 탄소섬유복합재에서 재활용 탄소섬유직물을 회수하는 탄소섬유직물 회수유닛; 및An inlet, an outlet, an air inlet, a gas outlet, a resin outlet, an inlet control unit installed at the inlet, an outlet control unit installed at the outlet, an air inlet control unit installed at the air inlet, a gas exhaust control unit installed at the gas outlet, the resin outlet A chamber having a resin discharge control unit; A first heat source unit on which the waste carbon fiber composite material introduced through the inlet control unit is disposed, thermally decomposes the resin contained in the waste carbon fiber composite material, and a plurality of mesh holes are drilled to cause the pyrolyzed resin to fall down; A second heat source portion in contact with an upper surface of the waste carbon fiber composite material placed on the first heat source portion to thermally decompose the resin contained in the waste carbon fiber composite material; A driving unit for moving the second heat source unit up and down; And a resin container inclined in the direction of the resin discharge port so as to receive the resin dropped through the mesh hole of the first heat source part and send it to the resin discharge port, and recover the recycled carbon fiber fabric from the waste carbon fiber composite material. Recovery unit; And

상기 재활용 탄소섬유직물이 놓이는 제1벨트, 상기 제1벨트를 이동시키는 제1롤러, 상기 제1롤러를 회전시키는 제1모터로 구성된 제1컨베이어부; 상기 제1벨트의 끝단 하측에 위치되며, 상기 재활용 탄소섬유직물에서 컷팅되어 나온 재활용 탄소섬유들이 떨어져 놓이는 메쉬형 제2벨트, 상기 제2벨트를 이동시키는 제2롤러, 상기 제2롤러를 회전시키는 제2모터로 구성된 제2컨베이어부; 상기 제1벨트의 끝단 상측에 위치되어 상기 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하는 제1칼날부, 상기 제2벨트의 끝단 상측에 위치되어 상기 재활용 탄소섬유들을 컷팅하는 제2칼날부로 구성된 컷팅부; 상기 제2벨트에 놓인 재활용 탄소섬유들을 길이방향으로 정렬하는 정렬부; 및 상기 제2벨트의 하측에 위치되며, 상기 제2벨트에 구비된 메쉬구멍으로부터 떨어지는 재활용 탄소섬유들과, 상기 제2칼날부에 의해 컷팅되어 떨어지는 재활용 탄소섬유들이 수거되는 수거부로 구성되어, 상기 재활용 탄소섬유직물로부터 상기 재활용 탄소섬유들을 만들어내는 탄소섬유직물 컷팅유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A first conveyor unit comprising a first belt on which the recycled carbon fiber fabric is placed, a first roller to move the first belt, and a first motor to rotate the first roller; The second belt is positioned below the end of the first belt, the mesh-shaped second belt is separated from the recycled carbon fibers cut from the recycled carbon fiber fabric, the second roller for moving the second belt, rotating the second roller A second conveyor unit composed of a second motor; A cutting portion including a first blade portion positioned above the end of the first belt to cut the recycled carbon fiber fabric, and a second blade portion positioned above the end of the second belt to cut the recycled carbon fibers; An alignment part for longitudinally aligning recycled carbon fibers placed on the second belt; And a collecting part disposed below the second belt and collecting recycled carbon fibers falling from a mesh hole provided in the second belt, and recycled carbon fibers cut and dropped by the second blade part. And a carbon fiber fabric cutting unit for producing the recycled carbon fibers from the recycled carbon fiber fabrics.

본 발명에 따른 탄소섬유복합재 재활용장치는, 폐 탄소섬유복합재에서 열분해 된 수지가 남아 있지 않게 재활용 탄소섬유직물을 회수하는 탄소섬유직물 회수유닛과, 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하여 길이가 일정한 재활용 탄소섬유들을 만들어 내는 탄소섬유직물 컷팅유닛으로 구성된다. 따라서, 본 발명을 사용하면, 폐 탄소섬유복합재로부터 고품질의 길이가 일정한 재활용 탄소섬유들을 원스톱으로 만들어낼 수 있다.The carbon fiber composite recycling apparatus according to the present invention includes a carbon fiber fabric recovery unit for recovering a recycled carbon fiber fabric so that the pyrolyzed resin remains in the waste carbon fiber composite material, and recycled carbon fiber having a constant length by cutting the recycled carbon fiber fabric. It consists of a carbon fiber fabric cutting unit to produce them. Therefore, using the present invention, it is possible to produce one-stop recycled carbon fibers of high quality and constant length from the waste carbon fiber composite material.

본 발명의 탄소섬유직물 회수유닛은, 제1열원부와 제2열원부가 폐 탄소섬유복합재를 가열하여 폐 탄소섬유복합재에 포함된 수지를 열분해 한다. 그리고, 열분해 된 수지는 즉시 제1열원부의 메쉬구멍을 통해서 수지수거통으로 떨어진다. 또한, 폐 탄소섬유복합재으로부터 회수된 재활용 탄소섬유직물을, 제2열원부가 반복적으로 두들김으로써, 재활용 탄소섬유직물에 남아 있을 수 있는 열분해 수지까지 털어내, 메쉬구멍을 통해 수지수거통으로 떨어뜨린다. 따라서, 탄소섬유복합재를 가열하는 동안, 열분해 된 수지가 즉시 외부로 배출되지 못하고, 재활용 탄소섬유직물과 섞여 있다가 나중에 배출되어, 탄소섬유직물 사이에 열분해 된 수지가 남는 경우를 막을 수 있다.In the carbon fiber fabric recovery unit of the present invention, the first heat source portion and the second heat source portion heat the waste carbon fiber composite material to pyrolyze the resin contained in the waste carbon fiber composite material. Then, the thermally decomposed resin immediately falls into the resin container through the mesh hole of the first heat source portion. In addition, the recycled carbon fiber fabric recovered from the waste carbon fiber composite material is repeatedly beaten to the pyrolysis resin which may remain in the recycled carbon fiber fabric by dropping the second heat source portion and dropped into the resin container through the mesh hole. Therefore, during heating of the carbon fiber composite material, the pyrolyzed resin is not immediately discharged to the outside, mixed with the recycled carbon fiber fabric and later discharged, thereby preventing the pyrolyzed resin from remaining between the carbon fiber fabrics.

본 발명의 탄소섬유직물 회수유닛은, 제1열원부를 구성하는 메쉬판에 코팅제로 코팅을 한다. 따라서, 열분해 된 수지가 메쉬판에 쉽게 달라붙지 못해, 메쉬구멍을 통해서, 열분해 된 수지가 수지수거통으로 신속하게 떨어질 수 있다.The carbon fiber fabric recovery unit of the present invention is coated with a coating agent on the mesh plate constituting the first heat source portion. Therefore, the pyrolyzed resin does not easily stick to the mesh plate, so that the pyrolyzed resin can quickly fall into the resin container through the mesh hole.

본 발명의 탄소섬유직물 회수유닛은, 거리측정센서를 두어 제1열원부의 메쉬판 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재과 제2열원부의 거리를 측정하여, 제2열원부가 폐 탄소섬유복합재를 가열할 때, 제2열원부의 하면이 폐 탄소섬유복합재의 상면과 항상 접촉한 상태에서 가열할 수 있게 만든다. 이로 인해, 제2열원부에서 폐 탄소섬유복합재으로 열이 골고루 전달될 수 있다.The carbon fiber fabric recovery unit of the present invention is provided with a distance measuring sensor to measure the distance between the waste carbon fiber composite material placed on the mesh plate of the first heat source portion and the second heat source portion, and when the second heat source portion heats the waste carbon fiber composite material, The lower surface of the heat source makes the heating possible while always in contact with the upper surface of the waste carbon fiber composite material. As a result, heat can be evenly transferred from the second heat source portion to the waste carbon fiber composite material.

본 발명의 탄소섬유직물 회수유닛은, 수지수거통을 수지배출구쪽으로 경사지게 설치하고, 수지수거통의 표면을 코팅제로 코팅한다. 이로 인해, 수지수거통에 수집된 수지가 수지배출구 쪽으로 원활하게 흘러내려, 수지배출구를 통해 신속하게 배출될 수 있다.In the carbon fiber fabric recovery unit of the present invention, the resin container is inclined toward the resin discharge port, and the surface of the resin container is coated with a coating agent. Thus, the resin collected in the resin container flows smoothly toward the resin outlet, and can be quickly discharged through the resin outlet.

본 발명의 탄소섬유직물 컷팅유닛은, 제1칼날로 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하여, 설정된 길이를 가진 재활용 탄소섬유들과 설정된 길이를 가지지 못한 재활용 탄소섬유들을 동시에 얻어낸다. 설정된 길이를 가진 재활용 탄소섬유들은 제2벨트의 메쉬구멍을 통해서 수거통에 신속하게 수거된다.The carbon fiber fabric cutting unit of the present invention cuts the recycled carbon fiber fabric with the first blade, and simultaneously obtains recycled carbon fibers having a set length and recycled carbon fibers not having a set length. Recycled carbon fibers with a set length are quickly collected in the container through the mesh holes in the second belt.

한편, 제1칼날에 의해 설정된 길이로 컷팅되지 못한 재활용 탄소섬유들은, 정렬부에 의해 제2칼날에 도달 전까지 길이방향으로 정렬된다. 제2칼날은 길이방향으로 정렬된 재활용 탄소섬유들을 설정된 길이로 컷팅한다. 이렇게 제2칼날에 의해 설정된 길이로 컷팅된 재활용 탄소섬유들은 수거통에 바로 떨어져 신속하게 수거된다. 따라서, 재활용 탄소섬유직물로부터 길이가 일정한 가진 재활용 탄소섬유들을 신속하게 얻어낼 수 있다.On the other hand, recycled carbon fibers not cut to the length set by the first blade are aligned in the longitudinal direction until they reach the second blade by the alignment portion. The second blade cuts longitudinally aligned recycled carbon fibers into a set length. The recycled carbon fibers cut to the length set by the second blade are immediately dropped on the container and collected quickly. Thus, it is possible to quickly obtain recycled carbon fibers having a constant length from recycled carbon fiber fabrics.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유복합재 재활용장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄소섬유직물 회수유닛을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1열원부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 B부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 A부분을 확대한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 입구제어부가 입구를 열고, 입구를 통해서 폐 탄소섬유복합재가 들어와 제1열원부에 놓이고, 제2열원부가 폐 탄소섬유복합재의 상면에 접촉하기 위해 내려오는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2에 도시된 제1열원부와 제2열원부가 열을 가해, 제1열원부와 제2열원부 사이에서 폐 탄소섬유복합재에 포함된 수지가 열분해 되고, 열분해 된 수지가 메쉬구멍을 통해 수지수거통으로 떨어지고, 수지배출구쪽으로 흘려내려, 수지배출구를 통해 배출되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 출구제어부가 출구를 열고, 제2열원부가 상승하고, 폐 탄소섬유복합재로부터 회수된 재활용 탄소섬유직물이 출구를 통해 나가려는 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 재활용 탄소섬유직물을 위에서 아래로 내려다 본 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 탄소섬유직물 컷팅유닛을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 탄소섬유직물 컷팅유닛의 평면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 제2벨트와 정렬판, 제2벨트, 가이드판의 위치관계를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a carbon fiber composite recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the carbon fiber fabric recovery unit shown in FIG.
3 is a view illustrating a first heat source unit illustrated in FIG. 2.
FIG. 4 is an enlarged view of a portion B shown in FIG. 3.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 2.
FIG. 6 illustrates a state in which the inlet control unit shown in FIG. 2 opens the inlet, and the waste carbon fiber composite material enters the first heat source unit through the inlet, and the second heat source unit descends to contact the upper surface of the waste carbon fiber composite material. The figure shown.
FIG. 7 illustrates that the resin contained in the waste carbon fiber composite material is thermally decomposed between the first heat source part and the second heat source part by applying heat to the first heat source part and the second heat source part shown in FIG. Falling through the resin container through the flow through the resin discharge port, a view showing a state discharged through the resin discharge port.
8 is a view showing a state in which the outlet control unit shown in FIG. 2 opens the outlet, the second heat source unit rises, and the recycled carbon fiber fabric recovered from the waste carbon fiber composite material is about to exit through the outlet.
9 is a view from above looking down on the recycled carbon fiber fabric shown in FIG.
10 is a view showing the carbon fiber fabric cutting unit shown in FIG.
11 is a plan view of the carbon fiber fabric cutting unit shown in FIG.
12 is a view showing the positional relationship between the second belt and the alignment plate, the second belt, the guide plate shown in FIG.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유복합재 재활용장치를 자세히 설명한다.Hereinafter, the carbon fiber composite recycling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유복합재 재활용장치(1)는 탄소섬유직물 회수유닛(2), 탄소섬유직물 컷팅유닛(3)으로 구성된다.As shown in Figure 1, the carbon fiber composite recycling apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is composed of a carbon fiber fabric recovery unit (2), a carbon fiber fabric cutting unit (3).

탄소섬유직물 회수유닛(2)은 폐 탄소섬유복합재에서 열분해 된 수지가 남아 있지 않게 재활용 탄소섬유직물을 회수하고, 탄소섬유직물 컷팅유닛(3)은 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하여 길이가 일정한 재활용 탄소섬유들을 만들어낸다.The carbon fiber fabric recovery unit (2) recovers recycled carbon fiber fabric so that the thermally decomposed resin does not remain in the waste carbon fiber composite material, and the carbon fiber fabric cutting unit (3) cuts the recycled carbon fiber fabric and recycles carbon with a constant length. Produce fibers.

따라서, 상술한 구성을 가진 탄소섬유복합재 재활용장치(1)로, 폐 탄소섬유복합재로부터 고품질의 길이가 일정한 재활용 탄소섬유들을 원스톱으로 만들어낼 수 있다.Therefore, with the carbon fiber composite material recycling apparatus 1 having the above-described configuration, it is possible to produce one-stop recycled carbon fibers having a constant length of high quality from the waste carbon fiber composite material.

도 2에 도시된 바와 같이, 탄소섬유직물 회수유닛(2)은, 챔버(100), 제1열원부(110), 제2열원부(120), 구동부(130), 수지수거통(140)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the carbon fiber fabric recovery unit 2 includes a chamber 100, a first heat source unit 110, a second heat source unit 120, a drive unit 130, and a resin container 140. It is composed.

제1열원부(110), 제2열원부(120), 구동부(130)는 자체 전원부를 가지고, 구동되거나, 외부에서 공급된 전원으로 구동된다.The first heat source unit 110, the second heat source unit 120, and the driver 130 have their own power supply units, and are driven or driven by externally supplied power sources.

챔버(100)는 상자 형태를 가진다. 챔버(100)의 크기와 모양은 다양하게 변형가능하다.The chamber 100 has a box shape. The size and shape of the chamber 100 can be variously modified.

챔버(100)의 좌측면에는 입구(100a)가 구비된다. 챔버(100)의 우측면에는 출구(100b)가 구비된다. 챔버(100)의 상면 좌측에는 공기유입구(100c)가 구비된다. 챔버(100)의 상면 우측에는 가스배출구(100d)가 구비된다. 챔버(100)의 바닥면 우측에는 수지배출구(100e)가 구비된다. 챔버(100)의 정면에는 챔버(100)의 내부를 관찰할 수 있는 창(미도시)이 구비된다.The inlet 100a is provided on the left side of the chamber 100. The outlet 100b is provided on the right side of the chamber 100. An air inlet 100c is provided on the upper left side of the chamber 100. The gas outlet 100d is provided on the upper right side of the chamber 100. The resin outlet 100e is provided at the bottom right side of the chamber 100. The front of the chamber 100 is provided with a window (not shown) for observing the inside of the chamber 100.

챔버(100)에는 입구제어부(101), 출구제어부(102), 공기유입제어부(103), 가스배출제어부(104), 수지배출제어부(105)가 구비된다.The chamber 100 is provided with an inlet control unit 101, an outlet control unit 102, an air inlet control unit 103, a gas discharge control unit 104, and a resin discharge control unit 105.

입구제어부(101)는 입구(100a)에 설치된다. 입구제어부(101)는 위아래 이동하여 입구(100a)를 개폐하는 문(101a), 문(101a)을 위아래로 이동시키는 모터(101b)로 구성된다.The inlet control unit 101 is installed at the inlet 100a. The entrance control unit 101 includes a door 101a for moving up and down to open and close the entrance 100a, and a motor 101b for moving the door 101a up and down.

출구제어부(102)는 출구(100b)에 설치된다. 출구제어부(102)는 위아래로 이동하여 출구(100b)를 개폐하는 문(102a), 문(102a)을 위아래로 이동시키는 모터(102b)로 구성된다.The outlet control unit 102 is installed at the outlet 100b. The outlet control unit 102 includes a door 102a for moving up and down to open and close the outlet 100b, and a motor 102b for moving the door 102a up and down.

공기유입제어부(103)는 공기유입구(100c)에 설치된다. 공기유입제어부(103)는 덕트(103a), 덕트(103a)를 개폐하는 밸브(103b)로 구성된다. 덕트(103a)는 외부 공기를 챔버(100) 내로 불어 넣어주는 송풍기(미도기)와 연결된다. 덕트(103a)와 공기유입구(100c)를 통해 외부 공기가 챔버(100)내로 유입된다.The air inlet control unit 103 is installed at the air inlet 100c. The air inflow control part 103 is comprised with the duct 103a and the valve 103b which opens and closes the duct 103a. The duct 103a is connected to a blower (a microcomputer) that blows outside air into the chamber 100. Outside air is introduced into the chamber 100 through the duct 103a and the air inlet 100c.

가스배출제어부(104)는 가스배출구(100d)에 설치된다. 가스배출제어부(104)는 덕트(104a), 덕트(104a)를 개폐하는 밸브(104b)로 구성된다. 덕트(104a)는 연소 가스를 챔버(100) 바깥으로 배출시키는 펌프(미도시)와 연결된다. 가스배출구(100d)와 덕트(104a)를 통해 연소 가스가 챔버(100) 바깥으로 배출된다.The gas discharge control unit 104 is provided at the gas discharge port 100d. The gas discharge control part 104 is comprised with the duct 104a and the valve 104b which opens and closes the duct 104a. Duct 104a is connected to a pump (not shown) that discharges combustion gas out of chamber 100. Combustion gas is discharged out of the chamber 100 through the gas outlet 100d and the duct 104a.

수지배출제어부(105)는 수지배출구(100e)에 설치된다. 수지배출제어부(105)는 덕트(105a), 덕트(105a)를 개폐하는 밸브(105b)로 구성된다. 덕트(105a)는 열분해 된 수지(Py, 도 7참조)를 챔버(100) 바깥으로 배출시키는 펌프(미도시)와 연결된다. 수지배출구(100e)와 덕트(105a)를 통해 열분해 된 수지(Py, 도 7참조)가 챔버(100) 바깥으로 배출된다.The resin discharge control section 105 is provided at the resin discharge port 100e. The resin discharge control part 105 is comprised by the duct 105a and the valve 105b which opens and closes the duct 105a. The duct 105a is connected to a pump (not shown) for discharging the pyrolyzed resin Py (see FIG. 7) to the outside of the chamber 100. The pyrolyzed resin Py (see FIG. 7) is discharged through the resin discharge port 100e and the duct 105a to the outside of the chamber 100.

챔버(100)에는 압력센서(Ps), 온도센서(Ts), 거리측정센서(Ls)가 설치된다. 압력센서(Ps)는 챔버(100) 내의 압력을 측정한다. 온도센서(Ts)는 챔버(100) 내의 온도를 측정한다. 거리측정센서(Ls)는 제1열원부(110) 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재(Pdr)과 제2열원부(120) 사이의 거리를 측정한다.The chamber 100 is provided with a pressure sensor Ps, a temperature sensor Ts, and a distance measuring sensor Ls. The pressure sensor Ps measures the pressure in the chamber 100. The temperature sensor Ts measures the temperature in the chamber 100. The distance measuring sensor Ls measures the distance between the waste carbon fiber composite material Pdr placed on the first heat source unit 110 and the second heat source unit 120.

압력센서(Ps), 온도센서(Ts), 거리측정센서(Ls)는 자체 전원으로 구동되거나, 외부에서 공급된 전원으로 구동된다.The pressure sensor Ps, the temperature sensor Ts, and the distance measuring sensor Ls are driven by their own power sources or by externally supplied power sources.

압력센서(Ps)에서 측정된 압력값, 온도센서(Ts)에서 측정된 온도값은 가스배출제어부(104)로 전달된다. 거리측정센서(Ls)에서 측정된 거리값은 구동부(130)로 전달된다.The pressure value measured by the pressure sensor Ps and the temperature value measured by the temperature sensor Ts are transmitted to the gas discharge controller 104. The distance value measured by the distance measuring sensor Ls is transmitted to the driver 130.

제1열원부(110), 제2열원부(120), 구동부(130)가 외부 컴퓨터에 의해 통합적으로 제어되어 구동될 경우, 측정된 압력값, 온도값, 거리값은 외부 제어시스템으로 전달된다.When the first heat source unit 110, the second heat source unit 120, and the drive unit 130 are integrally controlled and driven by an external computer, the measured pressure value, temperature value, and distance value are transmitted to the external control system. .

제1열원부(110)는 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 열을 가하여, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 포함된 수지를 열분해한다. 이를 위해, 제1열원부(110)의 위에 폐 탄소섬유복합재(Pdr)가 놓인다.The first heat source unit 110 heats the waste carbon fiber composite material Pdr to thermally decompose the resin contained in the waste carbon fiber composite material Pdr. To this end, the waste carbon fiber composite material Pdr is placed on the first heat source unit 110.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1열원부(110)는 메쉬판(111)과 코팅제(112)로 구성된다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the first heat source unit 110 is composed of a mesh plate 111 and a coating agent 112.

메쉬판(111)은 지지대(S1)에 의해 챔버(100) 내에 고정된다. 메쉬판(111)은 격자형으로 배치된 니크롬선(111a)으로 구성된다. 니크롬선(111a)의 두께는 1~2mm이다. 니크롬선(111a)에 전류가 흐르면 열이 발생한다. 발생된 열은 제1열원부(110) 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 전달되어, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 포함된 수지를 열분해시킨다.The mesh plate 111 is fixed in the chamber 100 by the support S1. The mesh plate 111 is comprised from the nichrome wire 111a arrange | positioned at the grid | lattice form. The thickness of the nichrome wire 111a is 1-2 mm. When current flows through the nichrome wire 111a, heat is generated. The generated heat is transferred to the waste carbon fiber composite material Pdr placed on the first heat source unit 110 to thermally decompose the resin contained in the waste carbon fiber composite material Pdr.

메쉬판(111)에는 메쉬구멍(111b)들이 형성된다. 메쉬구멍(111b)의 평균 크기는 가로5mm×세로5mm이다. 메쉬구멍(111b)들을 통과하여 열분해 된 수지(Py, 도 7참조)가 수지수거통(140)으로 떨어진다.Mesh holes 111b are formed in the mesh plate 111. The average size of the mesh holes 111b is 5mm in width x 5mm in length. The pyrolyzed resin Py (see FIG. 7) passing through the mesh holes 111b falls into the resin container 140.

코팅제(112)는 니크롬선(111a)에 0.01~0.1mm 두께로 코팅된다. 코팅제(112)는 세라믹 코팅제로 구성된다. 코팅제(112)로 인해, 열분해 된 수지가 니크롬선에 달라붙지 않고, 신속하게 메쉬구멍(111b)을 통해 아래로 떨어져, 수지수거통(140)으로 수집된다.The coating agent 112 is coated with a thickness of 0.01 mm to 0.1 mm on the nichrome wire 111 a. The coating agent 112 is composed of a ceramic coating agent. Due to the coating agent 112, the thermally decomposed resin does not stick to the nichrome wire, but is quickly dropped down through the mesh hole 111b and collected into the resin container 140.

제2열원부(120)는 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 열을 가하여, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 포함된 수지를 열분해한다. 제2열원부(120)의 하면은 제1열원부(110) 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면에 접촉한다.The second heat source unit 120 heats the waste carbon fiber composite material Pdr to thermally decompose the resin contained in the waste carbon fiber composite material Pdr. The lower surface of the second heat source unit 120 contacts the upper surface of the waste carbon fiber composite material Pdr placed on the first heat source unit 110.

제2열원부(120)는 제1열원부(110)와 동일한 메쉬판과 코팅제로 구성될 수 있다. 또는, 제2열원부(120)는 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 접촉면적을 크게 하기 위해, 메쉬구멍(111b)이 없는 아닌 밋밋한 판 형태로 구성될 수 있다.The second heat source part 120 may be composed of the same mesh plate and coating agent as the first heat source part 110. Alternatively, the second heat source part 120 may be formed in a flat plate shape without the mesh hole 111b in order to increase the contact area of the waste carbon fiber composite material Pdr.

제2열원부(120)가 판 형태로 구성될 경우, 판의 내부에는 히터코일이 더 설치된다. 또한, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)와 접촉하는 판의 하면에는 코팅제가 코팅될 수 있다.When the second heat source unit 120 is configured in a plate shape, a heater coil is further installed inside the plate. In addition, a coating agent may be coated on the lower surface of the plate in contact with the waste carbon fiber composite material Pdr.

구동부(130)는 제2열원부(120)를 상하로 이동시킨다.The driving unit 130 moves the second heat source unit 120 up and down.

구동부(130)는 봉(131)과 모터(132)로 구성된다.The driver 130 is composed of a rod 131 and a motor 132.

봉(131)은 모터(132)와 제2열원부(120)를 연결된다.The rod 131 is connected to the motor 132 and the second heat source unit 120.

구동부(130)는 모터(132)로 봉(131)을 내려, 제1열원부(110) 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면에 제2열원부(120)의 하면이 항상 접촉되게 만든다.The driving unit 130 lowers the rod 131 with the motor 132 so that the lower surface of the second heat source unit 120 always contacts the upper surface of the waste carbon fiber composite material Pdr placed on the first heat source unit 110. .

또한, 구동부(130)는 모터(132)로 봉(131)을 위아래로 반복적으로 이동시켜, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에서 회수된 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 두들긴다. 그러면, 재활용 탄소섬유직물(Fdr)에 남아 있을 수 있는 열분해 된 수지(Py, 도 7참조)까지 털어내, 메쉬구멍(111b)을 통해 수지수거통(140)으로 떨어뜨릴 수 있다. In addition, the drive unit 130 repeatedly moves the rod 131 up and down by the motor 132, to beat the recycled carbon fiber fabric (Fdr) recovered from the waste carbon fiber composite material (Pdr). Then, it can be shaken off to the pyrolyzed resin (Py, see FIG. 7), which may remain in the recycled carbon fiber fabric Fdr, and dropped to the resin container 140 through the mesh hole 111b.

수지수거통(140)은 메쉬구멍(111a)으로부터 떨어진 열분해 된 수지(Py, 도 7참조)를 받는다.The resin container 140 receives the pyrolyzed resin Py (see FIG. 7) away from the mesh hole 111a.

수지수거통(140)은 수지배출구(105) 쪽으로 경사진다.The resin container 140 is inclined toward the resin discharge port 105.

도 5에 도시된 바와 같이, 수지수거통(140)은 판(141)과 코팅제(142)로 구성된다.As shown in FIG. 5, the resin container 140 includes a plate 141 and a coating agent 142.

판(141)은 수지를 담을 수 있는 형상으로, 철판이 절곡되어 만들어진다.Plate 141 is a shape that can hold the resin, the iron plate is made of bent.

판(141)은 지지대(S2)에 의해 챔버(100)에 고정된다.The plate 141 is fixed to the chamber 100 by the support (S2).

코팅제(142)는 판(141)의 상면에 0.01~0.1mm 두께로 코팅된다. 코팅제(142)는 세라믹 코팅제로 구성된다. 코팅제(142)로 인해, 열분해 된 수지가 판(141)에 달라붙지 않고, 수지배출구(105) 쪽으로 원활하게 흘러내린다.The coating agent 142 is coated to a thickness of 0.01 ~ 0.1mm on the upper surface of the plate 141. The coating agent 142 is composed of a ceramic coating agent. Due to the coating agent 142, the thermally decomposed resin does not stick to the plate 141, but flows smoothly toward the resin outlet 105.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 탄소섬유직물 컷팅유닛(3)은, 제1컨베이어부(10), 제2컨베이어부(20), 컷팅부(30), 정렬부(40), 수거부(50)로 구성된다.10 to 12, the carbon fiber fabric cutting unit 3, the first conveyor portion 10, the second conveyor portion 20, the cutting portion 30, the alignment portion 40, the number Reject 50.

제1컨베이어부(10)은 프레임(14) 위에 설치된다.The first conveyor unit 10 is installed on the frame 14.

제1컨베이어부(10)은, 제1벨트(11), 제1롤러(12), 제1모터(13)로 구성된다.The 1st conveyor part 10 is comprised from the 1st belt 11, the 1st roller 12, and the 1st motor 13. As shown in FIG.

제1벨트(11) 위에 재활용 탄소섬유직물(Fdr)이 놓인다.The recycled carbon fiber fabric Fdr is placed on the first belt 11.

제1롤러(12)는 제1벨트(11)의 양끝단에 각각 설치된다. 제1롤러(12)는 시계방향으로 회전하여 제1벨트(11)를 좌측에서 우측으로 이동시킨다.The first roller 12 is installed at both ends of the first belt 11, respectively. The first roller 12 rotates clockwise to move the first belt 11 from left to right.

제1모터(13)는 제1롤러(12)를 회전시킨다.The first motor 13 rotates the first roller 12.

제2컨베이어부(20)은 제1벨트(11)의 끝단 하측에 위치된다. 이를 위해, 프레임(14)은 제1컨베이어부(10)의 높이를 조절하여, 제2컨베이어부(20) 보다 제1컨베이어부(10)을 높게 만든다.The second conveyor unit 20 is located below the end of the first belt 11. To this end, the frame 14 adjusts the height of the first conveyor unit 10 to make the first conveyor unit 10 higher than the second conveyor unit 20.

제2컨베이어부(20)은, 제2벨트(21), 제2롤러(22), 제2모터(23)로 구성된다.The 2nd conveyor part 20 is comprised from the 2nd belt 21, the 2nd roller 22, and the 2nd motor 23. As shown in FIG.

제2벨트(21) 위에 재활용 탄소섬유직물(Fdr)에서 컷팅되어 나온 재활용 탄소섬유(CF)들이 떨어져 놓인다. 제2벨트(21)는 메쉬구멍(21a)들을 구비한 메쉬형 벨트이다. 메쉬구멍(21a)의 직경(11 mm)은 설정된 길이를 가진 재활용 탄소섬유(CF)의 길이 보다 조금 크다. 따라서, 이미 설정된 길이(10 mm)로 컷팅된 재활용 탄소섬유(CF)는 메쉬구멍(21a)들을 통해서, 제2벨트(21) 위에 남아있지 않고 수거통(51)으로 바로 떨어진다.The recycled carbon fibers CF cut out from the recycled carbon fiber fabric Fdr are disposed on the second belt 21. The second belt 21 is a mesh belt having mesh holes 21a. The diameter 11 mm of the mesh hole 21a is slightly larger than the length of the recycled carbon fiber CF having a set length. Therefore, the recycled carbon fiber CF cut to the already set length (10 mm) falls directly to the container 51 without remaining on the second belt 21 through the mesh holes 21a.

제2롤러(22)는 제2벨트(21)의 양끝단에 각각 설치된다. 제2롤러(22)는 시계방향으로 회전하여 제2벨트(21)를 좌측에서 우측으로 이동시킨다.The second rollers 22 are installed at both ends of the second belt 21, respectively. The second roller 22 rotates clockwise to move the second belt 21 from left to right.

제2모터(23)는 제2롤러(22)를 회전시킨다.The second motor 23 rotates the second roller 22.

컷팅부(30)는 제1칼날부(31), 제2칼날부(32)로 구성된다.The cutting part 30 is comprised by the 1st blade part 31 and the 2nd blade part 32. As shown in FIG.

제1칼날부(31)는 제1벨트(11)의 끝단 상측에 위치된 제1칼날(31a)과, 제1칼날(31a)을 상하로 구동시키는 구동부(31b)와, 제1칼날(31a)이 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 자를 때, 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 받치는 제1지지대(31c)로 구성된다. 구동부(31b)는 제1칼날(31a)을 상하로 왕복운동시킨다. 구동부(31b)는 공지된 기술을 사용하여 다양하게 구성이 가능하다.The 1st blade part 31 is the 1st blade 31a located in the upper end of the 1st belt 11, the drive part 31b which drives the 1st blade 31a up and down, and the 1st blade 31a. ) Cuts the recycled carbon fiber fabric (Fdr), it is composed of a first support (31c) for supporting the recycled carbon fiber fabric (Fdr). The drive part 31b reciprocates the 1st blade 31a up and down. The driver 31b can be variously configured using a known technique.

제2칼날부(32)는 제2벨트(21)의 끝단 상측에 위치된 제2칼날(32a)과, 제2칼날(32a)을 상하로 구동시키는 구동부(32b)와, 제2칼날(32a)이 재활용 탄소섬유(CF)를 자를 때, 재활용 탄소섬유(CF)를 받치는 제2지지대(32c)로 구성된다. 구동부(32b)는 공지된 기술을 사용하여 다양하게 구성이 가능하다.The second blade portion 32 includes a second blade 32a located above the end of the second belt 21, a drive portion 32b for driving the second blade 32a up and down, and a second blade 32a. ) Cuts the recycled carbon fiber CF, it is composed of a second support (32c) for supporting the recycled carbon fiber (CF). The driver 32b may be variously configured using a known technique.

정렬부(40)는 제2벨트(21)에 놓인 재활용 탄소섬유(CF)들을 길이방향으로 정렬시킨다. 여기서, 제2벨트(21)에 놓인 재활용 탄소섬유(CF)들은, 제1칼날(31a)에 의해 설정된 길이로 절단되지 못해, 메쉬구멍(21a)을 통해 수거통(51)으로 떨어지지 못한 재활용 탄소섬유(CF)들이다. The alignment unit 40 aligns the recycled carbon fibers CF placed on the second belt 21 in the longitudinal direction. Here, the recycled carbon fibers CF placed on the second belt 21 are not cut to the length set by the first blade 31a, and thus the recycled carbon fibers do not fall into the container 51 through the mesh hole 21a. (CF).

도 11에 도시된 바와 같이, 정렬부(40)는 정렬판(41), 가이드판(42), 회전체(43)로 구성된다.As shown in FIG. 11, the alignment unit 40 includes an alignment plate 41, a guide plate 42, and a rotating body 43.

정렬판(41)은 제2벨트(21)에 놓인 탄소섬유들의 방향을 길이방향으로 바꾼다. 이를 위해, 정렬판(41)은 꼭지점이 좌측에 위치되고 바닥면이 우측에 위치된 이등변삼각형 형상을 가진다.The alignment plate 41 changes the direction of the carbon fibers placed on the second belt 21 in the longitudinal direction. To this end, the alignment plate 41 has an isosceles triangle shape in which the vertex is located on the left side and the bottom surface is located on the right side.

도 12에 도시된 바와 같이, 정렬판(41)은 제2벨트(21)의 중앙에 일정높이(H1)로 띄워져 설치된다. 일정높이(H1)는 정렬판(41)과 제2벨트(21)의 간섭을 피하고, 재활용 탄소섬유(CF)들이 정렬판(41)과 제2벨트(21) 사이에 끼지 못하게 0.1 mm 내외이다.As shown in FIG. 12, the alignment plate 41 is installed to be lifted at a predetermined height H1 at the center of the second belt 21. The constant height H1 is about 0.1 mm to avoid interference of the alignment plate 41 and the second belt 21 and to prevent recycled carbon fibers CF from being interposed between the alignment plate 41 and the second belt 21. .

가이드판(42)은 제2벨트(21)에 놓인 탄소섬유들을 길이방향으로 모아서 제2칼날(32a)에 제공한다. 이를 위해, 가이드판(42)은 꼭지점이 좌측에 위치되고 바닥면이 우측에 위치된 직각삼각형 형상을 가진다.The guide plate 42 collects the carbon fibers laid on the second belt 21 in the longitudinal direction and provides them to the second blade 32a. To this end, the guide plate 42 has a right triangle shape where the vertex is located on the left side and the bottom surface is located on the right side.

가이드판(42)은 제2벨트(21)의 후단 좌우측 각각에 직각모서리가 위치되게 일정높이(H2)로 띄워져 설치된다. 일정높이(H2)는 가이드판(42)과 제2벨트(21)의 간섭을 피하고, 재활용 탄소섬유(CF)들이 가이드판(42)과 제2벨트(21) 사이에 끼지 못하게 0.1 mm 내외이다.The guide plate 42 is floated at a predetermined height H2 such that a right angled corner is positioned at each of the rear left and right sides of the second belt 21. The predetermined height H2 is about 0.1 mm to avoid interference of the guide plate 42 and the second belt 21 and to prevent recycled carbon fibers CF from being caught between the guide plate 42 and the second belt 21. .

회전체(43)는 제2벨트(21)에 놓인 재활용 탄소섬유(CF)들을 정렬판(41)방향으로 밀어준다.The rotating body 43 pushes the recycled carbon fibers CF placed on the second belt 21 in the direction of the alignment plate 41.

회전체(43)들은 제2벨트(21)의 좌우측에 일정간격(50 mm)으로 설치된다. 회전체(43)에는 재활용 탄소섬유(CF)들을 걸어 정렬판(41) 방향으로 밀어주는 걸림막대(43a)들이 설치된다. 걸림막대(43a)는 인접한 회전체(43)에 설치된 걸림막대(43a)와 간섭되지 않고, 재활용 탄소섬유(CF)들이 회전체(43)들 사이로 빠져나가지 못하게 하는 길이(15 mm)를 가진다.The rotating bodies 43 are installed at a predetermined interval (50 mm) on the left and right sides of the second belt 21. The rotating body 43 is provided with locking bars 43a that hang the recycled carbon fibers CF to the alignment plate 41. The locking bar 43a does not interfere with the locking bar 43a provided in the adjacent rotating body 43 and has a length (15 mm) that prevents recycled carbon fibers CF from escaping between the rotating bodies 43.

제2벨트(21)가 이동하는 방향을 기준으로, 제2벨트(21)의 좌측에 설치된 회전체(43)들을 반시계 방향으로 회전하고, 제2벨트(21)의 우측에 설치된 회전체(43)들을 시계 방향으로 회전한다. 회전체(43)는 공지된 기술을 사용하여 다양하게 구성이 가능하다.On the basis of the direction in which the second belt 21 moves, the rotating bodies 43 installed on the left side of the second belt 21 are rotated counterclockwise, and the rotating bodies installed on the right side of the second belt 21 ( 43 rotate them clockwise. The rotating body 43 can be variously constructed using a well-known technique.

도 10에 도시된 바와 같이, 수거부(50)은 제2벨트(21)의 하측에 위치된다.As shown in FIG. 10, the collecting unit 50 is located below the second belt 21.

수거부(50)은 수거통(51), 경사판(52)으로 구성된다.The collecting part 50 is comprised by the collecting container 51 and the inclination plate 52. As shown in FIG.

수거통(51)으로 제2벨트(21)의 메쉬구멍(21a)을 통해서 떨어진 재활용 탄소섬유(CF)들과, 제2칼날(32)에 의해 컷팅된 재활용 탄소섬유(CF)들이 수거된다.Recycled carbon fibers CF dropped through the mesh hole 21a of the second belt 21 and the recycled carbon fibers CF cut by the second blade 32 are collected by the container 51.

경사판(52)은 수거통(51)이 바닥면에 설치되며, 수거통(51)의 좌측에서 우측으로 하향 경사져 있다. 이로 인해, 제2벨트(21)의 메쉬구멍(21a)을 통해서 떨어진 재활용 탄소섬유(CF)들은 우측으로 흘러내려, 제2칼날(32)에 의해 컷팅된 재활용 탄소섬유(CF)들과 함께 모인다.As for the inclination plate 52, the container 51 is installed in the bottom surface, and is inclined downward from the left side of the container 51 to the right side. Due to this, the recycled carbon fibers CF dropped through the mesh hole 21a of the second belt 21 flow down to the right and are collected together with the recycled carbon fibers CF cut by the second blade 32. .

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 탄소섬유 회수장치의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the recycled carbon fiber recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

재활용 탄소섬유 회수장치(1)는, 탄소섬유직물 회수유닛(2)에서 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에서 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 회수하고, 이렇게 회수된 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 탄소섬유직물 컷팅유닛(3)에서 컷팅하여 재활용 탄소섬유(CF)들로 만들어낸다. 이러한 과정은 탄소섬유직물 회수유닛(2)과 탄소섬유직물 컷팅유닛(3)을 거쳐 원스톱으로 진행된다.The recycled carbon fiber recovery apparatus 1 recovers the recycled carbon fiber fabric Fdr from the waste carbon fiber composite material Pdr in the carbon fiber fabric recovery unit 2, and recovers the recycled carbon fiber fabric Fdr. The fibrous fabric cutting unit 3 is cut to produce recycled carbon fibers (CF). This process is one-stop through the carbon fiber fabric recovery unit (2) and the carbon fiber fabric cutting unit (3).

먼저, 탄소섬유직물 회수유닛(2)이, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에서 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 회수하는 방법을 설명한다. 도 6 내지 도 8을 기본적으로 참조한다.First, the carbon fiber fabric recovery unit 2 will be described a method for recovering the recycled carbon fiber fabric (Fdr) from the waste carbon fiber composite material (Pdr). 6 to 8 are basically referred to.

입구제어부(101)는 모터(101b)을 작동시켜 문(101a)을 위로 올린다. 입구(100a)가 열린다.The entrance control unit 101 operates the motor 101b to raise the door 101a. The inlet 100a is opened.

제1열원부(110)의 메쉬판(111) 위에 폐 탄소섬유복합재(Pdr)를 올려놓는다. 메쉬판(111) 위에 폐 탄소섬유복합재(Pdr)를 작업자가 올려놓을 수도 있고, 로봇이 올려놓을 수도 있고, 컨베이어가 올려놓을 수도 있다.The waste carbon fiber composite material Pdr is placed on the mesh plate 111 of the first heat source unit 110. The worker may place the waste carbon fiber composite material Pdr on the mesh plate 111, the robot may place it, or the conveyor may place it.

입구제어부(101)는 모터(101b)를 작동시켜 문(101a)을 아래로 내린다. 입구(100a)가 닫힌다.The entrance control unit 101 operates the motor 101b to lower the door 101a. The inlet 100a is closed.

구동부(130)는 모터(132)로 봉(131)을 내려, 제2열원부(120)의 하면이 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면에 접촉되게 만든다.The driving unit 130 lowers the rod 131 with the motor 132 so that the lower surface of the second heat source unit 120 contacts the upper surface of the waste carbon fiber composite material Pdr.

제1열원부(110)와 제2열원부(120) 사이에 폐 탄소섬유복합재(Pdr)가 위치된다.The waste carbon fiber composite material Pdr is positioned between the first heat source unit 110 and the second heat source unit 120.

제1열원부(110)와 제2열원부(120)에 전원이 공급된다. 제1열원부(110)와 제2열원부(120)가 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 열을 가한다.Power is supplied to the first heat source unit 110 and the second heat source unit 120. The first heat source unit 110 and the second heat source unit 120 apply heat to the waste carbon fiber composite material Pdr.

공급유입부(103)가 밸브(103b)를 연다. 덕트(103a)와 공기유입구(100c)를 통해, 외부공기가 챔버(110) 내로 유입된다.The feed inlet 103 opens the valve 103b. External air flows into the chamber 110 through the duct 103a and the air inlet 100c.

압력센서(Ps)는 챔버(100) 내의 압력을 측정하여, 가스배출제어부(104)로 전달한다. 온도센서(Ts)는 챔버(100) 내의 온도를 측정하여, 가스배출제어부(104)로 전달한다.The pressure sensor Ps measures the pressure in the chamber 100 and transmits the pressure to the gas discharge controller 104. The temperature sensor Ts measures the temperature in the chamber 100 and transmits the temperature to the gas discharge controller 104.

폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 포함된 수지가 열분해 된다. 수지가 열분해 되면서 연소가스가 발생한다.The resin contained in the waste carbon fiber composite material (Pdr) is thermally decomposed. The resin is pyrolyzed to produce combustion gases.

가스배출제어부(104)는 챔버(100) 내의 압력과 온도상태가 기준이상이면, 밸브(104b)를 열어, 덕트(104a)와 가스배출구(100d)를 통해 연소가스를 챔버(100) 바깥으로 배출시킨다.The gas discharge control unit 104 opens the valve 104b when the pressure and temperature conditions in the chamber 100 are higher than the reference, and discharges the combustion gas to the outside of the chamber 100 through the duct 104a and the gas discharge port 100d. Let's do it.

거리측정센서(Ls)는 제1열원부(110) 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재(Pdr)과 제2열원부(120)와의 거리를 측정하여, 구동부(130)에 전달한다. 구동부(130)는 거리측정센서(Ls)로부터 전달받은 거리값으로부터, 제2열원부(120)의 하면과 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면의 접촉여부를 판단한다.The distance measuring sensor Ls measures the distance between the waste carbon fiber composite material Pdr placed on the first heat source unit 110 and the second heat source unit 120 and transmits the distance to the driving unit 130. The driving unit 130 determines whether the bottom surface of the second heat source unit 120 is in contact with the top surface of the waste carbon fiber composite material Pdr from the distance value received from the distance measuring sensor Ls.

예를 들어, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 포함된 수지가 열분해 되면, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 두께가 달라져, 제2열원부(120)의 하면이 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면과 떨어질 수 있다. 이 경우, 거리측정센서(Ls)에서 측정된 거리값이, 제2열원부(120)의 하면이 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면과 떨어질 정도의 값을 가진다. 이때, 구동부(130)는 모터(132)로 봉(131)을 내려, 제2열원부(120)의 하면을 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면에 다시 접촉시킨다. 이로 인해, 제2열원부(120)가 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 열을 가하는 동안, 제2열원부(120)의 하면과 폐 탄소섬유복합재(Pdr)의 상면은 항상 접촉된 상태로 유지될 수 있다.For example, when the resin contained in the waste carbon fiber composite material (Pdr) is thermally decomposed, the thickness of the waste carbon fiber composite material (Pdr) is changed, so that the lower surface of the second heat source portion 120 is the upper surface of the waste carbon fiber composite material (Pdr). Can fall off. In this case, the distance value measured by the distance measuring sensor Ls has a value such that the lower surface of the second heat source part 120 is separated from the upper surface of the waste carbon fiber composite material Pdr. At this time, the driving unit 130 lowers the rod 131 with the motor 132 to bring the lower surface of the second heat source unit 120 back into contact with the upper surface of the waste carbon fiber composite material Pdr. Therefore, while the second heat source unit 120 heats the waste carbon fiber composite material Pdr, the bottom surface of the second heat source unit 120 and the top surface of the waste carbon fiber composite material Pdr are always kept in contact with each other. Can be.

열분해 된 수지(Py)는 메쉬구멍(111a)을 통해서 수지수거통(130)으로 떨어진다. 수지수거통(130)에 덜어진 열분해 수지(Py)는 경사면을 따라 수지배출구(105)로 이동한다.The pyrolyzed resin Py falls into the resin container 130 through the mesh hole 111a. Pyrolytic resin (Py) removed in the resin container 130 is moved to the resin outlet 105 along the inclined surface.

수지배출제어부(105)는 밸브(105b)를 작동시켜 덕트(105a)를 연다. 덕트(105a)에 연결된 펌프가 열분해 된 수지(Py)를 챔버(100)의 외부로 배출시킨다.The resin discharge control unit 105 operates the valve 105b to open the duct 105a. A pump connected to the duct 105a discharges the pyrolyzed resin Py to the outside of the chamber 100.

설정시간(2~5시간)이 지나면, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)에 포함된 수지가 모두 열분해 된다. 그러면, 제1열원부(110) 위에, 폐 탄소섬유복합재(Pdr)로부터 회수된 재활용 탄소섬유직물(Fdr)만 남게 된다.After the set time (2-5 hours), all the resin contained in the waste carbon fiber composite material (Pdr) is pyrolyzed. Then, only the recycled carbon fiber fabric (Fdr) recovered from the waste carbon fiber composite material (Pdr) remains on the first heat source unit (110).

구동부(130)는 모터(132)로 봉(131)을 위아래로 반복적으로 이동시켜, 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 두들긴다. 재활용 탄소섬유직물(Fdr)에 남아 있을 수 있는 열분해 된 수지(Py)까지 털어내, 메쉬구멍(111a)을 통해 수지수거통(130)으로 떨어뜨린다.The drive unit 130 repeatedly moves the rod 131 up and down with the motor 132 to beat the recycled carbon fiber fabric (Fdr). The pyrolyzed resin Py, which may remain in the recycled carbon fiber fabric Fdr, is shaken off and dropped into the resin container 130 through the mesh hole 111a.

구동부(130)는 모터(132)로 봉(131)을 올려, 제2열원부(120)를 윈위치 시킨다.The driving unit 130 raises the rod 131 with the motor 132 to win position the second heat source unit 120.

출구제어부(102)는 모터(102b)을 작동시켜 문(102a)을 위로 올린다. 출구(100b)가 열린다.The outlet control unit 102 operates the motor 102b to raise the door 102a. The exit 100b is opened.

다음으로, 탄소섬유직물 컷팅유닛(2)이, 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하여 재활용 탄소섬유(CF)들을 만드는 방법을 설명한다. 도 10 내지 도 12를 기본적으로 참조한다.Next, the carbon fiber fabric cutting unit 2 will be described a method of cutting recycled carbon fiber fabric to make recycled carbon fibers (CF). Basic reference is made to FIGS. 10 to 12.

작업자 또는 로봇 또는 컨베이어가, 탄소섬유직물 회수유닛(2)의 챔버(100)에서 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 꺼내, 탄소섬유직물 컷팅유닛(3)의 제1벨트(11) 위에 올려놓는다.A worker or a robot or a conveyor removes the recycled carbon fiber fabric Fdr from the chamber 100 of the carbon fiber fabric recovery unit 2 and places it on the first belt 11 of the carbon fiber fabric cutting unit 3.

제1모터(13)가 제1롤러(12)를 시계방향으로 회전시켜, 제1벨트(11)를 오른쪽으로 이동시킨다. 그러면, 제1벨트(11) 위에 놓인 재활용 탄소섬유직물(Fdr)이 제1칼날(31a)까지 이동한다.The first motor 13 rotates the first roller 12 clockwise to move the first belt 11 to the right. Then, the recycled carbon fiber fabric Fdr placed on the first belt 11 moves to the first blade 31a.

제1벨트(11)의 끝단에서 제2벨트(21) 위로 떨어져 제1지지대(31c)에 놓인 재활용 탄소섬유직물(Fdr)을 제1칼날(31a)이 상하운동하면서 연속적으로 컷팅한다. 그러면, 재활용 탄소섬유직물(Fdr)에서 재활용 탄소섬유(CF)들이 컷팅되어 얻어진다. 재활용 탄소섬유(CF)들은 제2벨트(21) 위로 떨어진다.The first cutting edge 31a continuously cuts the recycled carbon fiber fabric Fdr placed on the first support 31c apart from the end of the first belt 11 on the second belt 21. Then, the recycled carbon fibers CF are cut from the recycled carbon fiber fabric Fdr. Recycled carbon fibers CF fall onto the second belt 21.

제2모터(23)가 제2롤러(22)를 시계방향으로 회전시켜, 제2벨트(21)를 오른쪽으로 이동시킨다. 제2벨트(21) 위에 떨어진 재활용 탄소섬유(CF)들 중 메쉬구멍(21a) 보다 작은 재활용 탄소섬유(CF)들은 메쉬구멍(21a)을 통해서 수거통(51)으로 바로 떨어진다. 수거통(51)에 설치된 경사판(52) 위로 떨어진 재활용 탄소섬유(CF)들은 경사면을 따라 우측으로 이동한다.The second motor 23 rotates the second roller 22 clockwise to move the second belt 21 to the right. Among the recycled carbon fibers CF dropped on the second belt 21, the recycled carbon fibers CF smaller than the mesh hole 21a fall directly into the container 51 through the mesh hole 21a. Recycled carbon fibers CF dropped on the inclined plate 52 installed in the container 51 move to the right along the inclined surface.

제2벨트(21) 위에 떨어진 재활용 탄소섬유(CF)들 중 메쉬구멍(21a) 보다 큰 재활용 탄소섬유(CF)들은 제2벨트(21)를 따라 제2칼날(32a)까지 이동한다.Among the recycled carbon fibers CF dropped on the second belt 21, the recycled carbon fibers CF larger than the mesh hole 21a move to the second blade 32a along the second belt 21.

이때, 회전체(43)들이 회전하고, 걸림막대(43a)들이 재활용 탄소섬유(CF)들을 걸어서 정렬판(41)쪽으로 민다. At this time, the rotating body 43 is rotated, the locking bar 43a is pushed toward the alignment plate 41 by walking the recycled carbon fibers (CF).

재활용 탄소섬유(CF)들이 정렬판(41)의 좌우측면을 따라 제2칼날(32a) 방향으로 이동하고, 이때 방향이 제각각인 재활용 탄소섬유(CF)들이 길이방향으로 정렬된다.The recycled carbon fibers CF move along the left and right sides of the alignment plate 41 in the direction of the second blade 32a, and the recycled carbon fibers CF in each direction are aligned in the longitudinal direction.

가이드판(42)은 길이방향으로 정렬된 재활용 탄소섬유(CF)들을, 제2칼날(32a) 방향으로 모아준다.The guide plate 42 collects recycled carbon fibers CF aligned in the longitudinal direction, in the direction of the second blade 32a.

제2벨트(21)의 끝단에서 수거통(51)으로 떨어져 제2지지대(32c)에 놓인 재활용 탄소섬유(CF)들을, 제2칼날(32a)이 상하운동하면서 연속적으로 컷팅한다. 재활용 탄소섬유(CF)들이 설정된 길이로 절단되어, 수거통(51)으로 바로 떨어진다.The recycled carbon fibers CF placed on the second support 32c apart from the end of the second belt 21 to the container 51 are continuously cut while the second blade 32a moves up and down. Recycled carbon fibers (CF) are cut to a set length, falling directly to the bin (51).

상술한 과정을 거쳐, 폐 탄소섬유복합재로부터 고품질의 길이가 일정한 재활용 탄소섬유(CF)들이 원스톱으로 만들어진다.Through the above-described process, high-quality, constant-length recycled carbon fibers (CF) are made from the waste carbon fiber composite material in one stop.

1: 탄소섬유복합재 재활용장치
2: 탄소섬유직물 회수유닛 3: 탄소섬유직물 컷팅유닛1: Carbon Fiber Composite Recycling Equipment
2: carbon fiber fabric recovery unit 3: carbon fiber fabric cutting unit

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 입구, 출구, 공기유입구, 가스배출구, 수지배출구, 상기 입구에 설치된 입구제어부, 상기 출구에 설치된 출구제어부, 상기 공기유입구에 설치된 공기유입제어부, 상기 가스배출구에 설치된 가스배출제어부, 상기 수지배출구에 설치된 수지배출제어부가 구비된 챔버; 상기 입구제어부를 통해 들어온 폐 탄소섬유복합재가 놓이며, 상기 폐 탄소섬유복합재에 포함된 수지를 열분해시키며, 상기 열분해 된 수지가 아래로 떨어질 수 있게 복수개의 메쉬구멍이 뚫려 있는 제1열원부; 상기 제1열원부 위에 놓인 폐 탄소섬유복합재의 상면에 접촉되어, 상기 폐 탄소섬유복합재에 포함된 수지를 열분해시키는 제2열원부; 상기 제2열원부를 상하로 이동시키는 구동부; 및 상기 제1열원부의 메쉬구멍을 통해서 떨어진 수지를 받아 상기 수지배출구로 보내도록, 상기 수지배출구 방향으로 경사진 수지수거통으로 구성되어, 상기 폐 탄소섬유복합재에서 재활용 탄소섬유직물을 회수하는 탄소섬유직물 회수유닛; 및
상기 재활용 탄소섬유직물이 놓이는 제1벨트, 상기 제1벨트를 이동시키는 제1롤러, 상기 제1롤러를 회전시키는 제1모터로 구성된 제1컨베이어부; 상기 제1벨트의 끝단 하측에 위치되며, 상기 재활용 탄소섬유직물에서 컷팅되어 나온 재활용 탄소섬유들이 떨어져 놓이는 메쉬형 제2벨트, 상기 제2벨트를 이동시키는 제2롤러, 상기 제2롤러를 회전시키는 제2모터로 구성된 제2컨베이어부; 상기 제1벨트의 끝단 상측에 위치되어 상기 재활용 탄소섬유직물을 컷팅하는 제1칼날부, 상기 제2벨트의 끝단 상측에 위치되어 상기 재활용 탄소섬유들을 컷팅하는 제2칼날부로 구성된 컷팅부; 상기 제2벨트에 놓인 재활용 탄소섬유들을 길이방향으로 정렬하는 정렬부; 및 상기 제2벨트의 하측에 위치되며, 상기 제2벨트에 구비된 메쉬구멍으로부터 떨어지는 재활용 탄소섬유들과, 상기 제2칼날부에 의해 컷팅되어 떨어지는 재활용 탄소섬유들이 수거되는 수거부로 구성되어, 상기 재활용 탄소섬유직물로부터 상기 재활용 탄소섬유들을 만들어내는 탄소섬유직물 컷팅유닛;을 포함하며,
상기 구동부는,
상기 폐 탄소섬유복합재에서 회수된 재활용 탄소섬유직물을 상기 제2열원부로 반복적으로 두들겨,
상기 재활용 탄소섬유직물에 남아 있을 수 있는 열분해 된 수지를 털어내, 상기 메쉬구멍을 통해 상기 수지수거통으로 떨어뜨리는 것을 특징으로 하는 탄소섬유복합재 재활용장치.An inlet, an outlet, an air inlet, a gas outlet, a resin outlet, an inlet control unit installed at the inlet, an outlet control unit installed at the outlet, an air inlet control unit installed at the air inlet, a gas exhaust control unit installed at the gas outlet, the resin outlet A chamber having a resin discharge control unit; A first heat source unit on which the waste carbon fiber composite material introduced through the inlet control unit is disposed, thermally decomposes the resin contained in the waste carbon fiber composite material, and a plurality of mesh holes are drilled to cause the pyrolyzed resin to fall down; A second heat source portion in contact with an upper surface of the waste carbon fiber composite material placed on the first heat source portion to thermally decompose the resin contained in the waste carbon fiber composite material; A driving unit for moving the second heat source unit up and down; And a resin container inclined in the direction of the resin discharge port so as to receive the resin dropped through the mesh hole of the first heat source part and send it to the resin discharge port, and recover the recycled carbon fiber fabric from the waste carbon fiber composite material. Recovery unit; And
A first conveyor unit comprising a first belt on which the recycled carbon fiber fabric is placed, a first roller to move the first belt, and a first motor to rotate the first roller; The second belt is positioned below the end of the first belt, the mesh-shaped second belt is separated from the recycled carbon fibers cut from the recycled carbon fiber fabric, the second roller for moving the second belt, rotating the second roller A second conveyor unit composed of a second motor; A cutting portion including a first blade portion positioned above the end of the first belt to cut the recycled carbon fiber fabric, and a second blade portion positioned above the end of the second belt to cut the recycled carbon fibers; An alignment part for longitudinally aligning recycled carbon fibers placed on the second belt; And a collecting part disposed below the second belt and collecting recycled carbon fibers falling from a mesh hole provided in the second belt, and recycled carbon fibers cut and dropped by the second blade part. And a carbon fiber fabric cutting unit for producing the recycled carbon fibers from the recycled carbon fiber fabrics.
The driving unit,
Repeatedly tapping the recycled carbon fiber fabric recovered from the waste carbon fiber composite material into the second heat source portion,
And repel the pyrolyzed resin remaining in the recycled carbon fiber fabric and drop it into the resin container through the mesh hole.
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