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公開番号2024127176
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036154
出願日2023-03-09
発明の名称リサイクル炭素繊維の回収方法
出願人愛媛県
代理人個人
主分類C08J 11/12 20060101AFI20240912BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】低コストでCRFPからリサイクル炭素繊維を回収することのできるリサイクル炭素繊維の回収方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るリサイクル炭素繊維の回収方法は、炭素繊維強化プラスチックを加熱炉10内で熱処理することでリサイクル炭素繊維を回収する回収方法において、炭素繊維強化プラスチックを上部に換気穴51の開いた金属密閉容器50内に収容して加熱炉10内に設置する収容工程S1と、加熱炉10内を所定の温度まで上昇させる加熱工程S2,S3と、加熱炉10内を冷却する冷却工程S5,S6と、を備える。また、本発明に係るリサイクル炭素繊維の回収方法において、冷却工程S5,S6は、加熱炉10内を不活性ガスで置換しながら所定の温度まで冷却する不活性ガス置換工程S5を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
炭素繊維強化プラスチックを加熱炉内で熱処理することでリサイクル炭素繊維を回収する回収方法において、
前記炭素繊維強化プラスチックを上部に換気穴の開いた金属密閉容器内に収容して前記加熱炉内に設置する収容工程と、
前記加熱炉内を所定の温度まで上昇させる加熱工程と、
前記加熱炉内を冷却する冷却工程と、
を備えることを特徴とするリサイクル炭素繊維の回収方法。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記冷却工程は、前記加熱炉内を不活性ガスで置換しながら所定の温度まで冷却する不活性ガス置換工程を備えることを特徴とする請求項１記載のリサイクル炭素繊維の回収方法。
【請求項３】
前記不活性ガス置換工程は、前記冷却工程の開始後、前記加熱炉内が400℃以下になるまで冷却する工程であることを特徴とする請求項２記載のリサイクル炭素繊維の回収方法。
【請求項４】
前記加熱炉はいぶし窯であり、
前記不活性ガス置換工程は、前記いぶし窯が備えるブタンガス注入用配管を用いることを特徴とする請求項２記載のリサイクル炭素繊維の回収方法。
【請求項５】
前記加熱工程は、500～620℃まで昇温させることを特徴とする請求項１記載のリサイクル炭素繊維の回収方法。
【請求項６】
前記収容工程は、さらに下部にも換気穴の開けられた前記金属密閉容器内に収容する工程であることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載のリサイクル炭素繊維の回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維強化プラスチックからリサイクル炭素繊維を回収する方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、軽量で高強度、錆びないという特性を有し、市場の拡大が進んでいるが、廃棄される使用済みＣＦＲＰが今後大量に発生することが問題となっている。
【０００３】
ＣＦＲＰは、一度成形すると形が固定されてしまい、ＣＦＲＰを溶かして別の形に作り替えることができないため、リサイクルするためには、ＣＦＲＰに複合化されているマトリクス樹脂を取り除いてリサイクル炭素繊維（ｒＣＦ）を回収する必要がある。使用済みのＣＦＲＰからｒＣＦを回収する技術は、例えば、下記特許文献に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平６－９９１６０号公報
特開２００５－３０１７１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１においては、300～600℃のガス雰囲気化でプラスチックを熱分解する際に、酸素によるｒＣＦの劣化が生じてしまう。また、特許文献２では、ｒＣＦの酸素劣化を防止するために、炉内容量に対して10～100倍の不活性ガス（窒素やアルゴン等）を導入しながら熱処理を行っているが、不活性ガスが大量に必要となり、回収コストが大きく上昇してしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、低コストでＣＦＲＰからリサイクル炭素繊維を回収することのできるリサイクル炭素繊維の回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るリサイクル炭素繊維の回収方法は、炭素繊維強化プラスチックを加熱炉内で熱処理することでリサイクル炭素繊維を回収する回収方法において、前記炭素繊維強化プラスチックを上部に換気穴の開いた金属密閉容器内に収容して前記加熱炉内に設置する収容工程と、前記加熱炉内を所定の温度まで上昇させる加熱工程と、前記加熱炉内を冷却する冷却工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るリサイクル炭素繊維の回収方法によれば、低コストでＣＦＲＰからリサイクル炭素繊維を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係るいぶし窯の構成を示す鉛直断面図である。
図２は、本発明の実施形態に係るいぶし窯の構成を示す水平断面図である。
図３は、本発明の実施形態に係るアルミ箱の斜視図である。
図４は、本発明の実施形態に係るアルミ缶の斜視図である。
図５は、本発明の実施形態に係るｒＣＦの回収方法を示すフローチャートである。
図６は、本発明の実施形態に係る熱分析装置による比較試験の結果を示す図である。
図７は、本発明の実施形態に係るＣＦＲＰの電子顕微鏡写真である。
図８は、本発明の実施形態に係る回収されたｒＣＦの電子顕微鏡写真である。
図９は、本発明の実施形態に係る回収されたｒＣＦの電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、加熱炉として、いぶし瓦の製造に用いられるいぶし窯を活用して、使用済みの炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を加熱し、樹脂成分を除去してリサイクル炭素繊維（ｒＣＦ）を回収する方法について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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