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公開番号2025112991
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007591
出願日2024-01-22
発明の名称炭素繊維束の再生方法および炭素繊維束の再生装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C08J 11/12 20060101AFI20250725BHJP(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】中間体炭素繊維束を加熱して、マトリックス樹脂の分解残留物を安定的かつ効率的に分解させることが可能な炭素繊維束の再生方法および炭素繊維束の再生装置を提供する。
【解決手段】炭素繊維束の再生方法は、高圧水素タンクを加熱して、マトリックス樹脂の一部を分解させる第1加熱工程と、マトリックス樹脂の一部が分解した炭素繊維強化樹脂層からマトリックス樹脂の分解残留物が付着している中間体炭素繊維束を巻き出す巻き出し工程と、管状炉40を使用して、巻き出された中間体炭素繊維束Iを加熱して、マトリックス樹脂の分解残留物を分解させることにより、再生炭素繊維束Rを得る第2加熱工程と、再生炭素繊維束Rを巻き取る巻き取り工程と、を含む。管状炉40は、中間体炭素繊維束Iを加熱する電熱線ヒーター43と、入口および出口に設置されており、中間体炭素繊維束Iが通過することが可能なスリット状の貫通孔が形成されている断熱蓋42と、を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
中空基材と、前記中空基材に巻き付けられている炭素繊維束およびマトリックス樹脂を含む炭素繊維強化樹脂層と、を有する構造体から炭素繊維束を再生する方法であって、
前記構造体を加熱して、前記マトリックス樹脂の一部を分解させる第１加熱工程と、
前記マトリックス樹脂の一部が分解した炭素繊維強化樹脂層から前記マトリックス樹脂の分解残留物が付着している中間体炭素繊維束を巻き出す巻き出し工程と、
管状炉を使用して、前記巻き出された中間体炭素繊維束を加熱して、前記マトリックス樹脂の分解残留物を分解させることにより、再生炭素繊維束を得る第２加熱工程と、
前記再生炭素繊維束を巻き取る巻き取り工程と、を含み、
前記管状炉は、前記中間体炭素繊維束を加熱するヒーターと、入口および出口に設置されており、前記中間体炭素繊維束が通過することが可能な貫通孔が形成されている蓋と、を有する、炭素繊維束の再生方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記管状炉には、前記中間体炭素繊維束が加熱される加熱領域と、前記中間体炭素繊維束が加熱されない非加熱領域と、が存在し、
前記非加熱領域は、前記加熱領域と前記入口との間および／または前記加熱領域と前記出口との間に存在する、請求項１に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項３】
前記管状炉は、前記加熱領域に酸化性ガスを導入する導入管をさらに有する、請求項２に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項４】
前記酸化性ガスは、前記中間体炭素繊維束の表面に沿って導入される、請求項３に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項５】
前記酸化性ガスは、前記管状炉の下流側から上流側に向かって導入される、請求項３または４に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項６】
前記導入管は、前記加熱領域に導入された酸化性ガスが乱流を形成するように配置されている、請求項３または４に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項７】
前記貫通孔は、スリット状であり、水平方向に形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項８】
前記蓋は、前記貫通孔が複数形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の炭素繊維束の再生方法。
【請求項９】
中空基材と、前記中空基材に巻き付けられている炭素繊維束およびマトリックス樹脂を含む炭素繊維強化樹脂層と、を有する構造体から炭素繊維束を再生する装置であって、
前記構造体を加熱して、前記マトリックス樹脂の一部を分解させる第１加熱部と、
前記マトリックス樹脂の一部が分解した炭素繊維強化樹脂層から前記マトリックス樹脂の分解残留物が付着している中間体炭素繊維束を巻き出す巻き出し部と、
前記巻き出された中間体炭素繊維束を加熱して、前記マトリックス樹脂の分解残留物を分解させることにより、再生炭素繊維束を得る第２加熱部と、
前記再生炭素繊維束を巻き取る巻き取り部と、を有し、
前記第２加熱部は、前記中間体炭素繊維束を加熱するヒーターと、入口および出口に設置されており、前記中間体炭素繊維束が通過することが可能な貫通孔が形成されている蓋と、を有する管状炉である、炭素繊維束の再生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維束の再生方法および炭素繊維束の再生装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、廃棄物の発生防止、削減、再生利用および再利用により、廃棄物の発生の大幅な削減に向けた取り組みが活発化している。この実現に向けて、炭素繊維強化樹脂から炭素繊維を回収する方法に関する研究開発が実施されている。
【０００３】
特許文献１には、炭素繊維強化樹脂成型品中の樹脂を第一の加熱処理により熱分解させる工程と、第一の加熱処理後の炭素繊維強化樹脂成型品から炭素繊維を引き出して巻き取る工程と、を含む炭素繊維のリサイクル方法が記載されている。このとき、巻き取り工程が、炭素繊維に付着する樹脂の残渣を第二の加熱処理により熱分解させる工程と、第二の加熱処理後の炭素繊維にサイジング剤を付与する工程と、を含む。また、炭素繊維強化樹脂成型品は、ライナーと、炭素繊維強化樹脂層と、を備えるタンクである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１５３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の炭素繊維のリサイクル方法を使用すると、炭素繊維に付着する樹脂の残渣を第二の加熱処理により熱分解させる際に、熱エネルギーが放出されたり、外気が混入したりする。このため、炭素繊維に付着する樹脂の残渣を安定的および効率的に熱分解させることが困難である。
【０００６】
本発明は、中間体炭素繊維束を加熱して、マトリックス樹脂の分解残留物を安定的かつ効率的に分解させることが可能な炭素繊維束の再生方法および炭素繊維束の再生装置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】
（１）中空基材と、前記中空基材に巻き付けられている炭素繊維束およびマトリックス樹脂を含む炭素繊維強化樹脂層と、を有する構造体から炭素繊維束を再生する方法であって、前記構造体を加熱して、前記マトリックス樹脂の一部を分解させる第１加熱工程と、前記マトリックス樹脂の一部が分解した炭素繊維強化樹脂層から前記マトリックス樹脂の分解残留物が付着している中間体炭素繊維束を巻き出す巻き出し工程と、管状炉を使用して、前記巻き出された中間体炭素繊維束を加熱して、前記マトリックス樹脂の分解残留物を分解させることにより、再生炭素繊維束を得る第２加熱工程と、前記再生炭素繊維束を巻き取る巻き取り工程と、を含み、前記管状炉は、前記中間体炭素繊維束を加熱するヒーターと、入口および出口に設置されており、前記中間体炭素繊維束が通過することが可能な貫通孔が形成されている蓋と、を有する、炭素繊維束の再生方法。
【０００８】
（２）前記管状炉には、前記中間体炭素繊維束が加熱される加熱領域と、前記中間体炭素繊維束が加熱されない非加熱領域と、が存在し、前記非加熱領域は、前記加熱領域と前記入口との間および／または前記加熱領域と前記出口との間に存在する、（１）に記載の炭素繊維束の再生方法。
【０００９】
（３）前記管状炉は、前記加熱領域に酸化性ガスを導入する導入管をさらに有する、（２）に記載の炭素繊維束の再生方法。
【００１０】
（４）前記酸化性ガスは、前記中間体炭素繊維束の表面に沿って導入される、（３）に記載の炭素繊維束の再生方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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