一种废弃风电叶片玻纤板的回收方法

本发明涉及固体废弃物资源化利用，具体而言，涉及一种废弃风电叶片玻纤板的回收方法。

背景技术：

1、废弃风电叶片包括蒙皮、大梁和腹板等核心结构件，其通常采用玻璃纤维增强环氧树脂（gfrp）层压板制造。环氧树脂固化后形成高度交联的三维网络结构，赋予材料优异的力学性能和化学稳定性，但也使其无法像热塑性材料那样直接熔融重塑。随着风电机组退役潮临近，大量废弃风电叶片的绿色处理与高值化利用成为亟待解决的难题。现有回收技术中，破坏性方法导致纤维结构损伤、价值降低，非破坏性方法无法克服原板材各向异性的缺陷，以及本领域长期未能突破的从热固性层压板中连续、低损伤剥离柔性纤维薄片的技术瓶颈。然而，叶片中蕴含的高价值连续玻璃纤维，若能以结构完整的长条形层片形态回收并重组为力学性能均衡的再生板材，其再利用潜力将远高于粉碎后的填料或简单切割的型材，但实现这一目标面临巨大的技术挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种加热辅助刀片楔入分层回收风电叶片玻纤板的方法，实现了连续玻璃纤维的高形态保留与高值化回收。本发明采用分级楔入分层策略，通过精确控制分离路径沿层间弱界面推进，能够将废弃风电叶片厚板逐级解离为厚度可控的连续长条形层片，所得第一级玻纤层片无断裂、无分层缺陷，其拉伸强度、抗弯强度和层间剪切强度分别可达原始风电叶片玻纤板的95~99%、94~98%和92~98%，充分保留了原有玻璃纤维的长度和力学强度，显著提升了回收产物的经济价值与再利用潜力。

2、本发明提供了一种废弃风电叶片玻纤板的回收方法，所述方法包括：

3、s1，将废弃风电叶片玻纤板沿纤维方向切割为柱状坯料；

4、s2，对所述坯料的楔入起始端局部加热，仅使所述楔入起始端区域内的树脂基体软化至橡胶态，所述坯料除楔入起始端区域外的主体部分维持未加热的刚性状态；

5、s3，采用楔形刀片自所述楔入起始端区域沿纤维层间界面楔入，由所述橡胶态的树脂基体起裂，并借助所述主体部分的刚性支撑使楔形刀片沿所述层间界面连续推进，获得第一级玻纤层片；

6、s4，将所述第一级玻纤层片整体加热，使其内部的树脂基体受热软化至橡胶态，将加热后的所述第一级玻纤层片送入对辊切割分层装置进行分层剥离，得到第二级玻纤薄片。

7、作为本发明进一步的改进，所述对辊切割分层装置包括上、下压辊和设置于两压辊之间的楔形刀片，所述上压辊设有弹性压紧调节机构，其中，所述第二级玻纤薄片的厚度通过调节所述设于两压辊之间的楔形刀片与所述第一级玻纤层片的相对高度控制。

8、作为本发明进一步的改进，所述局部加热的温度高于所述坯料中树脂基体的玻璃化转变温度且低于所述坯料中树脂基体的热分解起始温度，加热时间为1～5分钟，其中所述楔入起始端区域为自所述楔入起始端起至深度为2～10mm的区域。

9、作为本发明进一步的改进，所述整体加热的温度高于所述坯料中树脂基体的玻璃化转变温度且低于其热分解起始温度，达到温度后保温时间为5～60分钟。

10、作为本发明进一步的改进，所述坯料的厚度为30～60mm，宽度为1～10cm，长度为100～500cm。

11、作为本发明进一步的改进，所述步骤s3中，所述楔形刀片的楔角为5°～15°，刀片厚度为1～5mm，将所述坯料沿所述纤维方向平行于所述楔形刀片送入，使所述楔形刀片沿所述纤维层间界面连续楔入分离，获得厚度为2～20 mm的第一级玻纤层片。

12、作为本发明进一步的改进，所述第二级玻纤薄片的厚度为0.3～1.0mm。

13、作为本发明进一步的改进，所述方法还包括：

14、对所述第二级玻纤薄片进行表面处理，将处理后的多个所述第二级玻纤薄片编织，得到平面预制体，将多个所述平面预制体重叠设置形成叠层，并在所述叠层表面施加粘接剂后进行热压处理，得到再生玻纤板。

15、作为本发明进一步的改进，所述表面处理包括：将硅烷偶联剂溶液涂覆于所述第二级玻纤薄片表面，随后在110～120℃下热固化10～30分钟。

16、作为本发明进一步的改进，所述编织为将所述处理后的第二级玻纤薄片沿预设方向交织，形成所述平面预制体。

17、本发明的有益效果为：实现了连续玻璃纤维的高形态保留与高值化回收。本发明采用分级楔入分层策略，通过精确控制分离路径沿层间弱界面推进，能够将废弃风电叶片厚板逐级解离为厚度可控的连续长条形层片，所得第一级玻纤层片无断裂、无分层缺陷，其拉伸强度、抗弯强度和层间剪切强度分别可达原始风电叶片玻纤板的95~99%、94~98%和92~98%，充分保留了原有玻璃纤维的长度和力学强度，显著提升了回收产物的经济价值与再利用潜力。

1.一种废弃风电叶片玻纤板的回收方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述坯料的厚度为30～60mm，宽度为1～10cm，长度为100～500cm。

3.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述局部加热的温度高于所述坯料中树脂基体的玻璃化转变温度且低于所述坯料中树脂基体的热分解起始温度，加热时间为1～5分钟，其中所述楔入起始端区域为自所述楔入起始端起至深度为2～10mm的区域。

4.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述楔形刀片的楔角为5°～15°，刀片厚度为1～5mm，将所述坯料沿所述纤维方向平行于所述楔形刀片送入，使所述楔形刀片沿所述纤维层间界面连续楔入分离，获得厚度为2～20 mm的第一级玻纤层片。

5.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述整体加热的温度高于所述坯料中树脂基体的玻璃化转变温度且低于其热分解起始温度，达到温度后保温时间为5～60分钟。

6.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述对辊切割分层装置包括上、下压辊和设置于两压辊之间的楔形刀片，所述上压辊设有弹性压紧调节机构，其中，所述第二级玻纤薄片的厚度通过调节所述设于两压辊之间的楔形刀片与所述第一级玻纤层片的相对高度控制。

7.如权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述第二级玻纤薄片的厚度为0.3～1.0mm。

8.如权利要求1-7任一项所述的回收方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.如权利要求8所述的回收方法，其特征在于，所述表面处理包括：将硅烷偶联剂溶液涂覆于所述第二级玻纤薄片表面，随后在110～120℃下热固化10～30分钟。

10.如权利要求8所述的回收方法，其特征在于，所述编织为将所述处理后的第二级玻纤薄片沿预设方向交织，形成所述平面预制体。