一种复合材料模压制品及其制备方法、系统与流程

本发明涉及一种复合材料模压制品及其制备方法、系统，属于模压制品领域和固体废弃物处理。

背景技术：

1、风电作为可再生能源电力之一，一直冠以“清洁”“环保”的美丽标签。作为绿色能源的风电，风机的寿命一般为20到25年，第一代风机大约在20世纪90年代开始大规模问世，到今天已陆续有风机叶片走到了生命尽头，实现全生命周期的绿色化、无害化，绿色处理退役叶片、退役叶片实现环保再利用的难题，随着风电产业的发展逐渐摆到桌面上来。

2、目前，风机叶片使用的基体材料为环氧树脂和玻璃纤维，固化后无法二次利用，增加了后期回收处理再利用的难度；而玻璃纤维固化在纤维体中，回收难度极大，即使回收处理也面临着污染和存储高成本的难题。

3、当前，大多数废弃叶片的处理方式包括露天堆放、填埋和焚烧，存在粉尘、排放等诸多污染问题，严重影响生态环境。随着风电叶片的尺寸和数量不断上升，这些叶片退役后给环境造成的影响不可忽视。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种复合材料模压制品及其制备方法、系统，以退役风电叶片为原料，生产出复合材料模压制品等产品，实现退役风叶复合材料的资源化应用，同时保护环境，节能减排。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、第一方面，一种复合材料模压制品，所述复合材料模压制品通过废风电叶片、木屑与改性mdi胶混合后模压获得，所述废风电叶片的基体材料为环氧树脂和玻璃纤维。

4、进一步地，所述废风电叶片、木屑与改性mdi胶的重量比为(0.5-0.9)：(0.05-0.45)：(0.03-0.05)，三者合计为1。

5、进一步地，所述废风电叶片和木屑的总含水率为10～15％；

6、和/或，所述改性mdi胶，以质量分数计，包括26～49％二苯基甲烷二异氰酸酯、50～64％多亚甲基多苯基多异氰酸酯和1～10％氨基甲酸酯改性异氰酸酯。

7、进一步地，所述废风电叶片以颗粒的形式与木屑、改性mdi胶混合后模压，所述废风电叶片的颗粒粒度为10-20mm；

8、和/或，所述木屑的粒度为10-20mm。

9、进一步地，所述模压的温度为135～155℃，优选150℃；

10、和/或，所述模压的固化时间为180～300s，优选180s；

11、和/或，所述模压的压力为15-20mpa；

12、和/或，所述复合材料模压制品为模压托盘、建筑模板、电缆盘、简易板房、围栏、高速防护栏、城市市政环保下水井盖中的一种或多种。

13、第二方面，一种前述复合材料模压制品的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

14、s1、将废风电叶片进行撕碎粗粉、粉碎细粉后得到废风电叶片颗粒；

15、s2、将所述废风电叶片颗粒与木屑、改性mdi胶混合后模压，获得所述复合材料模压制品。

16、进一步地，步骤s1中，所述废风电叶片的厚度不大于8cm；和/或，所述废风电叶片颗粒的粒度为10-20mm。

17、进一步地，步骤s2中，所述木屑的粒度为10-20mm；

18、和/或，所述改性mdi胶，以质量分数计，包括26～49％二苯基甲烷二异氰酸酯、50～64％多亚甲基多苯基多异氰酸酯和1～10％氨基甲酸酯改性异氰酸酯；

19、和/或，在混合时，所述废风电叶片颗粒和木屑的总含水率为10～15％；进一步地，当所述总含水率低于10％时，在混合时通过加水的方式使得总含水率至少为10％；当所述总含水率高于15％时，在混合前通过烘干减水的方式使得总含水率至多为15％；

20、和/或，所述废风电叶片颗粒、木屑与改性mdi胶的重量比为(0.5-0.9)：(0.05-0.45)：(0.03-0.05)，三者合计为1。

21、第三方面，一种前述复合材料模压制品的制备系统，所述制备系统包括沿物料输出方向依次连接的上料输送机、撕碎机、粉碎机、干燥机、储料仓、拌胶机和模压机；其中，所述储料仓包括叶片储料仓和木屑储料仓。

22、进一步地，所述撕碎机、粉碎机、干燥机和储料仓上均设除尘装置；

23、和/或，所述干燥机和模压机之间还通过模温机连接；

24、和/或，所述撕碎机和粉碎机之间设有缓冲料仓；

25、和/或，所述干燥机为转子干燥机。

26、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

27、1、本发明复合材料模压制品，主要原材料为废风电叶片及废木屑等材料，产品环保节能，各项指标远高于同类产品，且成本低于同类产品，既符合退役风机叶片无害化处理的要求，也符合市场要求。

28、2、本发明复合材料模压托盘，长1.2m，宽1m，高15cm，质量22kg；在承载能力上，动载≥2.7吨，静载10-15吨；在稳定性上，形状稳定，不扭曲，可单面使用、四向进叉，强度和刚度恒定；在运输效率上，40尺高柜可装载1650张；在环保属性上，可回收利用，反复生产。

29、3、本发明复合材料模压制品的制备方法和系统，根据风电叶片固有的材料属性研发设计，工艺成熟、设备可靠，在废风机叶片回收利用生产过程中不产生废水、废气、废渣，符合可循环利用、绿色、清洁、无污染的发展。一方面可服务于新能源上游产业、下游回收产业及相关产业链有效优势互补。另一方面可充分利用新能源资源优势，带动新能源发电后续配套的发展。利用本发明制备方法或系统，可生产模压托盘、市政建设材料(建筑模板、电缆盘、简易板房、围栏等)、高速防护栏、城市市政环保下水井盖等模压制品。

技术特征：

1.一种复合材料模压制品，其特征在于，所述复合材料模压制品通过废风电叶片、木屑与改性mdi胶混合后模压获得，所述废风电叶片的基体材料为环氧树脂和玻璃纤维。

2.如权利要求1所述复合材料模压制品，其特征在于，所述废风电叶片、木屑与改性mdi胶的重量比为(0.5-0.9)：(0.05-0.45)：(0.03-0.05)，三者合计为1。

3.如权利要求1所述复合材料模压制品，其特征在于，所述废风电叶片和木屑的总含水率为10～15％；

4.如权利要求1所述复合材料模压制品，其特征在于，所述废风电叶片以颗粒的形式与木屑、改性mdi胶混合后模压，所述废风电叶片的颗粒粒度为10-20mm；

5.如权利要求1所述复合材料模压制品，其特征在于，所述模压的温度为135～155℃，优选150℃；

6.一种如权利要求1-5任一所述复合材料模压制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

7.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述废风电叶片的厚度不大于8cm；和/或，所述废风电叶片颗粒的粒度为10-20mm。

8.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述木屑的粒度为10-20mm；

9.一种如权利要求1-5任一所述复合材料模压制品的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括沿物料输出方向依次连接的上料输送机、撕碎机、粉碎机、干燥机、储料仓、拌胶机和模压机；其中，所述储料仓包括叶片储料仓和木屑储料仓。

10.如权利要求9所述制备系统，其特征在于，所述撕碎机、粉碎机、干燥机和储料仓上均设除尘装置；

技术总结
本发明涉及一种复合材料模压制品及其制备方法、系统，属于模压制品领域和固体废弃物处理技术领域。所述复合材料模压制品通过废风电叶片、木屑与改性MDI胶混合后模压获得，所述废风电叶片的基体材料为环氧树脂和玻璃纤维。利用本发明制备方法或系统，可生产模压托盘、市政建设材料(建筑模板、电缆盘、简易板房、围栏等)、高速防护栏、城市市政环保下水井盖等模压制品。本发明复合材料模压制品，还可以废木屑为原料，环保节能，各项指标远高于同类产品，且成本低于同类产品，既符合退役风机叶片无害化处理的要求，也符合市场要求。

技术研发人员：马玉虎,张慧芳,马成淑,郭芳,方伟
受保护的技术使用者：宁夏中弘新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17