基于超临界流体技术的印刷线路板回收实验及机理研究

基于超临界流体技术的印刷线路板回收实验及机理研究作者：胡张喜学位授予单位：合肥工业大学相似文献(10条)1.期刊论文尹凤福.李金惠.张光明.YINFengfu.LIJinhui.ZHANGGuangming印刷线路板的超临界流体分离实验-环境科学学报2008,28(7)目前印刷线路板(PrintedCircuitBoard,PCB)的资源化循环利用方法存在材料回收率低和环境污染的不足,采用一种新的超临界流体技术对PCB中的金属及其它成分进行分离处理,在采用丙酮、CO2及Lewis-酸的混合介质及优化的温度和压力反应条件下,获得了90%的金属回收率,高于目前的机械破碎分选实验结果.该方法为线路板的资源化循环再利用提供了一个新的有效选择.2.学位论文潘君齐基于超临界流体技术的印刷线路板再资源化工艺与方法研究2006废旧电子电器产品的回收处理及再资源化不仅可以节约有限的资源和能源，同时也能有效地防止废旧产品污染环境，是实现循环经济和可持续发展战略的重要组成部分。在废弃电子电器产品中，印刷线路板具有废弃数量大、使用范围广、再资源化价值高、环境污染严重的特点。因此针对废弃印刷线路板的回收工艺及方法研究，获得了国内外许多研究机构的关注。本文在总结现有废弃印刷线路板回收工艺及方法的基础上，研究了一种具有良好的绿色环保性能的基于超临界流体技术的废弃印刷线路板回收工艺及方法，并对反应过程的基本原理、回收工艺过程模型建立及参数优化、回收工艺综合性能评价等方面做了深入分析。为超临界流体技术应用于废弃印刷线路板回收的工业化生产奠定了基础，同时为这种绿色回收工艺及方法在多种废弃电子电器产品回收处理方面的应用提供了理论基础和技术支持。本文首先总结了现有废弃线路板机械物理回收工艺、化学法回收工艺等回收工艺的研究现状、应用情况和各自的优缺点。然后在系统分析印刷线路板结构和材料组成的物理化学性质的基础上，探讨了超临界流体CO,2回收废弃印刷线路板的工艺及方法，并对该方法进行了基础理论研究和实验研究。主要工作内容包括：1、印刷线路板超临界CO,2流体环境中应力及应变分析。在充分分析线路板各材料层的结合方式、材料性质的基础上，在ANSYS8.0软件中，建立印刷线路板超临界流体环境模型，对印刷线路板在超临界流体环境中的应力和应变的大小及分布作了系统研究，分析了线路板内应力及应变对线路板分层的作用机理。2、研究了印刷线路板中树脂高分子材料层在超临界CO,2流体中的分解过程及产物。在建立的超临界实验装置平台基础上，进行系列实验，采用MicromassGCT－MS质谱仪对线路板中树脂粘结材料的分解产物进行了深入分析，研究了分解过程以及产物组成。3、超临界CO,2混合流体回收印刷线路板工艺过程模型及优化研究。建立超临界流体处理印刷线路板回收工艺实验模型，采取正交实验表L,25（5'6）开展四因素五水平系列实验，采用SPSS软件分析温度、压力、反应时间、夹带剂等工艺参数对线路板分层效果的影响，以及各参数各自的交互作用；采取单因素实验，分析了最优的回收工艺参数。4、废弃印刷线路板回收工艺评价研究。建立废弃印刷线路板回收工艺的综合评价指标体系，系统考虑了回收工艺的环境影响属性、资源节约属性、能源节约属性和回收工艺经济属性，采用模糊层次分析法确定了指标权重，采取专家打分的方式，对超临界流体回收线路板工艺以及机械物理法回收线路板工艺进行了系统评价。研究结果表明：印刷线路板在超临界CO,2中（290℃，36MPa，4小时之内）完全被分层剥离开，其中的金属铜箔层和非金属强化材料会自动地分离开。加入与反应釜体积比4％的水做成混合流体后，可以降低处理条件（270℃、36MPa和3.5小时）并获得更好的结果。与现有的几种废弃印刷线路板回收处理方法相比，应用超临界CO,2方法主要具有以下两方面优势：更高的材料回收率：印刷线路板中合成在一起的金属和玻璃纤维在去除粘合材料（树脂）后，金属和玻璃纤维会以层状自动地分离开，提高了材料回收的比例和材料回收纯度，同时为利用线路板中的非金属材料提供可能。良好的环境性能：由于没有化学处理和焚化过程，处理工艺不会向周边环境释放有害气体和废水，回收过程二次污染小，所使用的CO,2和H,2O都是环境友好的材料，并且可以循环使用。超临界回收工艺及方法在其它的废弃电子电器产品回收处理方面也有着广阔的应用前景。回收线路板工艺应用的推广可以有效降低目前废弃印刷线路板回收过程二次污染危害严重、能源消耗大的现状，提高线路板材料资源的利用率，同时可以反馈结果给线路板设计生产企业，对绿色线路板的制造等方面都具有现实意义。论文研究对加快新技术在废弃电子电器产品回收处理中的应用，对提高我国回收产业的经济效益、降低环境危害、促进回收产业发展、建立节约型社会、实现我国制造业的绿色化和国民经济的可持续发展具有深远影响。3.期刊论文潘君齐.刘光复.刘志峰.张洪潮.戚赟徽.PanJunqi.LiuGuangfu.LiuZhifeng.ZhangHongchao.QiYunhui废弃印刷线路板超临界CO2回收实验研究-西安交通大学学报2007,41(5)研究了以超临界CO2回收处理废弃印刷线路板的工艺过程,实验表明在270℃、35MPa和4h的反应条件下,线路板各材料层分离效果明显,金属材料层和玻璃纤维强化层可以很容易地实现各自的高效率回收再利用.分析了温度、压力、反应时间对线路板分层效果的影响,采用AN-SYS8.0软件分析了超临界流体环境下印刷线路板内部的应力分布.实验结果表明:线路板分层的直接原因是由于高温高压产生的内部应力以及树脂层粘结材料被超临界流体破坏;分层效果受温度影响较大.4.期刊论文刘志峰.胡张喜.李辉.潘君齐.张洪潮.LiuZhifeng.HuZhangxi.LiHui.PanJunqi.ZhangHongchao印刷线路板回收工艺与方法研究-中国资源综合利用2007,25(2)印刷线路板的回收由于其结构和组成材料的复杂性,被认为是电子电器产品回收中的难点之一.介绍了印刷线路板回收的背景和意义,总结了现有的几种线路板回收的工艺和方法并分析了它们的优缺点,在此基础上提出了利用超临界流体技术来回收印刷线路板的工艺及方法,并同传统的回收方法进行了比较,说明了其优越性.5.期刊论文刘志峰.胡张喜.孔祥明.李辉.张洪潮基于超临界技术的印刷线路板资源化方法研究-环境工程学报2007,1(12)印刷线路板的回收由于其结构和组成材料的复杂性,被认为是电子电器产品回收中的重点和难点之一.提出了将超临界流体技术应用于废弃印刷线路板的回收工艺,研究出了一种环境友好的废弃印刷线路板回收方法.建立了回收模型及回收实验平台,并使用正交实验设计方法对实验进行设计,利用SPSS分析软件对实验数据进行了分析研究并结合实际实验结果得出了最佳工艺参数.通过对反应生成物进行质谱分析,推测出了生成物的主要组分,并据此对反应机理进行了研究.6.期刊论文刘志峰.孔祥明.刘光复.张保振.张洪潮.LIUZhi-feng.KONGXiang-ming.LIUGuang-fu.ZHANGBao-zhen.ZHANGHong-chao超临界环境下印刷线路板回收的分层实验研究-合肥工业大学学报（自然科学版）2008,31(12)为了研究印刷线路板在超临界环境下分层的理想实验条件和扩大成果应用范围,实验采用无孔的印刷线路板部分为实验样本,简化了样本条件;引入含有不同铜层数的印刷线路板类型,扩大了线路板的研究范围;使用无水乙醇与水的不同比例混合的混合溶剂,增加了溶剂的研究范围;分析了压强对分层的影响.实验结果表明,温度对印刷线路板分层起着主导作用,印刷线路板中的铜层数增加有利于印刷线路板的分层,混合溶剂中无水乙醇与水的比例则对印刷线路板的分层无明显影响,压强对实验后的样本分层有重要影响.7.学位论文孔祥明超临界法回收印刷线路板影响因素及尾气处理研究2008科技的进步和社会的发展给人们的生活方式提供了便利，同时也带来了一系列的环境问题。在大量废弃的电子电器产品中，印刷线路板作为其中的典型代表，成为国内外众多研究机构的研究对象。论文在总结现有废弃印刷线路板回收方法及对其综合回收性能进行可拓评价的基础上，对具有绿色环保性能的基于超临界流体技术的废印刷线路板回收方法进行了研究，并对实验影响参数和实验尾气开展了深入的研究。选取实验影响因素为温度、混合溶剂和铜箔层数进行正交实验，数据分析表明：温度对超临界法回收印刷线路板实验的影响最显著，铜箔层数的影响次之，混合溶剂最小。另外，论文还对诸如印刷线路板样本尺寸的大小、类别和板上孔数等因素进行了实验分析，结果显示：无论尺寸大小，板型为FR.4和板上孔数少的印刷线路板样本，有利于超临界法对印刷线路板的再资源化回收。超临界法对印刷线路处理后排放出来的尾气，如果直接排入大气中，不仅会对环境造成负面影响，而且会提高实验运行成本。论文通过对收集到的尾气样本的检测结果进行分析，了解到尾气中的主要杂质成分。在此基础上提出从分子角度筛分的方法对尾气进行净化，并完善了尾气回收设备的循环利用方案，使设备中的流体闭环运行，降低了流体的成本和提高了设备的环境友好性。8.期刊论文潘君齐.刘志峰.张洪潮.刘光复.PANJun-qi.LIUZhi-feng.ZHANGHong-chao.LIUGuang-fu超临界流体废弃线路板回收工艺-合肥工业大学学报（自然科学版）2007,30(10)文章研究了以超临界CO2流体回收处理废弃印刷线路板的工艺过程,采取正交试验分析了温度、压力、反应时间和夹带剂含量等试验参数对线路板分层效果的影响,采用质谱仪对高分子黏结材料分解产物组成进行分析.结果表明,线路板分层直接原因是树脂黏结材料的分解,分层效果受温度影响较大.9.期刊论文尚海利.王平.栾晓彦.吴六顺.李辽沙.ShangHaili.WangPing.LuanXiaoyan.WuLiushun.LiLiaosha废弃印刷线路板资源化处理的研究进展-化工环保2008,28(2)介绍了当前废弃印刷线路板资源化处理的主要方法,包括湿法、火法、机械法、生物法、超临界流体法和等离子体熔炼法等.综述了各种处理方法的侧重点及利弊;提出热解法与机械法联用可较好地解决在破碎过程中所遇到的问题,具有较大优势,可作为未来大量废弃印刷线路板资源化处理工艺研究的重点.10.学位论文章王生超临界CO,2流体环境中线路板的分层研究2010随着社会的发展,曾今广泛普及的电子电气产品如今大多己进入淘汰报废期，与此同时，随着经济发展速度不断加快以及科技不断进步，电子电气产品的更换周期不断缩短，由此便会产生大量废旧电子电气产品。作为电子电气产品的基础零部件，大量的印刷线路板也就随着电子电气产品的报废而废弃，针对这些废弃线路板的有效再资源化，国内外许多学者以及研究机构都已展开了研究。利用超临界CO2流体处理废弃印刷线路板是一种绿色环保的新技术。在分析超临界流体技术以及线路板回收处理技术的基础上，针对目前应用最为广泛的FR-4型(玻璃纤维布-环氧树脂覆铜箔基板型)线路板，设计并开展了超临界CO2流体环境中以及非超临界CO2环境中线路板的分层实验，并建立了线路板分层效果的综合评价系统，研究了实验因素对线路板分层效果的影响。通过分析反应釜的热分析模型的分析结果，计算出不同实验温度对应的时间滞后差值，为降低实验误差提供了可靠参数。通过对实验反应产物进行检测，发现实验过程中有热解产物生成。在分析线路板的分层结果后，阐述了超临界CO2流体环境中线路板的分层原理，分析了超临界CO2流体在线路板分层过程中的作用。通过建立线路板在超临界CO2流体环境中的ANSYS热分析模型，分析了线路板内部热应力对分层效果的影响程度。最后，在总结全文的主要研究内容后，对利用超临界CO2流体回收处理废弃印刷线路板的方法进行了下一步的展望，给出了一些可以进行的研究方向及重点。关键词：印刷线路板；超临界CO2流体；分层；热解；环氧树脂本文链接：.