復(fù)合材料的回收和再利用

1、簡析玻璃鋼、復(fù)合材料的回收和再利用時(shí)間：2009-1-10來源：中國化工信息網(wǎng)（責(zé)任編輯：christina）玻璃鋼、復(fù)合材料行業(yè)經(jīng)過50年的發(fā)展歷程，取得了輝煌的成績。產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。90年代初期的行業(yè)產(chǎn)值只有10多億元，生產(chǎn)企業(yè)2000多家，從業(yè)人員幾萬人。2007年產(chǎn)值超過500億元，生產(chǎn)企業(yè)4000余家，從業(yè)人員達(dá)到幾十萬人。工藝技術(shù)水平不斷提高。90年代，手糊工藝一統(tǒng)天下，如今模壓、纏繞、拉擠、真空灌注等各種工藝百花齊放。產(chǎn)量快速增加。90年代產(chǎn)量只有8萬噸，2007年總產(chǎn)量達(dá)到160萬噸，超過日本、歐洲，位居世界第二。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。90年代初期的機(jī)械化成型比例15%，2007

2、年機(jī)械化成型占60%以上。90年代初期主要產(chǎn)品是波形瓦、浴缸、管罐。2007年已經(jīng)形成風(fēng)力發(fā)電葉片、壓縮天然氣氣瓶、汽車復(fù)合材料、冷卻塔、船舶、整體浴室、管道、漁具等具有較大規(guī)模的獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)集群?？萍紕?chuàng)新取得重要成果。開發(fā)了風(fēng)電葉片、船舶等復(fù)合材料設(shè)計(jì)技術(shù);纏繞機(jī)、拉擠機(jī)、壓機(jī)等成型裝備設(shè)計(jì)制造技術(shù);各類標(biāo)準(zhǔn)化和專利、檢測技術(shù);針對(duì)不同產(chǎn)品有專用設(shè)計(jì)軟件技術(shù)。質(zhì)量管理方面眾多企業(yè)通過了IS09000、IS014000、IS018000、IS016949認(rèn)證體系。應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。復(fù)合材料作為新材料在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮越來越重要的作用，除在軍工領(lǐng)域應(yīng)用外，從原來的簡單替代，逐步變成能源、交通、化工、電力

3、等領(lǐng)域必不可少的材料。當(dāng)前金融危機(jī)形勢下，國家拉動(dòng)內(nèi)需的政策的出臺(tái)對(duì)于復(fù)合材料行業(yè)是一個(gè)非常重要的機(jī)遇。玻璃鋼、復(fù)合材料行業(yè)面臨一個(gè)新的大發(fā)展時(shí)期，如城市化進(jìn)程中大規(guī)模的市政建設(shè);新能源的利用和大規(guī)模開發(fā);環(huán)境保護(hù)政策的出臺(tái);汽車工業(yè)的發(fā)展;大規(guī)模的鐵路建設(shè);大飛機(jī)項(xiàng)目等。在巨大的市場需求牽引下，復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有很廣闊的發(fā)展空間。據(jù)預(yù)測，到2010年，中國復(fù)合材料的產(chǎn)量將超過美國，總量達(dá)到世界第一。然而復(fù)合材料行業(yè)也面臨著一些問題和挑戰(zhàn)。首先是發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，從又快又好向又好又快發(fā)展的轉(zhuǎn)變;從數(shù)量規(guī)模向質(zhì)量效益的轉(zhuǎn)變。其次是日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，復(fù)合材料廢棄物的回收和再利用;節(jié)能減排的法律

4、要求。還有市場競爭方式的轉(zhuǎn)變，價(jià)格競爭變成技術(shù)、服務(wù)競爭，技術(shù)壁壘、專利保護(hù)成為競爭手段。復(fù)合材料廢棄物的產(chǎn)生是行業(yè)發(fā)展的必然。產(chǎn)量的不斷增加導(dǎo)致過程中的邊角余料增多，以及一些生命周期結(jié)束、喪失功能的產(chǎn)品。復(fù)合材料行業(yè)回收再利用的現(xiàn)狀是數(shù)量巨大。全國應(yīng)該有幾十萬噸的待處理的廢棄物，已引起國家和相關(guān)部門重視，并開展相關(guān)的工作。目前沒有形成專業(yè)的規(guī)范的集中的處理方式，現(xiàn)有的解決方式是填埋、堆積、焚燒。國家相繼出臺(tái)了一系列針對(duì)回收再利用的政策，2000年國家實(shí)施中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法;2007年度國家發(fā)布當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南中明確規(guī)定，固體廢棄物的資源綜合利用是國家

5、優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一。解決問題的途徑首先是要從根源治理，科學(xué)設(shè)計(jì)、合理使用材料，減少邊角廢料的產(chǎn)生，發(fā)展熱塑性復(fù)合材料等可降解可回收的材料。目前需要處理的復(fù)合材料大部分是熱固性復(fù)合材料，因?yàn)槠渥陨淼奶攸c(diǎn)回收和再利用存在一定困難。但我們在設(shè)計(jì)時(shí)考慮延長壽命、成型方式、選擇材料等方面加以克服，在設(shè)計(jì)思想上充分考慮制造過程、使用過程對(duì)環(huán)境的影響，如對(duì)那些強(qiáng)度指標(biāo)要求不高的產(chǎn)品，可以考慮采用熱塑性復(fù)合材料、天然纖維復(fù)合材料;對(duì)那些有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)部件，可以考慮采用高性能復(fù)合材料，延長使用壽命，減少部件失去功能后造成的廢棄物的產(chǎn)生。其次要過程控制，改進(jìn)和提高工藝，提高機(jī)械化成型比例，使用低排放、低揮發(fā)樹脂

6、，減少排放，推廣使用回收材料。復(fù)合材料在制造過程中的邊角廢料是最主要廢棄物產(chǎn)生的途徑之一，因此要高度關(guān)注，對(duì)過程加以控制，如低排放材料的推廣使用;使用部分回收材料代替原材料;選擇制造工藝時(shí)，盡量采用機(jī)械成型，減少制造過程中產(chǎn)生廢棄物和廢品;在模具設(shè)計(jì)時(shí)就減少飛邊、邊角的出現(xiàn)。還要研究集中處理方法，解決行業(yè)共性問題，建立綜合回收處理基地，形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。目前國內(nèi)外對(duì)復(fù)合材料的處理大部分是采用集中處理的方式，處理的方式有以下幾種：能量回收方式焚燒。能量回收技術(shù)有液體床技術(shù)、旋轉(zhuǎn)爐技術(shù)和材料燃燒技術(shù)等。熱塑性玻璃鋼能量含量較高，適用于這一方法。但熱固性玻璃鋼中如汽車中用量最多的SMC，其有機(jī)物含量和能

7、含量較低，而灰分含量很高?；曳种懈吆康难趸}對(duì)新SMC的熟化反應(yīng)有不良影響，因此不能用作填料?；曳滞ǔ２捎锰盥竦姆椒ㄌ幚怼；瘜W(xué)回收方式熱解。熱解法是將一種物質(zhì)在無氧的情況下利用高溫（不燃燒）變成一種或多種物質(zhì)的方法。用高溫分解的方法來回收利用熱固性復(fù)合材料制品有較大的難度，費(fèi)用較高，但回收利用的效果較好。熱解法適用于處理被污染的廢棄物，例如處理經(jīng)油漆、粘接或混雜材料的熱固性復(fù)合材料部件。在無氧的情況下，高溫分解使熱固性復(fù)合材料廢棄物分解成燃?xì)狻⑷加秃凸腆w三種回收物。其中每一種回收物都可以進(jìn)一步回收利用。工藝設(shè)備由原料處理及喂料系統(tǒng)、高溫分解反應(yīng)器、提純和洗滌系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和出料系統(tǒng)組成?；厥?/p>

8、的燃?xì)庥脕頋M足熱分解的需要。多余的燃?xì)馔ㄟ^管道可供鍋爐及內(nèi)燃機(jī)混合使用。固體副產(chǎn)物能用作SMC、BMC、ZMC和熱塑性塑料的填料。它已成功地應(yīng)用于A級(jí)表面的SMC制品。粒子回收方式粉碎。粒子回收是直接利用熱固性復(fù)合材料廢棄物并不改變化學(xué)性質(zhì)的方法。回收設(shè)備主要是由廢料輸送機(jī)、成粒粉碎機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)旋風(fēng)分離器、定量供料箱、分級(jí)設(shè)備和集塵機(jī)等組成。粉碎后碾磨成的細(xì)粉含有一定量的玻璃纖維。它的分散性很好，可制得具有高附加值的增強(qiáng)型材料。用細(xì)粉取代CaC02填料和玻璃纖維制得的BMC制品結(jié)構(gòu)特性為標(biāo)準(zhǔn)材料制得BMC制品的70%，而充模性能提高50%100%，密度下降10%15%。粉碎回收法無論從技術(shù)可行性還是實(shí)用性來講，最為可取?？苫厥盏臒峁绦詮?fù)合材料廢棄物品種較多，對(duì)用一般方法難以回收的熱固性復(fù)合材料廢棄物（如BMC廢棄物）也能較好的回收，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是解決熱固性復(fù)合材料廢棄物污染的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前國內(nèi)外主要采用的方式是，美國以化學(xué)回收方法為主;日本以粒子回收方法為主，通過產(chǎn)學(xué)研建立集中處理的工廠;國內(nèi)以掩埋為主，部分地區(qū)研究嘗試采用粒子回收方式，如北玻院、棗強(qiáng)縣等。未來國內(nèi)復(fù)合材料回收再利用的發(fā)展方向是，借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，建立集中的工廠，分區(qū)域統(tǒng)一處理，與水泥、電廠聯(lián)合起來，以市場化的方式，由行業(yè)組織牽頭，充分發(fā)