关於废玻璃钢的处理回收和利用

關於廢玻璃鋼的處理回收和利用
风机叶片含有纤维增强材料(如玻璃纤维或碳纤维)、塑料聚合物(聚酯或环氧乙烯树脂)、夹心材料(PVC、PET或巴沙木)和聚氨酯涂层。

玻璃鋼又名不飽和聚酯樹脂（up）
特性：不飽和聚酯樹脂具有优良的耐化学腐蚀性能、电性能和力学性能,并且加工工艺简便,主要用于生产玻璃钢(或称玻璃纤维增强塑料,FRP),其制品有冷却塔、卫生设备、建筑材料、化工防腐设备、车船壳体及公共设施等;除此之外,还用于制造非玻纤增强制品,如钮扣、涂料、人造玛瑙。

废玻璃钢粉填充丁腈橡胶的性能.从取向和非取向两个方面探讨了废玻璃钢粉含量对丁腈橡胶性能的影响,比较了废玻璃钢粉和碳酸钙对丁腈橡胶性能的影响.结果表明,玻璃钢粉对于丁腈橡胶具有一定的补强作用,随着玻璃钢粉加入量的增加,电阻率略有下降;由于玻璃短纤维的存在使得胶片取向与非取向方向的性能有所差异.综合性能考虑,使用20份废玻璃钢粉的复合材料具有较高的性能价格比
国外复合材料废弃物回收方法
国外复合材料废弃物的回收方法不尽相同，但总的来说，可以大致分为以下三种方式：化学回收；物理回收；能量回收。

不管采用哪一种回收方法，复合材料废弃物必须首先切碎成可用的块状。

1．化学回收
利用化学改性或分解的方法使废弃物成为可以回收利用的其他物质（如燃气、燃油等）。

该方法技术难度大，对回收设备要求高，回收费用较高。

一般在400℃～500℃以回收热解油为主，在600℃～700℃以回收热解气为主。

复合材料废弃物中的玻纤在热解的高温下力学性能下降，进一步研磨后，可与其他固体副产物研磨粉料一起用作填料。

美国汽车协会和通用公司共同努力,在1988年和1989年进行了数十吨SMC废弃物热解试验，将复合材料废弃物在无氧情况下，加热分解成为热解气和热解油，以及以CaCO3、玻纤为主的固体副产物。

在通用A级汽车SMC用料中，其替代量高达CaCO3填料的30%(混合物的12%)时，对加工和力学性能无不良影响。

在叶片产品上的应用试验。

ReFiber公司对叶片采用的高温热解回收工艺，其回收的材料主要用作绝缘材料。

2．物理回收
将废弃物粉碎或熔融作为材料的原材料使用。

生产成本较低、处理方法简单，但是对废弃物的选择性大、处理量有限度。

作为添加物使用时，由于可能会导致材料性能的降低和成本的提高，所以添加数量和应用领域受到限制。

美国GE将GMT制作的废弃汽车保险杠经过粉碎机粉碎后，与GMT新料按20∶80的比例掺混再复合成新的片材，其性能无明显下降。

处理玻璃钢废料的最简便方法是填埋和粉碎作填料。

例如，把废弃的SMC板材用切断型粗碎机粗碎成50～100毫米，再用细碎机粉碎成能通过4毫米筛孔的科粒，最后用旋转式粉磨机粉磨成直径很小的球状颗粒粉料，这样制成的玻璃钢废料粉料，在制造SMC汽车车身板时可以代替碳酸钙用作填料，并且不会降低车身板的表面光滑性。

同样，工程技术人员已经能很方便地回收利用废印刷线路板中的金属材料，但要回收印制电路板的基板-一环氧树脂层压板还存在一定的难度。

此外，热塑性树脂玻璃钢的发展速度已经连续多年超过热固性树脂玻璃钢，因此，回收利用热塑性树脂玻璃钢废料也提上了议事日程。

把热固性树脂玻璃钢废料用作热塑性树脂的填料。

英国Brunei大学正在研究将热固性树脂废料用作热塑性树脂的填料的可能性。

他们先将热固性聚酯树脂玻璃钢或酚醛树脂玻璃
钢的废料，粉碎成具有一定的物理尺寸和几何形态的填料，再用表面处理剂处理这些填料。

把这样加工成的填料同聚丙烯树脂混合均匀后，用双螺杆挤出机成型为聚丙烯复合材料制品。

他们的试验结果表明，使用热固性树脂玻璃钢废料填料的聚丙烯复合材料的微观结构十分均匀，制品的机械强度性能也很好。

环氧树脂层合材料用作聚丙烯的填料。

美国Pennsylvania技术大学正在研究把环氧树脂层合材料废料粉碎成填料后用作聚烧。

使用这种方法处理玻璃钢废料不但要占用大量的土地，并且还会造成对环境的污染。

后来他们成功地把玻璃钢废料粉碎后用作丙烯树脂的增强材料。

据介绍，用环氧树脂层合材料废料加工成的填料由60%的玻璃纤维和40%的完全团化的环氧树脂组成。

他们在聚丙烯树脂中分别加入30%的废料填料和标准料，并且比较了聚丙烯复合材料的物理性能和强度性能。

他们还对3种不同尺寸的环氧树脂层合材料废料填料对聚丙烯复合材料的性能的影响进行了试验。

环状结构热塑性树脂复合材料的回收利用。

美国Fordj气车公司正在研究回收利用环状结构热塑性树脂复合材料的可能性。

他们先用针织玻璃纤维织物和环状结构热塑性树脂用液体模塑工艺成型为高玻璃纤维含量的复合材料（玻璃纤维含量达58.7%），再将复合材料粉碎，混合后用注塑工艺成型复合材料。

对这样成型的复合材料和标准的环状结构热塑性树脂复合材料分别进行物理性能和强度性能试验。

标准的环状结构热塑性树脂复合材料是用短玻璃纤维增强的热塑性复合材料。

试验结果表明，回收的环状结构热塑性树脂复合材料的物理性能和强度性能，与标准复合材料相近，但最大拉伸强度比标准复合材料低25%。

用层合材料废料生产磨料。

波兰的研究人员在研究用回收的层合材料废料生产磨料的可能性，他们对各种层合材料废料，包括用玻璃纤维、纸、棉和云母增强的酚醛树脂，环氧树脂及有机硅树脂层合材料废料进行了研究。

试验结果表明，玻璃纤维增强环氧树脂层合材料废料经粉靡和碳化处理后，可以用作磨料。

这种磨料具有合适的摩擦系数，并且在350摄氏度以下磨料的摩擦系数对温度的稳定性很好。

大日本油墨化学工业株式会社以BMC制品的废弃物为对象开发了新型人行道铺路材料。

把废BMC制品的破碎物作为人行道的下层，再生橡胶作为上层。

3．能量回收
将废弃物通过焚烧等处理，其中的有机物通过燃烧转化为热能或其他能量方式加以应用。

该方法生产成本较低、处理方法简单，但是废弃物焚烧过程容易释放出有毒气体，焚烧后的灰分需要填埋，容易对环境造成二次污染。

另一个问题是复合材料中有机物的燃点较高，需要用油、煤等引燃和助燃。

国内研究应用状况
国内的研究方向主要是：1.采用物理方法回收利用，在回收填料替代应用技术以及粉碎设备开发等方面开展了较多研究和应用推广。

2.对能量回收方法进行应用研究，主要对焚烧炉的方式、排放物的处理技术及装备开展研究。

国内一些研究单位和企业开发了FRP废弃物破碎机，并将复合材料废弃物粉碎后作为填料用于复合材料波形瓦、洗面台等产品中。

北京玻璃钢研究设计院研究了复合材料废弃物作为填料用于SMC材料中。

对粉碎设备、回收填料的处理、添加量进行了研究。

中材科技风电叶片股份有限公司和北京玻璃钢研究设计院合作研究了焚烧法处理、回收叶片制造过程废弃物。

复合材料废弃物的回收专用设备
1．切割、破碎设备
复合材料废弃物在分捡出金属等异物解体后，首先要进行切割和破碎。

该技术主要受废弃物形状的影响，另外，切割玻纤对刀刃的磨损、废弃物中金属等异物和污染状态等也有不同程度的影响。

对于风机叶片来说，还需要增加一个步骤，叶片要在现场切割成大块，以便
于运输。

2．粉碎设备
复合材料废弃物粉碎再利用时，可采用精制车床切断破坏粗粉碎，再用冲击破坏方式的高速旋转微粉碎机过滤网切碎机微粉碎，然后筛选分开，得到数微米~数十微米的微粉碎物。

其他还有用搅拌磨碎方式的球形切碎机、高速冲击破坏方式的喷水切碎机、剪断切碎机或切削方式等粉碎方法。

3．焚烧设备
4．热分解回收设备
将复合材料废弃物切割、破碎成碎片后,投入密封的高温分解反应容器中，以丙烷或热解气加热，进行高温分解。

（1）原料处理和喂料系统
（2）高温分解反应器
根据废弃物的传热性差、树脂热解时的发热量大和树脂高温熔融、滴流、粘壁，以及纤维和填料粘附炉壁和飞扬、不完全燃烧产生炭黑并附着炉壁等特点，专门设计加工，是热解回收的核心部分。

（3）控制系统
监控热解温度、燃烧率、压力、真空和其他过程。

（4）出料系统
回收技术发展趋势
综合处理成为回收利用技术的新方向，主要体现在两方面：
1.在设计和制造的时候，就考虑到废弃物的回收和再利用，比如，采用热塑性复合材料制造叶片、研究采用竹纤维增强复合材料、研究采用生物基胶黏剂替代环氧树脂等；研究新的制造技术，减少制造过程废弃物的排放。

2.综合各种处理技术、实现资源的充分利用。

目前，国外先进的处理技术倾向于利用其他工业基础，综合使用以上方法，充分利用废弃物特点，同时回收能量、物质，最大程度地实现废弃物的回收和利用，如水泥窑炉处理技术等。

水泥窑炉协同处理技术。

该方法显著特点是：把玻璃钢废弃物先粉碎为粒径１０毫米大小的粉末，吹入水泥窑炉内，作为燃料燃烧，残渣作为水泥原料使用。

能把玻璃钢废弃物全部处理完毕。

玻璃钢废弃物一部分转化成能源，可以减小部分燃料用量，也就减少了二氧化碳的排放。

因窑内温度高，产生的有害气体极少，没有有害气体污染空气的问题。

`6?r .; wj水泥窑炉燃烧温度为800℃~1500℃，物料在高温区域的停留时间在一小时左右，实现了难燃烧、难分解的组份的完全处理；复合材料废弃物中有机物转化成能源，无机物转化成原材料，实现了复合材料废弃物的资源化处置。

3.无机隔热反射墙体涂料国内外涂料及涂层技术发展很快，并不断更新换代，无机建筑涂料，特别是无机隔热反射建筑涂料是发展方向之一。

目前德国ｋｅｉｍ矿牌涂料是最具代表性的全无机硅酸盐涂料。

该涂料涂刷后能渗入墙体基面０．５～２ｍｍ深，与墙体的矿物质基底发生化合作用，能形成一层抗碱防酸的硅石，使涂层与墙体牢固地结合。

加上该涂料与墙体同属于矿物基质，有相近的热胀冷缩系数，可避免涂层龟裂与剥落，耐候性好，使用寿命可达１０～１５年。

该涂料防火阻燃、防尘自洁、无菌类及苔藓滋长、无挥发物、无毒环保、久不褪色、适用范围广。

4.异型管件用隔热保温套热力管道及设备有大量的异型管件，如阀门、法兰、三通、弯头需保温，有的还需定期保养。

该类异型管件绝热施工十分麻烦，使用中也是易出问题的薄弱部位，有的散热损失太大，有的渗漏水，维修需拆掉和再次复原，费工费时。

现有的阀门、
法兰有的处于裸露状态，散热损失大；有的保温箱体积太大，操作麻烦。

国外有专业化公司专门生产异型管件用隔热保温套，采用搭扣式或拉链式装拆，使用很方便。

最近日本也研制出拆装方便的缝制型保温套，绝热性能好，耐温耐久，可反复使用。

其内保温隔热材料可采用弹性高的离心玻璃棉毡等，内外包复材料采用耐温、耐磨、耐腐蚀的硅酮树脂玻璃布，用耐热玻璃纤维缝制，采用变径带固定夹具。

该隔热保温套使用十分方便，节能环保效益高。