树脂基复合材料废弃物回收利用技术

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1、100树脂基复合材料废弃物的回收利用技术2009年8月树脂基复合材料废弃物的回收利用技术徐佳，孙超明(北京玻璃钢研究设计院，北京102101)摘要：介绍了国内外处理复合材料废弃物的主要方法，论述了以下几种主要的处理方法：化学回收、能量回收、物理回收和综合处理方法。指出在国家目前的宏观政策下，应大力发展水泥窑炉处理法等综合处理技术，实现废弃物的资源化回收利用。关键词：复合材料；回收利用；水泥窑炉回收中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1003—0999(2009)04—0100—04复合材料具有比强度高、比模量高、可设计性表1复合材料废弃

2、物回收方法对比强、抗疲劳断裂性能好、耐化学腐蚀、耐候性好、结构／功能一体化等其他材料不可比拟的优点，极大地推动和扩大了其在国民经济各个行业领域的应用，其用量也逐年递增，用量的上升必然导致其废弃物的不断增加。2008年，我国复合材料废弃物总量已经超过200万吨，而当年新增复合材料废弃物10万吨以上。废弃物的大量堆积不仅占据了工业用地，而且对环境构成了威胁，成为阻碍复合材料进一步应用和发展的瓶颈。同时，复合材料的强度高、耐腐蚀性能好等材料特性导致其废弃物的处理非常困难。因此，复合材料废弃物的节能减排与回收利用技术已成为国际上的研究热点之一。美国汽车协

3、会和通用公司共同努力，在1988年和1989年分别由Conrad工业公司和WindGap，l复合材料废弃物的回收技术及设备J1H1Beers公司进行了数十吨SMC废弃物热解试复合材料废弃物的来源主要有两种，一是制造验，证实了热解法的可行性。热解法是借鉴塑料、橡厂的废弃物，二是使用后报废的产品。后者含有油胶高温分解回收法，将玻璃钢废弃物在无氧情况下，漆、粘接剂、金属固定件等。应根据废弃物的来源确加热分解成为保存能量成份的热解气和热解油，以定需采用的回收工艺。及以CaCO、玻纤为主的固体副产物。其热解产物国内外处理复合材料废弃物的方法不尽相同，随热解

4、温度的不同而不同，一般在400～500oC以回但总的来说，可以大致分为以下三种方法：化学回收热解油为主，在600～700％以回收热解气为主。收、能量回收和物理回收。不管采用那一种回收复合材料废弃物热解产物的组成、性能、用途见表方法，复合材料废弃物必须首先切碎成可用的块状，2。一旦热解过程开始，即温度达到480～980oC，所以后是否需进一步切小取决于最终的用途。产生的热解气具有足够的能量供给热解使用，达到1．1化学回收自给，多余部分可存储用作燃料。热解过程和最终化学回收是利用化学改性或分解的方法使废弃产品满足安全性和环保的要求。热解法最大的优点物

5、成为可以回收利用的其他物质(如燃气、燃油等)在于可处理被油漆、粘接剂和其他材料污染的玻璃的一种方法，如热解法。该方法技术难度大，对回收钢废弃物，而金属异物在热解后从固体副产物中设备要求高，回收费用较高。除去。收搞日期：2009-01—15基金项目：国家科技支撑计划项目作者简介：徐佳(1979-)，女，主要从事树脂基复合材料方面的研究。图／C2畈：o．42009年第4期玻璃钢／复合材料101热解法一般设备组成如下：表3FRP及烯烃类聚合物的燃烧热量(1)原料处理和喂料系统。制作名称发热量／kcal·kg(2)高温分解反应器：根据废弃物的传热性差、7

6、010～736o树脂热解时的发热量大和树脂高温熔融、滴流、粘壁4690～4930以及纤维和填料粘附炉壁以及飞扬、不完全燃烧产2660～281010290～1lO7O生炭黑并附着炉壁等特点，专门设计加工，是热解回1O290～l1O40收的核心部分。9440—9880(3)控制系统监控热解温度、燃烧率、压力、真5230～5470空和其他过程。(4)出料系统。篓肿品图2能量回收流程图1．3物理回收物理回收是将废弃物粉碎或熔融作为材料的原材料使用的方法。该方法生产成本较低、处理方法简单，也是国内应用最为普遍的一种方法。但采用该方法需研究废弃物加入量对新材

7、料性能的影响，图1三洋电机裂解反应器用实验来确定废弃物的最高加入量，在不影响材料性能的条件下方可采用。1．2能量回收表4粉碎法回收粒料尺寸及应用范围能量回收是将含有有机物或者完全为有机物的粒子尺寸应用领域废弃物通过焚烧等处理，将燃烧的热量转化为其它建材，如废纸制造的纸板、轻型水泥板、农能量的方法。该方法生产成本高、处理方法简单，用地面但是废弃物焚烧过程容易释放出有毒气体，焚烧后覆盖材料和隔音材料等的灰分需要填埋，会对环境造成二次污染。屋顶沥青、BMC、混凝土等的填料，铺路材一般来讲，含有有机物或完全是有机物的废弃料补强剂和／或填料等物都能焚烧。有

8、些物质如PP、尼龙和聚氨脂能量含<60~m(200目)SMC、BMC和热塑性塑料填料等量极高，其热值等于或高于煤，但SMC的有机物能量含