北京玻璃鋼研究設計院

  1  前言
    熱固性樹脂基復合材料作為一種新材料，具有比強度比模量高、耐疲勞性能好、阻尼減震性好、破損安全性高、可設計性強、材料與結構的同一性和復合效應等特點，已廣泛應用于建筑、交通運輸、石油化工、電力電子、國防軍工等社會主要領域，并且增長迅速。到2002年，全復合材料產量超過500萬噸，而復合材料廢棄物已經接近100萬噸。由于，熱固性樹脂基復合咖存在著環境協調性能差的特聲阻礙了復合材料行業的持續健康發展。因此，如何解決復合材料的環境協調問題具有重要的社會意義。一各國政府開始出臺一些有關廢棄物處理的法規，并且開始研究廢棄物的處理和再生利用方法。

   2  熱固性復合材料回收技術現狀
   熱固性復合材料的回收技術有三種方法比較可行：
    a)物理循環：造粒（一次回收或二次回收）。直接利用廢棄樹脂基復合材料制品，不改變其化學性質的一種回收方法。由于熱固性復合材料一旦固化，就不會在熱和壓力的作用下轉變成另外一種產品。因此，必須將熱固性復合材料切割或粉碎成一定的形狀，當作填料或增強材料使用。一種方法是將整個熱固性復合材料粉碎使用，另外一種方法是粉碎后從中獲得玻璃纖維。
    b)化學回收：熱裂解（三次回收和一次回收）。主要是指高分子材料通過清洗、粉碎、干燥后，進行化學處理，從而得到有用的化工原材料或油品的過程。
    C)能量回收（四次回收）。能量循環方法是指燃燒不能以其他方法加工的混合塑料或殘留物，以利用其釋放的能量，包括燃燒廢物獲取能量和燃燒廢物燃料獲取能量。
    熱固性樹脂基復合材料的回收處理示意圖見下圖

3  我國熱固性樹脂基復合材料回收研究工作進展情況
    國內目前大部分企業只采取簡單的填埋或焚燒辦法，但前者造成土壤的破壞和土地的浪費，后者由于焚燒過程中產生大量廢氣造成環境污染。而且處理費用高，處理量有限，遠不能滿足熱固性復合材料廢棄物數量劇增的要求。玻璃鋼工業協會和北京玻璃鋼研究設計院聯合對范圍內的玻璃鋼企業進行的問卷調查表明，有63%的玻璃鋼企業對玻璃鋼回收處理的要求是十分迫切。所調查的企業分布在18個省、直轄市的100多家企業，廢棄物產生率為5.2%。我國政府很重視復合材料回收與再利用方面的研究工作，在科技部的大力支持下，北京玻璃鋼研究設計院進行了有關熱固性SMC復合材料綜合處理與再生技術研究。綜合比較昌前國內外果庸的各種熱固性樹脂基復合材料回收方法，項目組認為，物理循環（粉碎回收）方法無論從技術可行性還是實用性來講，為可取。
  3.1熱固性樹脂基復合材綜合處理技術研究
   復合材料綜合處理技術研究有對預破碎、破碎、粉碎等工序的研究。根據再生利用所提出的粉碎要求，需滿足粉碎料粒度達300目以上，且無塵埃、泥砂、油污等存在，因此生產線設備應包括廢棄物清洗設備、切割機、輸送機、破碎機、微粉機、除靜電裝置、收塵裝置等，滿足對玻璃鋼廢棄物處理的各工序要求。
    3.1.1粉碎技術研究
    破碎之前需要對復合材料廢棄物進行預破碎。預破碎是指將玻璃鋼清洗、去除金屬嵌件并切割成適合破碎設備進行破碎處理的前期工序。課題組與有關單位合作，針對玻璃鋼材料剪切強度差的特點，沒什生產了玻璃鉀破碎機、玻璃鋼粉碎機；針對不同類型的玻璃鋼廢棄物，選用玻璃鋼鋸床、電動切割機等作為解體設備。設計加工玻璃鋼廢棄物輸送設備，并通過試驗對以上設備進行了改進。

結論：通過實驗可知，玻璃鋼揮手處理生產線要能夠達到玻璃鋼廢氣物的解體、破碎、粉碎等要求，建立熱固性復合才的回入處理的工業化生產示范線。

3.1.2生產線建設

  為防止回收過程中產生的粉塵、噪音等的二次污染，我們在玻璃鋼廢棄物解體和破碎過程中水噴淋，有效的制止了粉塵的產生；在粉碎設備上加裝布袋收塵器及通風設備，解決了粉碎過程中的粉塵污染問題；對車間進行隔音、吸音設計，解決破碎過程中的噪音污染問題。以上措施實踐證明，使用效果良好。

3.2復合材料再生技術研究
本實驗研究回收填料在SMC中的應用，部分實驗數據見表1。
    結論：由表可見，回收料的用量在18%的范圍內對SMC制品的力學性能沒有明顯影響。試驗證明，回收填料也可以用的拉擠工藝、、水泥、石膏工藝中，且在一定添加用量的范圍內，對制品的性能無明顯影響。

3.3 經濟性分析

  玻璃鋼回收再利用的效益包括經濟效益和社會效益兩個方面。由前所述，其社會效益是巨大的，但在市場經濟條件下，經濟效益也是我們十分關注的因素。在此基礎上，玻璃鋼回收處理的成本決定了該方法的推廣和利用情況。建立處理能力為300噸陣的熱固性復合材料廢棄物回收工廠需要投資23萬元左右。每生產1噸回收填料生產成本為748.1元／噸。如果由廢料產生單位支付500元／噸處理費用，粉碎后填料售價
按4007G/噸計算，回收處理企業可以獲取約200元／噸的利潤。
    4  結語
    與先進比，我國在回收再利用方面的研究和推廣工作還有很大差距。今后發展的方向：
    (1)要制訂相關政策，加強FRP廢棄物管理。單純從經濟的角度看，難以吸引市場經濟中的投資者，但其產生社會效益是難以簡單的以金錢來計算。這就要求從政策上予以引導，進行補貼或減免稅收，鼓勵玻璃鋼的回收再利用在范圍內的玻璃鋼行業中推廣和應用。
    (2）玻璃鋼行業協會發揮作用，介紹和推廣具有實際應用價值的回收方法。
    (3)加大對玻璃鋼回收再利用的研發投人。
    (4)材料使用采用標準化、專門化和標記化，使材料易于回收；建立和完善回收網絡，并對材料進行分類回收；促進生產部門形成回收意識，對回收利用承擔責任。
    (5）加強教育，提高國民意識，使每個公民自覺協助回收部門作好回收工作，使我國的資源再生利用水平提高，環境污染得到有效的控制。