玻璃鋼、複合材料行業經過50年的發展曆程,取得了輝煌的成績。
產業規模不斷擴大。90年代初期的行業產值隻有10多億元,生產企業2000多家,從業人員幾萬人。2007年產值超過500億元,生產企業4000餘家,從業人員達到幾十萬人。
工藝技術水平不斷提高。90年代,手糊工藝一統天下,如今模壓、纏繞、拉擠、真空灌注等各種工藝百花齊放。
產量快速增加。90年代產量隻有8萬噸,2007年總產量達到160萬噸,超過日本、歐洲,位居世界第二。
產業結構發生變化。90年代初期的機械化成型比例15%,2007年機械化成型占60%以上。90年代初期主要產品是波形瓦、浴缸、管罐。2007年已經形成風力發電葉片、壓縮天然氣氣瓶、汽車複合材料、冷卻塔、船舶、整體浴室、管道、漁具等具有較大規模的獨立的產業集群。
科技創新取得重要成果。開發了風電葉片、船舶等複合材料設計技術;纏繞機、拉擠機、壓機等成型裝備設計製造技術;各類標準化和專利、檢測技術;針對不同產品有專用設計軟件技術。質量管理方麵眾多企業通過了ISO9000、ISO14000、ISO18000、ISO16949認證體係。
應用領域擴大。複合材料作為新材料在國民經濟中發揮越來越重要的作用,除在軍工領域應用外,從原來的簡單替代,逐步變成能源、交通、化工、電力等領域必不可少的材料。
當前金融危機形勢下,國家拉動內需的政策的出台對於複合材料行業是一個非常重要的機遇。玻璃鋼、複合材料行業麵臨一個新的大發展時期,如城市化進程中大規模的市政建設;新能源的利用和大規模開發;環境保護政策的出台;汽車工業的發展;大規模的鐵路建設;大飛機項目等。
在巨大的市場需求牽引下,複合材料產業的發展將有很廣闊的發展空間。據預測,到2010年,中國複合材料的產量將超過美國,總量達到世界第一。
然而複合材料行業也麵臨著一些問題和挑戰。首先是發展方式的轉變,從又快又好向又好又快發展的轉變;從數量規模向質量效益的轉變。其次是日益嚴峻的環保壓力,複合材料廢棄物的回收和再利用;節能減排的法律要求。還有市場競爭方式的轉變,價格競爭變成技術、服務競爭,技術壁壘、專利保護成為競爭手段。
複合材料廢棄物的產生是行業發展的必然。產量的不斷增加導致過程中的邊角餘料增多,以及一些生命周期結束、喪失功能的產品。
複fu合he材cai料liao行xing業ye回hui收shou再zai利li用yong的de現xian狀zhuang是shi數shu量liang巨ju大da。全quan國guo應ying該gai有you幾ji十shi萬wan噸dun的de待dai處chu理li的de廢fei棄qi物wu,已yi引yin起qi國guo家jia和he相xiang關guan部bu門men重zhong視shi,並bing開kai展zhan相xiang關guan的de工gong作zuo。目mu前qian沒mei有you形xing成cheng專zhuan業ye的de規gui範fan的de集ji中zhong的de處chu理li方fang式shi,現xian有you的de解jie決jue方fang式shi是shi填tian埋mai、堆積、焚燒。
國家相繼出台了一係列針對回收再利用的政策,2000年國家實施《中華人民共和國固體廢棄物汙染環境防治法》;2007年度國家發布《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》中明確規定,固體廢棄物的資源綜合利用是國家優先發展的領域之一。
解決問題的途徑首先是要從根源治理,科學設計、合he理li使shi用yong材cai料liao,減jian少shao邊bian角jiao廢fei料liao的de產chan生sheng,發fa展zhan熱re塑su性xing複fu合he材cai料liao等deng可ke降jiang解jie可ke回hui收shou的de材cai料liao。目mu前qian需xu要yao處chu理li的de複fu合he材cai料liao大da部bu分fen是shi熱re固gu性xing複fu合he材cai料liao,因yin為wei其qi自zi身shen的de特te點dian回hui收shou和he再zai利li用yong存cun在zai一yi定ding困kun難nan。但dan我wo們men在zai設she計ji時shi考kao慮lv延yan長chang壽shou命ming、成型方式、選擇材料等方麵加以克服,在設計思想上充分考慮製造過程、使用過程對環境的影響,如對那些強度指標要求不高的產品,可以考慮采用熱塑性複合材料、天然纖維複合材料;對那些有強度要求的結構部件,可以考慮采用高性能複合材料,延長使用壽命,減少部件失去功能後造成的廢棄物的產生。
其次要過程控製,改進和提高工藝,提高機械化成型比例,使用低排放、低(di)揮(hui)發(fa)樹(shu)脂(zhi),減(jian)少(shao)排(pai)放(fang),推(tui)廣(guang)使(shi)用(yong)回(hui)收(shou)材(cai)料(liao)。複(fu)合(he)材(cai)料(liao)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)邊(bian)角(jiao)廢(fei)料(liao)是(shi)最(zui)主(zhu)要(yao)廢(fei)棄(qi)物(wu)產(chan)生(sheng)的(de)途(tu)徑(jing)之(zhi)一(yi),因(yin)此(ci)要(yao)高(gao)度(du)關(guan)注(zhu),對(dui)過(guo)程(cheng)加(jia)以(yi)控(kong)製(zhi),如(ru)低(di)排(pai)放(fang)材(cai)料(liao)的(de)推(tui)廣(guang)使(shi)用(yong);使用部分回收材料代替原材料;選擇製造工藝時,盡量采用機械成型,減少製造過程中產生廢棄物和廢品;在模具設計時就減少飛邊、邊角的出現。
還(hai)要(yao)研(yan)究(jiu)集(ji)中(zhong)處(chu)理(li)方(fang)法(fa),解(jie)決(jue)行(xing)業(ye)共(gong)性(xing)問(wen)題(ti),建(jian)立(li)綜(zong)合(he)回(hui)收(shou)處(chu)理(li)基(ji)地(di),形(xing)成(cheng)規(gui)模(mo)產(chan)業(ye)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)外(wai)對(dui)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)處(chu)理(li)大(da)部(bu)分(fen)是(shi)采(cai)用(yong)集(ji)中(zhong)處(chu)理(li)的(de)方(fang)式(shi),處(chu)理(li)的(de)方(fang)式(shi)有(you)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong):
能量回收方式―――焚燒。
能量回收技術有液體床技術、旋轉爐技術和材料燃燒技術等。熱塑性玻璃鋼能量含量較高,適用於這一方法。但熱固性玻璃鋼中如汽車中用量最多的SMC,其有機物含量和能含量較低,而灰分含量很高。灰分中高含量的氧化鈣對新SMC的熟化反應有不良影響,因此不能用作填料。灰分通常采用填埋的方法處理。
化學回收方式―――熱解。
熱解法是將一種物質在無氧的情況下利用高溫(不燃燒)變(bian)成(cheng)一(yi)種(zhong)或(huo)多(duo)種(zhong)物(wu)質(zhi)的(de)方(fang)法(fa)。用(yong)高(gao)溫(wen)分(fen)解(jie)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)熱(re)固(gu)性(xing)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)製(zhi)品(pin)有(you)較(jiao)大(da)的(de)難(nan)度(du),費(fei)用(yong)較(jiao)高(gao),但(dan)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)的(de)效(xiao)果(guo)較(jiao)好(hao)。熱(re)解(jie)法(fa)適(shi)用(yong)於(yu)處(chu)理(li)被(bei)汙(wu)染(ran)的(de)廢(fei)棄(qi)物(wu),例(li)如(ru)處(chu)理(li)經(jing)油(you)漆(qi)、粘接或混雜材料的熱固性複合材料部件。
在無氧的情況下,高溫分解使熱固性複合材料廢棄物分解成燃氣、燃油和固體三種回收物。其中每一種回收物都可以進一步回收利用。工藝設備由原料處理及喂料係統、高溫分解反應器、提純和洗滌係統、控製係統和出料係統組成。回收的燃氣用來滿足熱分解的需要。多餘的燃氣通過管道可供鍋爐及內燃機混合使用。固體副產物能用作SMC、BMC、ZMC和熱塑性塑料的填料。它已成功地應用於A級表麵的SMC製品。
粒子回收方式―――粉碎。
粒子回收是直接利用熱固性複合材料廢棄物並不改變化學性質的方法。回收設備主要是由廢料輸送機、成粒粉碎機、鼓風機旋風分離器、定量供料箱、分(fen)級(ji)設(she)備(bei)和(he)集(ji)塵(chen)機(ji)等(deng)組(zu)成(cheng)。粉(fen)碎(sui)後(hou)碾(nian)磨(mo)成(cheng)的(de)細(xi)粉(fen)含(han)有(you)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)。它(ta)的(de)分(fen)散(san)性(xing)很(hen)好(hao),可(ke)製(zhi)得(de)具(ju)有(you)高(gao)附(fu)加(jia)值(zhi)的(de)增(zeng)強(qiang)型(xing)材(cai)料(liao)。用(yong)細(xi)粉(fen)取(qu)代(dai)CaCO2填料和玻璃纖維製得的BMC製品結構特性為標準材料製得BMC製品的70%,而充模性能提高50%~100%,密度下降10%~15%。
粉fen碎sui回hui收shou法fa無wu論lun從cong技ji術shu可ke行xing性xing還hai是shi實shi用yong性xing來lai講jiang,最zui為wei可ke取qu。可ke回hui收shou的de熱re固gu性xing複fu合he材cai料liao廢fei棄qi物wu品pin種zhong較jiao多duo,對dui用yong一yi般ban方fang法fa難nan以yi回hui收shou的de熱re固gu性xing複fu合he材cai料liao廢fei棄qi物wu(如BMC廢棄物)也能較好的回收,且不會對環境造成汙染,是解決熱固性複合材料廢棄物汙染的一個重要發展方向。
目前國內外主要采用的方式是,美國以化學回收方法為主;日本以粒子回收方法為主,通過產學研建立集中處理的工廠;國內以掩埋為主,部分地區研究嚐試采用粒子回收方式,如北玻院、棗強縣等。
未來國內複合材料回收再利用的發展方向是,借鑒國外的經驗,建立集中的工廠,分區域統一處理,與水泥、電dian廠chang聯lian合he起qi來lai,以yi市shi場chang化hua的de方fang式shi,由you行xing業ye組zu織zhi牽qian頭tou,充chong分fen發fa揮hui產chan學xue研yan的de作zuo用yong,聯lian合he有you實shi力li的de企qi業ye,利li用yong國guo家jia提ti供gong的de政zheng策ce支zhi持chi,係xi統tong解jie決jue回hui收shou再zai利li用yong,促cu進jin行xing業ye的de可ke持chi續xu發fa展zhan。
對複合材料的回收再利用需要高度重視。中國的複合材料回收再利用的重要時期在2010年以後,要加快複合材料回收再利用產業化建設,發揮行業組織的引導作用,認真執行國家政策,加快產業發展。 |