玻璃钢行业废弃物回收利用现状及发展方向

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1、玻璃钢行业废弃物回收利用现状及发展方向李彦春(国家建筑材料工业局技术情报研究所，北京100024)1 玻璃钢行业概况我国的玻璃钢(GRP-FRP，玻璃纤维增强塑料)工业起步于1958年，相比许多行业来 说玻璃钢是一个小行业，但由于玻璃钢属于新型复合材料，科技含量高，因此工业总产值增 长很快，一直以高于我国GDP增长的速度在发展。2003年全球玻璃钢产量约为700万吨，但它的成长空间较大，增长速度也很快。据 中国玻璃钢工业协会统计，2003年我国热固性玻璃钢(FRSP)与热塑性玻璃钢(FRTP)的产量 已分别达60万吨与22万吨，加上覆铜板(CCL)12. 4万吨，总产量超过94. 4万吨，已超

2、 过德国、日本跃居全球第1位，仅次于美国。表11994-2004年中国大陆玻璃钢产量统计表单位：万吨1994199519961997199819992000200120022003200420.521.523.52935.55069748094.4107数字来源：根据玻璃钢协会历年统计资料收集整理现在玻璃钢产品已渗入到工业、日常生活的方方面面，并有持续快速增长的势头。热固性玻璃钢是我国聚合物基复合材料的最大领域，而其中占主导地位的是聚酯玻璃钢(GF / UPR)，2003年产量达60万吨，比上年增加6万吨，较上年增长8%。2004年全国玻璃钢 的总产量达到107万吨。其中，热固性玻璃钢(FRP

3、)65万吨，热塑性玻璃钢(FRTP)27万吨， 玻璃布基印刷电路板(CCL)15万吨。2004年国内生产不饱和聚酯树脂87万吨，进口13. 27 万吨。胶衣用量已达12000吨。近年来，随着玻璃钢产量的增加，对品质的要求也越来越高。在今后的几年中，中 国玻璃钢工业将在能源、交通、船舶等领域有较大的发展。表22003年热固性玻璃钢消费市场分类表分类市场用量/万吨比例/%建筑2440管、罐14.424工业器材7.212陆地车辆与地面辅助设施3.66船艇2.44其他8.414手糊生产工艺，技术落后，劳动效益低下，一直是制约玻填钢工业发展的瓶颈之一。如今， 玻璃钢生产企业的机械化程度逐年增强，生产效率

4、和产品质量大幅提高。近年来，河北、山东、河南、江苏和广东等地的企业，着力进行技术改造，分 别增添纤维缠绕机、SMC及BMC原料生产线和压机、拉挤机，去年新建连续板材生产线4条， 这为玻璃钢工业技术进步、扩大生产规模的天平上，又加上一个重重的砝码。现在，300条 纤维缠绕定长管（含贮罐和夹砂管）生产线、200条SMC和BMC生产线用压机、200条拉挤成 型生产线、3条纤维缠绕连续管生产线以及100台RTM机和550台喷射成型机，构成行业今 年实现规模效益的领军力量。GMT（玻纤增强热塑性塑料片材）已经形成年产250吨的生产能 力，这些可做汽车发动机罩、保险杠和端底衬板产品，今年将替代韩国进口，同

5、国产轿车一 起，走在全面建设小康社会的大路上。由于生产规模的扩大，2004年，传统的FR-SP产量 和产值较去年增长串不低于10%，FRTP将增长5%，SMC和BMC磨压制品、FW（纤维缠绕） 压力容器、拉挤玻璃钢产品将增长15%。国家日益增多的城市交通、房地产等基本建设，刺激了玻璃钢建筑用材市场。2003 年我国新增3条玻璃钢波纹板生产线，使波纹板生产线的数量增至7条，且今年的需求依然 趋旺；平板、彩条板、太阳能板和透明板等产品，以其耐化学腐蚀、耐高温等特性，在市场 上深受用户欢迎，甚至赢得了农民兄弟的喜爱；SMC模压板组合式水箱、整体卫生间、纯玻 璃钢及压力克浴缸、井盖、垃圾箱、桌椅、冷却

6、塔、空调器、各类风机和净化槽日渐普及， 仍呈上升趋势。市政建设和西部开发，使玻璃钢管道用量继续增加。由于我国各地市政建设速度加 快，西部开发热潮涌来，带动了玻璃钢管道产品的热销。一根直径为3. 1米、长12米的玻 璃钢管，仅玻璃纤维与不饱和聚酯树脂两个主要原料的用量就分别是2吨与3吨，所以玻璃 钢管道市场的火爆，也成为上述相关原辅材料的新的经济增长点。新疆一输水工程采用直径 400毫米玻璃钢管，目前已经使用200公里，今年还有200公里管道正在制造中，这一工程 还将采用直径为3.1米的玻璃钢管。江苏省常热市已将300公里的玻璃钢管道成功地应用 到市政建设中。素来对产品品质要求十分苛刻的上海市，

7、在政策引导下，市建委开始了淘汰 水泥管与铸铁管，推荐推广玻璃钢管的工作，目前已成功应用100余公里。在上海，夏季暴 雨成灾、积水盈尺的气候环境中，玻璃钢管道显示出防水防腐的优势。继天津、上海之后， 北京和广州等地，使用玻璃钢管道，已纳入今年的市政工程建设规划中，相信，不久的将来， 玻璃钢管道，将成为更多地区的市场宠儿。越来越多的玻璃钢工业企业，质量意识增强、质量管理水平提高，其中，上海杰士 杰公司、河北中意玻璃钢有限公司、河北华信可耐特玻璃钢有限公司、山东金光集团公司、 湖南长沙远铃住房设备有限公司、浙江东方集团公司、新疆永昌复合材料有限公司和北京玻 璃钢研究设计院、哈尔滨玻璃钢研究院等生产企

8、业和科研企业，经过多年的市场搏杀，成为 行业领头羊。截至2003年11月份，在中国玻璃钢工业协会800余家会员单位中已有10% 的企业通过7ISO9 000质量体系认证。良好的品质为他们步出国门，走向国际市场拓宽了 通道。2002年，玻璃钢出口产品金额已逾5亿元人民币，较上年增长39. 77%，产品远销欧美。在国际市场中，我国的游艇、拉挤型材、格栅、冷却塔、空调器、风机、整体卫生间 和浴缸等玻璃钢产品越来越被外商看好。尽管市场发展情况颇佳，但我国的玻璃钢行业存在着不少问题。我国的玻璃钢行业 基本是在封闭环境中自我发展起来的，因此基础十分薄弱，以下几方面问题亟待解决。首先是我国玻璃钢产业的布局有

9、待调整。国际上是玻璃钢树脂原料厂商的数量少、 企业规模大，产品多为中小企业制作；而我国却是树脂厂家多而小，这样分散使得不少厂家 的树脂产品质量差、能耗大、成本高。我国每年要大量进口玻璃钢原料，长期以来，国内的 树脂价格一直高于玻纤价格，与国际市场恰恰相反，可以说，原料的落后在一定程度上制约 了我国玻璃钢行业的发展。另外，我国热塑性玻璃钢的比例还不大，发达国家已达到了 1/3以上。热塑性玻璃 钢由于生产过程是物理变化，因而污染少、能耗小，它的生产效率高并且能再生利用，是国 际玻璃钢行业的发展方向。困扰全球玻璃钢行业的一个普遍问题，就是玻璃钢产品的回收利 用问题。2 玻璃钢废弃物的回收利用现状2.

10、 1 璃钢度弃物处置的必要性我国目前玻璃钢年产量已达90多万吨左右，按10%比例计算每年仅加工过程中的 玻璃钢边角废料及废次品就会有9万多吨。玻璃钢制品的使用寿命一般为15-20年。20年 前使用的玻璃钢已开始报废和失效，加起来这数字是惊人的。因此，玻璃钢废弃物的处理刻 不容缓。由于玻璃钢具有优异的耐腐蚀性能，很难自然销毁。生产过程中产生的边角废料以 及失效的玻璃钢制品越来越多，造成了环境污染。如何处置这些废弃物，或将回收再利用， 引起世界各国的关注。西欧各国的环保当局曾明令表示：如不解决玻璃钢等复合材料的再利 用问题，将限制发展。可以说，环保问题已成为玻璃钢工业发展的一大障碍。从这里也可以看

11、出，为什么 近几年，玻璃钢工业发达国家出现停滞不前局面，甚至一些发达国家将部分玻璃钢企业迁移 国外生产。1996年4月1日起施行的中华人民共和国固体废物污染环境防治法规定：国家 鼓励、支持开展清洁生产，减少固体废弃物的产生量。产生工业废物污染环境的措施，并且 实行工业固体废物申报登记制度。对于产生的不能利用或暂时不利用的工业固体废物，企事 业单位必须按国务院环境保护行政主管部门的规定建设贮存或者处置用的设施、处所。看来，玻璃钢废弃物的处置问题，已经成为当前我国玻璃钢行业面临的一个十分紧 迫的重要课题，广大玻璃钢行业和再生资源利用行业的工作者，都有责任有义务去研究它、 解决它。2. 2 玻璃钢废

12、弃物处置现状随着对玻璃钢废弃物回收的环保呼声的日益强烈，玻璃钢废弃物的回收问题已极为 突出。世界各发达国家对玻璃钢废弃物的回收利用十分重视，如：美国在80年代即开展热 分解回收方法可行性研究；日本通产省于1990年设立玻璃钢再资源化处理委员会，并下设 调查、标准化、切断破碎、粉料利用和热塑性玻璃钢处理等七个技术分会，自1991年起，制订了多部有关玻璃钢回收利用和促进回收利用的法令和政策；欧美确定了以“省资源、再 利用、资源化、最终处理”为指导方针的玻璃钢废弃物处理的发展方向。目前，玻璃钢废弃物的处理、回收利用方法主要原因有；掩埋、焚烧、化学处理、 材料回收等。其中，掩埋（将玻璃钢废弃物投放到黄

13、浦江浸泡30多年后，物化性能变化不大， 很难腐烂）会浪费大量的土地，一般选择在山沟或荒地里；焚烧可以利用一部分热能，但却 产生大量有毒气体，污染环境；化学处理是将基体材料用化学的方法分解，与纤维分离，回 收制成右利用的油、瓦斯等，但这 种方法的成本高；材料回收是指利用物理的方法，如切割、粉碎、研磨等将玻璃废弃物制成 粉末，作为玻璃钢生产用的填料。比较而言，材料回收方法虽然也存在成本问题，但考虑综合社会效益，相对而言还 比较可取的方法。现在，许多国家都在努力对玻璃废弃物进行回收，使之成为可再生利用的 资源。有许多报导证实了了玻璃钢材料回收法的可行性。例如，日本将废玻璃钢船艇经过 粉碎以后的碎片进

14、行干馏，留下的玻璃纤维在回转炉内熔融，然后固化成石块后为建筑材料 使用。还有人利用玻璃钢废弃物研磨成粉末，替代碳酸钙作为玻璃钢材料SMC的填充料，效 果很好。这种粉末还可以同水泥混合制成建筑砌块或衬垫材料等，但是，回收利用的经济性、 回收后材料的综合性能（如品质的稳定性）等方面还存在一些问题，尚需进一步改进。河北兴华玻璃钢制品有限公司是目前国内规模较大的一家玻璃钢制品企业，年生产 玻璃钢制品1000吨以上。因主导产品以手糊作业为主，尽管我们采取多种措施，不断改进 工艺，但每年产生玻璃钢下脚料仍达20吨以上。为处理这些下脚料，近年来做了不懈的努 力，采取了种种方法，最终，借鉴农用饲料粉碎机粉碎各

15、种茎蔓的经验，进行改造，反复试 验改进，研制成功了玻璃钢废料粉碎机，并将其运用到铁路客车聚酯混凝土地板项目中，取 得显著成效，将废料中分离出的玻纤加入到人造石中，物理指标一下子提高了将近30个百 分点。由于在添加经粉碎处理的玻纤时也把树脂颗粒加进去了，所以不仅提高强度还解决了 原来存在的龟裂收缩变形等问题。很快成功地将采用玻璃钢下脚料开发研制的铁路客车仿大 理石地板申报了专利。该地板得到了当时铁道部李森茂部长的赞扬，并在全铁路系统推广。 1995年以后新造的铁路客车包括旧地板改造车，全部采用该项技术生产的地板。该项技术 开发成功以后，每年可以消化掉该公司90%以上的下脚料。甚至有时本公司的下脚

16、料不能 满足，还需要外单位的下脚料拣来处理回用。这不仅仅解决了环保问题，还产生了经济效益。 玻璃钢下脚料这种人见人恨的“烂刺猬”真的变废为宝了。该公司研制的处理方法简单易行，设备投资小，只要购买功率较大的锤式粉碎机； 进行如下改造即可：1）把原来的筛改为自制筛（用3毫米钢板钻孔）；2）将粉碎机的壳体进行 一下补强（防破裂处理）；3）改装进料口（以满足下脚料饲喂）；4）把旋锤臂杆进行一下补强； 5）功率不足时可以增大电机或换一下槽轮降低转速。目前，因为受产品品种的限制，处理的 废料仍然局限在聚酯混凝土、人造石等产品上。近年来，山东省武城县针对当地玻璃钢废料污染严重的问题，切实加大治理力度。 武城县环保局建议县政府制订出台了玻璃钢废料管理规定，