精心整理玻璃钢废弃物处理方法废弃玻璃钢产品,传统的处理方法是掩埋与燃烧。
掩埋有占用大量土地及污染地下水的缺点,燃烧有产生有害气体污染环境的缺点。
特别是近年来研究已证实,不饱和聚酯的主要原料苯乙烯为环境激素。
它的化学结构稳定,又不能生物降解,具有很高的环境滞留性,成为持续性有机污染物,无论在空气、水,还是在土壤中,都能强烈地吸附于颗粒上,借助于水生、陆生食物链不断富集,对生态环境造成危害,人类若食用被污染的动、植物,将产生严重的后果。
主要表现在:1)环境激素引起男性生殖能力下降;2)男子女性化程度加剧;3)环境激素引起女性生殖系统癌变。
国外的处理方法:1作为水泥原料。
该方法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。
这种方法的特点是: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。
2作为高炉炼铁还原剂使用。
把玻璃钢废弃物粉碎成粒度为1~10毫米的粉末,吹入高炉,利用废弃物的碳与氧反应生成一氧化碳,把氧化铁粉还原为铁。
其特点基本上与第一种方法相同。
3物理回收。
将玻璃钢废弃物粉碎成粒度不同的粉末,作为填料使用。
这种方法,生产成本最低,处理方法简单,但在制造微粉时,粉碎成本相对较高,作为微粉添加到BMC、SMC或其他玻璃钢产品中,往往随着添加量的增加,降低新制品的强度。
4化学回收法。
这种方法是把粉碎后的微粉溶解于乙二醇,在230℃~245℃的高温下,在碱催化剂的作用下,使树脂分解,分离出玻璃纤维,再加入顺丁烯二酸或反丁烯二酸进行再反应,重新生成不饱和聚酯,得到的不饱和聚酯分子量有所提高,产品性能有较大程度的提高。
该方法的优点有三:(1)废弃玻璃钢在230℃~245℃可由乙二醇类分解。
(2)一般合成树脂设备都可进行废弃玻璃钢分解,不需要增加设备投资。
(3)分解物不需要精制,直接可作为合成原料,再合成不饱和聚酸树脂。
国内宜采用的方法:我国的玻璃钢工业经过40多年的发展,特别是80年代以后发展非常迅速,但产量的80%是由乡镇企业生产的,多为人工手糊产品,机械化、自动化程度低,加之许多玻璃钢生产厂家采用劣质原材料,粗制滥造,产品寿命大大低于国外同类产品,加工时产生的边角料也高于国外水平,而且废弃玻璃钢产品基本上没有做任何处理。
绝大多数就地掩埋或在自然环境中燃烧,对环境造成很大的污染,废弃玻璃钢的回收、利用,已成为玻璃钢工业亟待解决的问题。
笔者认为,政府有关部门应尽快制定有关政策与法规,建立一套废弃物收集、加工、处理体系,协调生产厂家、原料厂家和使用者对废弃物的处理。
另一方面,在使用玻璃钢时要认真论证合理选材,尽可能推广使用易回收利用的材料,最大限度地减少玻璃钢的使用量。
推广新工艺,采用先进的生产设备,最大限度地减少玻璃钢生产时产生的边角料。
对于废弃玻璃钢的处理,根据国外的先进经验,结合我国的基本国情,笔者认为,目前有两种方法比较经济实用。
1.作为水泥厂原料燃烧的方法最佳。
燃烧可以节约能源,减少二氧化碳的产生,燃烧后残存物不含氯和磷,作为水泥原料,对水泥的质量几乎没有影响,利用率可达100%。
我国有很多水泥厂,工厂的生产设备足以支持废弃玻璃钢的处理。
2.物理回收,即粉末填充法也是一个较好的方法。
可以处理大量玻璃钢废弃物,如BMC、SMC的填充量可达30%~50%,虽然强度有一定的下降,但可以满足一般使用要求,同时还可以使制品的比量下降,制得轻质产品。
化学再生的方法虽然处理最为完美,能将废弃玻璃钢分解成原料再使用,但成本太高,我国的经济还不太发达,资金有限,目前还不能大规模采用这种方法,但随着经济的发展与科学技术的进步,化学处理方法将是最好的方法。
玻璃钢复合材料的刚度、层间强度、弹性模量的特点玻璃钢/复合材料的力学性能具有明显的方向性,玻璃钢等人造的复合材料还可以人为地变化纤维方向和数量来达到某种特定的强度要求。
例如,我们采用"1:1"玻璃布(指经向纤维和纬向纤维量为"1:1")制造的玻璃钢,其经向和纬向强度几乎是相等的。
但在其它方向上强度则较低,如在45°方向上强度比经、纬向强度1/2还要低。
的大306#钢密度介于1.5~2.0之间,只有普通碳钢的1/4~1/5比轻金属铝还要轻1/3左右,而机械强度却很高,某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。
例如某些环氧玻璃钢,其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa以上。
按比强度计算,玻璃钢不仅大大超过普通碳钢,而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。
玻璃钢接触成型工艺之--手糊成型工艺手糊成型的工艺流程如下:(1)生产准备场地手糊成型工作场地的大小,要根据产品大小和日产量决定,场地要求清洁、干燥、通风良好,空气温度应保持在15~35℃之间,后加工整修段,要设有抽风除尘和喷水装置。
模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
树脂胶液配制配制时,要注意两个问题:①防止胶液中混入气泡;②配胶量不能过多,每次配量要保证在树脂凝胶前用完。
增强材料准备增强材料的种类和规格按设计要求选择。
(2为1585%以(3④复杂制品可采用手工脱模方法先在模具上糊制二三层玻璃钢,待其固化后从模具上剥离,然后再放在模具上继续糊制到设计厚度,固化后很容易从模具上脱下来。
修整修整分两种:一种是尺寸修整,另一种缺陷修补。
①尺寸修整成型后的制品,按设计尺寸切去超出多余部分;②缺陷修补包括穿孔修补,气泡、裂缝修补,破孔补强等。
玻璃钢生产工艺--接触低压成型工艺接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。
接触低压成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加成型压力(接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01~0.7MPa压力,最大压力不超过2.0MPa)。
接触低压成型工艺过程,是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状,再通过加热或常温固化,脱模后再经过辅助加工而获得制品。
属于这类成型工艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。
其中前两种为接触成型。
接触低压成型工艺中,手糊成型工艺是聚合物基复合材料生产中最先发明的,适用范围最广,其它方法都是,日本占42%1(1富。
(2②在室温条件下能凝胶,固化,而且要求收缩小,挥发物少;③粘度适宜:一般为0.2~0.5Pa·s,不能产生流胶现象;④无毒或低毒;⑤价格合理,来源有保证。
生产中常用的树脂有:不饱和聚酯树脂,环氧树脂,有进也用酚醛树脂,双马来酰亚胺树脂,聚酰亚胺树脂等。
几种接触成型工艺对树脂的性能要求:成型方法对树脂性能要求胶衣制作1、成型时不流淌,易消泡2、色调均匀,不浮色3、固化快,不产生皱纹,与铺层树脂粘接性好手糊成型1、浸渍性好,易浸透纤维,易排除气泡2、铺敷后固化快,放热少、收缩小3、易挥发物少,制品表面不发粘4喷射成型234袋压成型23(32(1)模具模具是各种接触成型工艺中的主要设备。
模具的好坏,直接影响产品的质量和成本,必须精心设计制造。
设计模具时,必须综合考虑以下要求:①满足产品设计的精度要求,模具尺寸精确、表面光滑;②要有足够的强度和刚度;③脱模方便;④有足够的热稳定性;⑤重量轻、材料来源充分及造价低。
模具构造接触成型模具分为:阴模、阳模和对模三种,不论是哪种模具,都可以根据尺寸大小,成型要求,设计成整体或拼装模。
模具材料造反模具材料时,应满足以下要求:①能够满足制品的尺寸精度,外观质量及使用寿命要求;②模具材料要有足够的强度和刚度,保证模具在使用过程中不易变形和损坏;③不受树脂侵蚀,不影响树脂固化;④耐热性好,制品固化和加热固化时,模具不变形;⑤容易制造,容易脱模;⑥昼减轻模具重量,方便生产;⑦价格便宜,材料容易获得。
能用作手糊成型模具的材料有:木材,金属,石膏,水泥,低熔点金属,硬质泡沫塑料及玻璃钢等。
9.1%(1)心喷出,性好,有害工人健康。
喷射成型效率达15kg/min,故适合于大型船体制造。
已广泛用于加工浴盆、机器外罩、整体卫生间,汽车车身构件及大型浮雕制品等。
(2)生产准备场地喷射成型场地除满足手糊工艺要求外,要特别注意环境排风。
根据产品尺寸大小,操作间可建成密闭式,以节省能源。
材料准备原材料主要是树脂(主要用不饱和聚酯树脂)和无捻玻纤粗纱。
模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
喷射成型设备喷射成型机分压力罐式和泵供式两种:①泵式供胶喷射成型机,是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中,充分混合后再由喷枪喷出,称为枪内混合型。
其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。
树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接,调节助剂泵在摇臂上的位置,可保证配料比例。
在空压机作用下,树脂和助剂在混合器内均匀混合,经喷枪形成雾滴,与切断的纤维连续地喷射到模具表面。
这种喷射机只有一个胶液喷枪,结构简单,重量轻,引发剂浪费少,但因系内混合,使完后要立即嘴。
(30.2Pa·s⑧最后一层要喷薄些,使表面光滑;⑨喷射机用完后要立即清洗,防止树脂固化,损坏设备。
玻璃钢原材料--不饱和聚酯树脂的类别玻璃钢制作时所用的原材料树脂品种,主要有∶不饱和聚酯树脂(UP)、环氧树脂、酚醛树脂、热固性树脂(呋喃类树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂等)、聚氨酯树脂,以及其他热塑性树脂类,例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN或AS树脂)、ABS树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰亚胺、改性聚酰亚胺、聚砜、聚砜醚、聚芳醚酮、聚苯硫醚、芳香族聚酯等热塑性树脂。
其中使用最多的是不饱和聚酯树脂,其原因是由于不饱和聚酯树脂的原材料来源较为广泛,价格较为便宜,并且成型工艺简单,成型温度较低,生产成本低等。
不饱和聚酯树脂的品种牌号很多,其分类情况也各不相同。
若按产品性能来分类,可分为如下的类别:△通用型不饱和聚酯树脂:这种树脂是应用得最多的树脂品种,如191、196树脂等。
△柔韧型不饱和聚酯树脂:这种树脂制成玻璃钢制品后,其制品具有较好的柔韧性。
其牌号为TM182、304、T541等。
△弹性不饱和聚酯树脂:这种树脂具有较高的弯曲强度,更坚韧而无脆性,适宜制作家具高档涂料,以及机7901、S-906、110其牌号为:△胶衣不饱和聚酯树脂(通常称为胶衣树脂)∶这类树脂在手工制作玻璃钢制品时十分重要。
它不但可以起到玻璃钢表面的保护层作用,而且可以起到表面的装饰效果,起着十分重要的作用。
由于玻璃钢制品的使用环境及要求各不相同,因此必须根据实际情况,选用不同品种的胶衣树脂。