废弃玻璃钢的资源化利用研究

2017-05-11田丰刘卫生孙伟陈林洋王晨江海港冯立超连云港中复连众复合材料集团有限公司江苏连云港006淮海工学院机械工程学院江苏连云港005

资源节约与环保 2017年1期

田丰刘卫生孙伟陈林洋王晨江海港冯立超,（.连云港中复连众复合材料集团有限公司江苏连云港006 .淮海工学院机械工程学院江苏连云港005）

废弃玻璃钢的资源化利用研究

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（1.连云港中复连众复合材料集团有限公司江苏连云港222006 2.淮海工学院机械工程学院江苏连云港222005）

废弃玻璃钢回收处理技术一直是国内外的研究热点之一，其中物理回收法是比较有应用前景的一种处理方法。本文研究了废弃玻璃钢物理回收处理工艺，设计了回收处理生产线，并针对现有切割设备难以满足废弃玻璃钢制品切割要求的问题，研发、制造了新型的高效切割设备。

废弃玻璃钢；物理回收处理；切割

1 引言

随着社会发展和技术的进步，玻璃钢材料的用量越来越大，其不利于回收，会对环境造成破坏的缺点也逐渐显现出来。因此，如何实现废弃玻璃钢材料的回收处理，建立一个环保节能、可持续发展的发展途径，一直是国内外研究的热点问题之一。目前废弃玻璃钢的回收处理主要有化学回收法、物理回收法和能量回收法。其中，物理回收法对于环境的污染最小，同时对于设备、技术和成本的要求也不高，是最有工业化应用前景的方法之一。

2 废弃玻璃钢的物理回收处理生产线

本研究对废弃玻璃钢的物理回收处理工艺进行了系统研究，并设计了相应的回收处理生产线。该回收处理生产线主要由清洗预处理、切割处理、粉碎处理、研磨处理等几部分组成。其主要工艺流程为：

（1）清洗预处理。本研究选择工业清洗机对废旧玻璃钢进行深度清洗，结果表明，可有效去除玻璃钢制品在使用、回收过程中形成的污染物；

（2）切割处理。由于玻璃钢制品应用场所不同，其形状和大小不一，为了便于粉碎操作，需采用切割设备对其进行切割处理，而且在切割之后，利用筛网对切割料进行筛选，保证后续粉碎处理效果；

（3）粉碎处理。粉碎的目的是获得玻璃钢块料，便于后续研磨及循环利用，要求粉碎机应具有高的工作效率，同时需考虑除尘辅助操作，以消除粉碎过程中形成的大量粉尘。本研究采用双轴式剪切机对切割后的玻璃钢制品进行粉碎处理。

（4）研磨处理。已有研究表明，当玻璃钢颗粒越小时，其后续使用性能越好，研磨工序就是对粉碎过程中没能达到相应标准的颗粒进行二次加工，以方便后续循环利用。本研究采用气流环型研磨机对废弃玻璃钢粉碎料进行研磨处理。

3 废弃玻璃钢制品的高效切割设备

玻璃纤维增强树脂基复合材料的结构特点决定了玻璃钢切削加工工艺性差，目前生产中通常采用磨削及切割锯加工的方法，实验发现，由于尺寸限制，常规切割设备难以满足废弃玻璃钢制品切割的使用要求，且会产生大量粉尘，对环境和工人身体健康产生较大影响。

为此本研究设计、制造了适用于废弃玻璃钢制品的新型高效切割设备。该设备借鉴了绳锯切割的工作原理，利用金刚砂绳作为切割工具，通过磨削方法对废弃玻璃钢制品进行高速切割，取得了良好的切割效果。该设备主要包括：电动机(1)；主动轮(2)；涨紧轮(3)；框架(4)；从动轮(5)；限位块(6)；金刚砂绳(7)；工作平台(8)，见图1。

图1 废弃玻璃钢制品切割设备结构示意图

设备工作原理：利用电动机通过带传动驱动主动轮旋转，在涨紧轮的涨紧作用下，利用摩擦力带动金刚砂绳作高速运动，将待切割的废弃玻璃钢制品置于工作台上，控制其以一定速率与金刚砂绳接触进行磨削切割，直至切断。设备还配备了除尘水箱和循环水泵，在切割过程中，水喷淋到金刚砂绳上，即解决了粉尘问题，同时也使金刚石绳温度降低，增加了金刚石绳的寿命。与现有技术相比，该设备扩大了切割尺寸范围，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，避免了粉尘产生。