報(bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件回收利用技術(shù)現(xiàn)狀

中國(guó)注塑網(wǎng)

撰文/張洪申趙清華陳銘面對(duì)我國(guó)自然資源日益短缺和生態(tài)環(huán)境惡化的狀況，報(bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件的綠色回收與再利用符合國(guó)家倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。本文較為全面地分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外報(bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件回收利用技術(shù)現(xiàn)狀，指出了我國(guó)汽車(chē)塑料回收行業(yè)所存在的問(wèn)題。同時(shí)，文章展望了我國(guó)報(bào)廢汽車(chē)塑料零部件回收利用的發(fā)展方向。　　表1典型汽車(chē)外飾件回收利用技術(shù)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)1部件名稱(chēng)主要成分約占整車(chē)比重回收技術(shù)要點(diǎn)保險(xiǎn)杠PP、PC0.8%有效去除表面涂膜燃油箱HDPE0.1%去除油污、金屬等雜物散熱格柵ABS0.1%去除鍍層照明燈ABS、PMMA0.2%將透鏡和外罩及導(dǎo)線等分離2011-2（No.咄技術(shù)與材料>車(chē)中的塑料零部件，已經(jīng)從普通裝飾件發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、功能件，所用的材料也從普通塑料擴(kuò)展到強(qiáng)度更高、沖擊性更好的復(fù)合材料或塑料合金。主要的塑料零部件有保險(xiǎn)杠、散熱格柵、照明燈、儀表板（含副儀表板）、座椅、車(chē)門(mén)內(nèi)板、頂棚、雜物箱、燃油箱等?！　〗陙?lái)，我國(guó)轎車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量大幅增加。從中可以明顯看出，近兩年我國(guó)轎車(chē)消費(fèi)量呈階梯式快速上升。在銷(xiāo)量的不斷攀升的同時(shí)，越來(lái)越多的汽車(chē)進(jìn)入報(bào)廢階段。如按每輛汽車(chē)平均耗用塑料60kg計(jì)，年均近500萬(wàn)輛報(bào)廢汽車(chē)產(chǎn)生廢舊塑料高達(dá)30萬(wàn)t.這些廢舊塑料如得不到妥善處理，將會(huì)污染我們賴以生存的自然環(huán)境，對(duì)人們健康造成嚴(yán)重的威脅。本文分別介紹汽車(chē)主要內(nèi)外塑料零部件的國(guó)內(nèi)外回收利用技術(shù)狀況?！　?guó)內(nèi)外乘用車(chē)典型外飾件再利用技術(shù)及專(zhuān)利現(xiàn)狀乘用車(chē)典型外飾件主要有保險(xiǎn)杠、燃油箱、散熱器格柵及車(chē)燈等。其主要成分及回收利用的特點(diǎn)如表1所示。　　為典型的保險(xiǎn)杠回收工藝流程圖。國(guó)內(nèi)廢舊汽車(chē)保險(xiǎn)杠一般采用熔融法進(jìn)行再利用，先使用化學(xué)溶劑浸泡脫除表面的漆膜，然后采用簡(jiǎn)單或復(fù)合再生法加工制作外觀、性能要求不高的塑料制品。該法除漆效果及處理能力都比較低，產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境危害較大。一些企業(yè)采用熱解法進(jìn)行回收利用，將回收的保險(xiǎn)杠用于熱解煉制燃油或燃?xì)?，但是其熱解后的殘余產(chǎn)物難以處置，易產(chǎn)生二次污染。此外，部分企業(yè)在回收的過(guò)程中加入少量化學(xué)藥品改性他用?！　?guó)外汽車(chē)保險(xiǎn)杠回收利用過(guò)程中，除了采用化學(xué)法以外，更多采用物理法。根據(jù)塑料的透光性、密度或溶解性的差異，實(shí)現(xiàn)不同材料分。日本東京都立大學(xué)采用密度法，對(duì)水槽內(nèi)塑料片施以強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)塑料帶磁性能及浮沉深度不同而分離不同保險(xiǎn)杠材料高效去除表面涂膜是保險(xiǎn)杠再利用的技術(shù)難點(diǎn)，國(guó)外的一些機(jī)構(gòu)正在從事相關(guān)研究。韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)公司采用水射流沖擊的方式去除保險(xiǎn)桿表面的漆膜。曰本TatsudaN等在用高壓水脫除漆膜后，采用雙螓桿活性擠出機(jī)獲得可滿足制造新保險(xiǎn)杠要求的塑料。日本3丨價(jià)奶6丨0公司將保險(xiǎn)杠粉碎至0.8mm左右，然后高速噴丸沖擊塑料表面，將涂漆剝落，然mmmi報(bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件回收利用技術(shù)現(xiàn)狀廢舊汽車(chē)保險(xiǎn)杠回收工藝流程表2典型汽車(chē)內(nèi)飾件回收利用技術(shù)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)1部件名稱(chēng)主要成分約占整車(chē)比重回收技術(shù)要點(diǎn)儀表板（含副儀表板）PU、PP、ABS/PVC合金0.5%各種不同材料的分選座椅PU、PVC0.5%1去除表面污物、切斷和分選車(chē)門(mén)內(nèi)板PP/ABS0.35%破碎、分選頂棚（含后窗內(nèi)飾板）PU、PP、ABS/PVC0.6%各種材料分選和分別利用雜物箱（含雜物箱墊及地墊）PP、軟質(zhì)PVC或橡膠0.45%去污物、呢料塍利用后清洗回收Yamamoto等人采用差速輥筒法去除塑料涂層回收塑料?！　∧壳埃瑖?guó)內(nèi)報(bào)廢燃油箱的回收利用主要有能量回收和熱解兩種方法。能量回收法是指將廢舊燃油箱與煤混合后在水泥窯中焚燒生熱，利用其產(chǎn)生的熱量。熱解法是指通過(guò)預(yù)處理、熱裂、高溫分解、冷卻回收等流程處理報(bào)廢塑料，獲得熱解燃油及燃?xì)?。這兩種方法回收利用率較低，且回收過(guò)程中易產(chǎn)生二次污染。　　近年來(lái)，國(guó)外出現(xiàn)了多種新的燃油箱回收再利用技術(shù)。美國(guó)。M.YERNAUX等建立了一套報(bào)廢燃油箱回收系統(tǒng)，回收的HDPE材料性能良好，可用于燃油箱再生產(chǎn)。美國(guó)Brooks等采用蒸汽爆破法回收HDPE燃油箱，將報(bào)廢塑料燃油箱和木材一起轉(zhuǎn)化成一種混合纖維。曰本的ITOM等通過(guò)熱分解，催化反應(yīng)及蒸餾等一系列過(guò)程回收?qǐng)?bào)廢燃油箱等塑料作為石油工業(yè)的原料。德國(guó)BASF公司采用蒸餾法去除油箱表層易爆物質(zhì)和油污，通過(guò)延長(zhǎng)加熱時(shí)間防止油箱塑料物性的劣化?！　∩崞鞲駯藕蛙?chē)燈散熱器格柵和車(chē)燈的主要材料是ABS和PMMA，其回收技術(shù)的難點(diǎn)的是去除格柵表面的油漆，以及格柵和燈具中的金屬、玻璃等雜質(zhì)。　　國(guó)內(nèi)目前尚未報(bào)道專(zhuān)門(mén)針對(duì)散熱器格柵和車(chē)燈的回收利用技術(shù)。除了焚燒及直接填埋處理外，大多用于生產(chǎn)低級(jí)的塑料產(chǎn)品或改性后他用，例如，將報(bào)廢PMMA清洗、干燥、粉碎，然后加入到適量的丙酮溶液（CH2CCH2）中，可作于粘結(jié)玻璃、陶瓷、石材等的粘結(jié)材料?！　?guó)外對(duì)上述兩者的回收研究亦較為深入。荷蘭FomaEngineering公司開(kāi)發(fā)了可用于PMMA和ABS分離的離心分離系統(tǒng)，利用該分離系統(tǒng)可以獲得精細(xì)分離的塑料，為生產(chǎn)高附加值的制品創(chuàng)造了條件?！　”壤麜r(shí)K.Smolders等通過(guò)采用流化床進(jìn)行熱分解的方法將PMMA分解成MMA，使其回收率達(dá)到90%~98%.韓國(guó)的GARAMTECH公司將回收的報(bào)廢車(chē)燈整體粉碎后，去除金屬成分同ABS新原料混合后用于制造新的燈殼?！　?guó)內(nèi)外乘用車(chē)典型內(nèi)飾件再利用技術(shù)及專(zhuān)利現(xiàn)狀乘用車(chē)典型內(nèi)飾件主要有儀表板、座椅、車(chē)門(mén)內(nèi)板、頂棚及雜物箱等。其主要成分及回收利用的特點(diǎn)如表2所示?！　?.儀表板目前大多數(shù)的軟質(zhì)汽車(chē)儀表板由PVC外殼、反應(yīng)注射PU泡沫和ABS/PC基體三部分構(gòu)成?！　∷瞧?chē)上的重要功能件與裝飾件，其組分及形狀復(fù)雜，難以回收利用。國(guó)內(nèi)多采用同燃油箱類(lèi)似的回收方法，即能量回收和熱解兩種方法。國(guó)外相應(yīng)的研究較多。Toshino等開(kāi)發(fā)一套PP類(lèi)儀表板回收再利用的技術(shù)，將廢舊的PP儀表板粉碎，添加由70%92%的石蠟聚合物和8%~30%的無(wú)機(jī)填料組成的混合物，之后加熱熔融和捏煉，生產(chǎn)出PP占45°/.~65°/.、乙烯橡膠占10%~20%、無(wú)機(jī)填料占20%~40%的樹(shù)脂合成物，將該樹(shù)脂合成物用作生產(chǎn)新儀表板的基體。G.Ragosta等開(kāi)發(fā)了一套針對(duì)具有多層結(jié)構(gòu)的聚烴烯類(lèi)儀表板回收再利用技術(shù)。該技術(shù)在再生過(guò)程中添加一種乙烯-丙烯共聚物和PP新料，使再生塑料的性能得到顯著提高，可用于生產(chǎn)新的儀表板或相似的塑料部件。Botsch，M.利用風(fēng)選和電選分離由ABS/PC、PU和PVC構(gòu)成的儀表板，先把儀表板粉碎用風(fēng)選分離出PU泡沫，然后用通技術(shù)場(chǎng)材料（N.U電選分離出ABS/PC和PVC.座椅使用的塑料材料主要有表皮、骨架和緩沖墊。表皮材料一般是聚氯乙烯（PVC）人造革、各種化纖紡織品、真皮和人工皮等，緩沖材料為模壓發(fā)泡的軟質(zhì)高彈性聚氨酯（PU）材料，骨架多為熱塑性玻纖增強(qiáng)聚丙烯（GMT）材料。座椅的緩沖材料PU泡沫回收后可用于生產(chǎn)地毯襯墊等減振降噪部件。Sims等開(kāi)發(fā)了一套新的回收方法，其方法是將顆粒化的廢舊PU泡與泡沫膠布板物混合，添加MDI預(yù)聚物，生產(chǎn)新的泡沫塑料。Stefano Andreolli等人提出了廢舊汽車(chē)座椅PU兩種回收模式：閉環(huán)回收和開(kāi)環(huán)回收。開(kāi)發(fā)出的廢舊汽車(chē)座椅PU回收工藝路線（見(jiàn)），同時(shí)分析了回收各個(gè)階段的費(fèi)用和成品的價(jià)值，顯示出廢舊汽車(chē)座椅PU回收具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！　∑?chē)車(chē)門(mén)內(nèi)板材料一般由三層結(jié)構(gòu)組成：表皮主要是TP和PVC，中間層是PU泡沫或者PP泡，骨架一般為ABS和增強(qiáng)PP等。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)車(chē)門(mén)內(nèi)板材料回收利用研究的很少。陳銘教授領(lǐng)導(dǎo)的上海交通大學(xué)綠色設(shè)計(jì)小組正在研究用機(jī)械的方法回收車(chē)門(mén)內(nèi)飾材料。部分汽車(chē)車(chē)門(mén)內(nèi)板有織物，粉碎后先把織物篩選掉，然后分別用浮選、多次靜電分選，得到單一成頂棚是汽車(chē)內(nèi)飾件中大型及顯著的裝飾件之一。其主要是由PU、PP、ABS/PVC等多層不同材料復(fù)合粘接壓制而成。由于頂棚材料成分復(fù)雜，且各層之間難以分離，目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的回收利用技術(shù)，大多混同其他回收采用熱解回收的方式制取燃料或燃?xì)??！　‰s物箱及地墊等的回收利用目前大多數(shù)轎車(chē)及中小旅行車(chē)的雜物箱材料多為PP，回收過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。國(guó)內(nèi)外在回收的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的清洗后同其他PP材料混合回收利用或是直接采用熱解法制取化工原料、燃油和燃?xì)獾取！　‰s物箱墊和汽車(chē)地墊材料多為橡膠或發(fā)泡軟質(zhì)PVC.橡膠材料回收方法比較成熟，這里不做敘述?！　?duì)于發(fā)泡軟質(zhì)PVC材料，由于其密度小、質(zhì)量輕，一般不做單獨(dú)處理，混同其他難處理塑料材料采用熱解法制取化工原料或燃燒法回收能量?！　∥覈?guó)報(bào)廢汽車(chē)典型塑料部件回收系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向歐洲、美國(guó)、曰本等發(fā)達(dá)國(guó)家在報(bào)廢汽車(chē)塑料回收利用方面制定了比較完善的法律法規(guī)，建立起了較為有效的社會(huì)回收與再利用系統(tǒng)。我國(guó)報(bào)廢汽車(chē)塑料的回收利用行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)還不健全，尚未建立完善的社會(huì)回收系統(tǒng)。導(dǎo)致報(bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件回收行業(yè)發(fā)展滯緩的原因有很多，其根本原因有以下三方面：相關(guān)機(jī)構(gòu)及民眾的報(bào)廢汽車(chē)回收利用意識(shí)較為落后。　　是我國(guó)的報(bào)廢汽車(chē)回收過(guò)程中信息流通不暢，導(dǎo)致管理、監(jiān)督不力?！　∠鄳?yīng)的回收技術(shù)落后，回收成本高，企業(yè)不愿從事典型塑料零部件的回收工作?！　∫虼耍雽?shí)現(xiàn)我國(guó)報(bào)廢汽車(chē)回收系統(tǒng)的良好運(yùn)行，要從以下幾方面入手：第一、建立完善的法律、法規(guī)體系。政府要從宏觀上規(guī)范廢舊汽車(chē)回收再利用過(guò)程，為其提供發(fā)展的方向，以保證回收體系健康順利的成長(zhǎng)?！　〉诙?、要保證廢舊汽車(chē)車(chē)流信息有效、高效。信息是建立廢舊汽車(chē)逆向物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)范、有序和暢通的必要條件?！　〉谌?guó)家應(yīng)加大對(duì)報(bào)廢汽車(chē)回收利用新技術(shù)的扶持力度，保證有先進(jìn)、可靠、環(huán)保及清潔的回收技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中?！　?bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件回收利用技術(shù)的發(fā)展，不僅可促進(jìn)汽車(chē)再制造業(yè)的發(fā)展，同時(shí)是解決廢舊汽車(chē)塑料帶來(lái)的社會(huì)公害問(wèn)題的重要途徑，符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。因此，應(yīng)從綠色經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，研究報(bào)廢汽車(chē)典型塑料零部件的回收利用技術(shù)，對(duì)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，推動(dòng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要。的現(xiàn)實(shí)意2011-2（No.11MTM制遣技術(shù)與材料