報廢汽車典型塑料零部件回收利用技術(shù)現(xiàn)狀

中國注塑網(wǎng)

撰文/張洪申趙清華陳銘面對我國自然資源日益短缺和生態(tài)環(huán)境惡化的狀況，報廢汽車典型塑料零部件的綠色回收與再利用符合國家倡導的循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展要求。本文較為全面地分析了當前國內(nèi)外報廢汽車典型塑料零部件回收利用技術(shù)現(xiàn)狀，指出了我國汽車塑料回收行業(yè)所存在的問題。同時，文章展望了我國報廢汽車塑料零部件回收利用的發(fā)展方向?！　”?典型汽車外飾件回收利用技術(shù)開發(fā)要點1部件名稱主要成分約占整車比重回收技術(shù)要點保險杠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%將透鏡和外罩及導線等分離2011-2（No.咄技術(shù)與材料>車中的塑料零部件，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展到強度更高、沖擊性更好的復合材料或塑料合金。主要的塑料零部件有保險杠、散熱格柵、照明燈、儀表板（含副儀表板）、座椅、車門內(nèi)板、頂棚、雜物箱、燃油箱等?！　〗陙恚覈I車產(chǎn)銷量大幅增加。從中可以明顯看出，近兩年我國轎車消費量呈階梯式快速上升。在銷量的不斷攀升的同時，越來越多的汽車進入報廢階段。如按每輛汽車平均耗用塑料60kg計，年均近500萬輛報廢汽車產(chǎn)生廢舊塑料高達30萬t.這些廢舊塑料如得不到妥善處理，將會污染我們賴以生存的自然環(huán)境，對人們健康造成嚴重的威脅。本文分別介紹汽車主要內(nèi)外塑料零部件的國內(nèi)外回收利用技術(shù)狀況?！　鴥?nèi)外乘用車典型外飾件再利用技術(shù)及專利現(xiàn)狀乘用車典型外飾件主要有保險杠、燃油箱、散熱器格柵及車燈等。其主要成分及回收利用的特點如表1所示。　　為典型的保險杠回收工藝流程圖。國內(nèi)廢舊汽車保險杠一般采用熔融法進行再利用，先使用化學溶劑浸泡脫除表面的漆膜，然后采用簡單或復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)生的廢液對環(huán)境危害較大。一些企業(yè)采用熱解法進行回收利用，將回收的保險杠用于熱解煉制燃油或燃氣，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)在回收的過程中加入少量化學藥品改性他用?！　馄嚤ｋU杠回收利用過程中，除了采用化學法以外，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，實現(xiàn)不同材料分。日本東京都立大學采用密度法，對水槽內(nèi)塑料片施以強磁場，根據(jù)塑料帶磁性能及浮沉深度不同而分離不同保險杠材料高效去除表面涂膜是保險杠再利用的技術(shù)難點，國外的一些機構(gòu)正在從事相關(guān)研究。韓國現(xiàn)代汽車公司采用水射流沖擊的方式去除保險桿表面的漆膜。曰本TatsudaN等在用高壓水脫除漆膜后，采用雙螓桿活性擠出機獲得可滿足制造新保險杠要求的塑料。日本3丨價奶6丨0公司將保險杠粉碎至0.8mm左右，然后高速噴丸沖擊塑料表面，將涂漆剝落，然mmmi報廢汽車典型塑料零部件回收利用技術(shù)現(xiàn)狀廢舊汽車保險杠回收工藝流程表2典型汽車內(nèi)飾件回收利用技術(shù)開發(fā)要點1部件名稱主要成分約占整車比重回收技術(shù)要點儀表板（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、切斷和分選車門內(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?，國內(nèi)報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。熱解法是指通過預處理、熱裂、高溫分解、冷卻回收等流程處理報廢塑料，獲得熱解燃油及燃氣。這兩種方法回收利用率較低，且回收過程中易產(chǎn)生二次污染。　　近年來，國外出現(xiàn)了多種新的燃油箱回收再利用技術(shù)。美國。M.YERNAUX等建立了一套報廢燃油箱回收系統(tǒng)，回收的HDPE材料性能良好，可用于燃油箱再生產(chǎn)。美國Brooks等采用蒸汽爆破法回收HDPE燃油箱，將報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等通過熱分解，催化反應及蒸餾等一系列過程回收報廢燃油箱等塑料作為石油工業(yè)的原料。德國BASF公司采用蒸餾法去除油箱表層易爆物質(zhì)和油污，通過延長加熱時間防止油箱塑料物性的劣化?！　∩崞鞲駯藕蛙嚐羯崞鞲駯藕蛙嚐舻闹饕牧鲜茿BS和PMMA，其回收技術(shù)的難點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)?！　鴥?nèi)目前尚未報道專門針對散熱器格柵和車燈的回收利用技術(shù)。除了焚燒及直接填埋處理外，大多用于生產(chǎn)低級的塑料產(chǎn)品或改性后他用，例如，將報廢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?！　鈱ι鲜鰞烧叩幕厥昭芯恳噍^為深入。荷蘭FomaEngineering公司開發(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)可以獲得精細分離的塑料，為生產(chǎn)高附加值的制品創(chuàng)造了條件?！　”壤麜rK.Smolders等通過采用流化床進行熱分解的方法將PMMA分解成MMA，使其回收率達到90%~98%.韓國的GARAMTECH公司將回收的報廢車燈整體粉碎后，去除金屬成分同ABS新原料混合后用于制造新的燈殼?！　鴥?nèi)外乘用車典型內(nèi)飾件再利用技術(shù)及專利現(xiàn)狀乘用車典型內(nèi)飾件主要有儀表板、座椅、車門內(nèi)板、頂棚及雜物箱等。其主要成分及回收利用的特點如表2所示?！　?.儀表板目前大多數(shù)的軟質(zhì)汽車儀表板由PVC外殼、反應注射PU泡沫和ABS/PC基體三部分構(gòu)成。　　它是汽車上的重要功能件與裝飾件，其組分及形狀復雜，難以回收利用。國內(nèi)多采用同燃油箱類似的回收方法，即能量回收和熱解兩種方法。國外相應的研究較多。Toshino等開發(fā)一套PP類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%的無機填料組成的混合物，之后加熱熔融和捏煉，生產(chǎn)出PP占45°/.~65°/.、乙烯橡膠占10%~20%、無機填料占20%~40%的樹脂合成物，將該樹脂合成物用作生產(chǎn)新儀表板的基體。G.Ragosta等開發(fā)了一套針對具有多層結(jié)構(gòu)的聚烴烯類儀表板回收再利用技術(shù)。該技術(shù)在再生過程中添加一種乙烯-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選分離出PU泡沫，然后用通技術(shù)場材料（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等開發(fā)了一套新的回收方法，其方法是將顆?；膹U舊PU泡與泡沫膠布板物混合，添加MDI預聚物，生產(chǎn)新的泡沫塑料。Stefano Andreolli等人提出了廢舊汽車座椅PU兩種回收模式：閉環(huán)回收和開環(huán)回收。開發(fā)出的廢舊汽車座椅PU回收工藝路線（見），同時分析了回收各個階段的費用和成品的價值，顯示出廢舊汽車座椅PU回收具有很高的經(jīng)濟價值?！　∑囓囬T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PP等。目前，國內(nèi)外對車門內(nèi)板材料回收利用研究的很少。陳銘教授領(lǐng)導的上海交通大學綠色設(shè)計小組正在研究用機械的方法回收車門內(nèi)飾材料。部分汽車車門內(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等多層不同材料復合粘接壓制而成。由于頂棚材料成分復雜，且各層之間難以分離，目前國內(nèi)外尚沒有專門的回收利用技術(shù)，大多混同其他回收采用熱解回收的方式制取燃料或燃氣?！　‰s物箱及地墊等的回收利用目前大多數(shù)轎車及中小旅行車的雜物箱材料多為PP，回收過程相對簡單。國內(nèi)外在回收的過程中，經(jīng)過簡單的清洗后同其他PP材料混合回收利用或是直接采用熱解法制取化工原料、燃油和燃氣等。　　雜物箱墊和汽車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?！　τ诎l(fā)泡軟質(zhì)PVC材料，由于其密度小、質(zhì)量輕，一般不做單獨處理，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?！　∥覈鴪髲U汽車典型塑料部件回收系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向歐洲、美國、曰本等發(fā)達國家在報廢汽車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回收與再利用系統(tǒng)。我國報廢汽車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回收系統(tǒng)。導致報廢汽車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)機構(gòu)及民眾的報廢汽車回收利用意識較為落后?！　∈俏覈膱髲U汽車回收過程中信息流通不暢，導致管理、監(jiān)督不力?！　∠鄳幕厥占夹g(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。　　因此，要想實現(xiàn)我國報廢汽車回收系統(tǒng)的良好運行，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)范廢舊汽車回收再利用過程，為其提供發(fā)展的方向，以保證回收體系健康順利的成長?！　〉诙?、要保證廢舊汽車車流信息有效、高效。信息是建立廢舊汽車逆向物流網(wǎng)絡規(guī)范、有序和暢通的必要條件?！　〉谌覒哟髮髲U汽車回收利用新技術(shù)的扶持力度，保證有先進、可靠、環(huán)保及清潔的回收技術(shù)應用于實際生產(chǎn)過程中?！　髲U汽車典型塑料零部件回收利用技術(shù)的發(fā)展，不僅可促進汽車再制造業(yè)的發(fā)展，同時是解決廢舊汽車塑料帶來的社會公害問題的重要途徑，符合國家循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展要求。因此，應從綠色經(jīng)濟及可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，研究報廢汽車典型塑料零部件的回收利用技術(shù)，對節(jié)約資源和保護環(huán)境，推動社會、經(jīng)濟、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要。的現(xiàn)實意2011-2（No.11MTM制遣技術(shù)與材料