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復合材料風機葉片回收技術
2010-11-10 來源:CNFRP
關鍵詞:復合材料 風機葉片 回收

回收過程如下:
◆使用液壓剪切機或類似的工具將廢棄物在現場切割成便于運輸的尺寸;
◆到達工廠后,這些部件進一步被粉碎成手掌大小的塊;
◆材料被連續送入500℃高溫的無氧回轉爐內,塑料被高溫分解成合成氣體;
◆氣體用于電力生產,也用于加熱回轉爐 ;
◆在二級回轉爐內,玻璃纖維材料在大氣存在的條件下得以凈化;
◆利用磁鐵篩除并回收金屬;
◆去除玻纖材料殘余物中的灰塵;
◆混有少量聚丙烯纖維的玻璃纖維通過爐子后,PP纖維融化并連接到玻纖上形成穩定的絕緣板。

    高溫熱解產品主要是耐熱的絕緣材料。這些纖維還可以用作填料、粘性涂料、熱塑性部件、瀝青和混凝土中的增強材料,以及新玻璃纖維的原材料。復合材料中所含有的熱能可用于發電和為工藝過程供電。

    回收的玻璃鋼(GRP)風機葉片材料不能再用在新葉片中,因為回收的玻璃纖維總是比原始玻纖強度低,因此風電行業不能使用回收的增強纖維。碳纖維與玻纖不同,從預浸環氧樹脂/碳纖材料中回收碳纖維,回收到的碳纖維的E模量沒有改變,而最終的拉伸強度只降低了5%。盡管葉片回收各企業對風機葉片處理方法及回收途徑上取得了明顯成功,但是由于成本問題,相關項目并未得到很好的發展。目前為止,丹麥大多數的磨損葉片和生產廢料都采用掩埋處理的方法,這是最廉價解決方案。

    現在對葉片回收問題存在幾種不同的觀點,有人認為葉片回收的根本問題所在并非材料本身,而是缺乏足夠份額廢料,因此,各商家在對回收項目進行投資上存在資金困難。也有人認為:采用熱固性復合材料的行業希望生產出持久耐用的產品,并期待未來幾年能有新的回收技術出現。就熱固性材料及其化學性質而言,很難發現有什么好的回收方法。因此,熱固性復合材料的回收是一個重大的挑戰。然而,不論從環境還是經濟角度出發,葉片的回收都會成為一個更加重要的問題。目前的葉片廢棄物的流向還是難以控制,因此必須找到一個解決方案。各國希望走復合材料廢棄物的商業之路,逐步向可持續性方向發展。

    由于廢棄葉片在回收上面臨著巨大挑戰,因此一些機構開始研發新的葉片生產方法,以簡化廢棄葉片的處理及回收工藝。由汽車行業我們不難發現熱塑性材料更易回收,因此在風機葉片中嘗試使用熱塑性基體的復合材料。但是熱塑性材料制成的兆瓦級葉片是否具備足夠的力學性能和物理性能還沒有得到證實。對于5 kW左右的小型風機,可以使用一些模塑成型的增強型熱塑性材料或其它熱塑材料。這種情況下,葉片的回收就會容易的多。

    越來越多的風機公司開始采用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫,這是一種可完全回收的熱塑性結構泡沫,回收后還可以再利用。將其粉碎并混合到新產品中后,仍能保持相同的性能和強度。 目前,Alcan Airex已經對其PET泡沫AIREX T91實現了回收。

    風機葉片的回收仍然存在很多問題,不過,關于玻璃纖維增強材料(GRP)的回收方法以及回收后的材料可能的應用領域的研究已經有了進展。

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