利用玻璃包裝廢棄物開發新產品的探討
一、引言
玻璃作為一種非常重要的包裝材料,其優良特性使它倍受消費者的青睞。在提倡節約包裝、綠色包裝的今天,其包裝廢棄物的合理回收和利用尤其重要。不僅直接關系著企業的利益和生態環境的好壞,而且對合理保護社會資源也具有很大的現實意義。本文對玻璃廢棄物新產品的開發進行了探討。
二、利用玻璃包裝廢棄物開發新產品
1、制造微晶玻璃
微晶玻璃是將玻璃在熔融狀態時控制晶化而制得的含有大量微晶的多晶固體。它與普通玻璃相比具有機械性能高、抗震性能良好、化學性能穩定和具有一定的切削加工性能等特性。生產微晶玻璃的主要原材料是電廠粉煤灰、廢有金屬礦砂、高爐礦渣、鋁廠赤泥和廢玻璃等,再配以少量硫化物、氮化物或氧化鉻等晶核劑,經粉碎和攪勻后再投入熔窯。在1400-1500℃熔化,穩定1-2h再出爐,將玻璃液迅速投入水中淬,澇出碎玻璃,烘干、球磨、篩分,然后在800-950℃間核化,燒結0.5-1h升溫到1000-1150℃間晶化、攤平,經0.5-1h后取出,最后自然冷卻、退火、脫核、研磨、拋光,制成微晶玻璃制品。燒結法生成的微晶玻璃能呈出閃閃發光的美麗花紋。這是因為玻璃水淬成顆粒表面折晶程度高,內部析晶程度低,結晶程度高的部分和結晶程度低的部分顏色及對光線的反射不同,因而使微晶玻璃在研磨后呈出花紋,要想獲得清晰的花紋需將玻璃顆粒過篩分級,按一定的粒級配比逐層鋪在模具里,注意表面的顆粒不能過細,否則表面花紋將不明顯。微晶玻璃顏色極重要,要增加制品的白度,可在基礎玻璃中引入適量的氧化鋅。由于微晶玻璃色澤好,無脆性,又有高強度性能,對人體無影響,因此得到了較大的普及和推廣。
2、制造泡沫玻璃
泡沫玻璃具有吸水率低、導熱系數小、熱膨脹率低、強度高、耐久性好,可鋸削、易粘合等特性。是一種輕質、隔熱、保濕和防火的建筑材料,現已大量用于天花板、圍護墻、內隔墻、暖氣管道、通風管、冷庫、石油、天然氣輸送管道的保溫和隔熱設施。它也能起隔音作用,有些產生噪音的地方,如壓縮機、風機房用它作業內墻護壁,能起隔音、吸音作用。隨著科學技術的發展,泡沫玻璃將在石油化工、冷藏、地下工程、建筑、電力和造船等方面得到廣泛的應用。其制造方法通常是將一定量的發泡劑加入玻璃原料粉末中,均勻混合后裝入成型模具內,在回熱爐中使之受熱發泡成型,然后慢慢退火冷卻即可得到氣孔率在10%以上,由獨立氣孔組成的玻璃泡沫體。該產品的原材料是玻璃制品包裝廢棄物中軟化點較低的鈉鈣硅玻璃,生產方法有兩種:一種是粉末熔燒法,另一種是浮法,目前我國多采用前種方法。粉末熔燒法的工藝流程是:將廢玻璃洗凈、烘干與發泡劑等輔助原料按精確的配比混合后送入球磨機研磨。當物料達到規定粒度后,從球磨機中取出,倒入模框中,送入隧道窯,先在350-400℃預熱0.5h,再加熱至850℃使之熔化、膨脹、發泡、燒成、送入退火爐退火,冷卻后按要求規格裁切成產品。泡沫玻璃常用配方為:廢玻璃75%-80%,水淬渣10%-15%,發泡劑10%-1.5%,促熔改性劑2%-4%,發泡劑促進劑1%-3%。
3、生產玻璃纖維
玻璃纖維的化學成份為氧化硅15.4%、氧化鋁17.5%、氧化鈣15.4%、氧化鎂4.2%、氧化鈉2%等。若廢玻璃與上述組成不同,可以在配料時作適當調整。在熔爐中熔化后,通過自動制球機制成玻璃球,再將玻璃熔化,通過噴絲孔和拉絲機制造玻璃纖維。利用廢玻璃制造玻璃纖維,可用來生產對玻璃纖維要求不嚴格的玻璃鋼制品,如聚脂玻璃和硅鎂水泥等產品。
4、制造建筑材料
玻璃回爐再生時,對廢玻璃的純凈和顏色等要求十分嚴格,因而限制了其大量使用。而用廢玻璃生產建筑材料,一般要求不十分嚴格,其用量也大,所以是玻璃包裝廢棄物最大的去向。
制造玻璃馬賽克:它是具有一定孔隙而且表面光滑的裝飾建筑材料,廣泛用于建筑物室內外裝修和防滑地面。其生產方法主要有壓制成型低溫燒結方法和熔融壓延法兩種。前者以廢玻璃為主,也可因地制宜適當利用廢渣和尾礦。廢玻璃洗凈后,去掉金屬和非金屬等雜物,然后再晾干送入球磨機中粉碎,粉碎后加入粘結劑、水、著色劑等,混合均勻,半干壓成型,送入電熱窯。在800-900℃左右燒結,在500℃左右退火。冷卻后,分離廢品,在紙上晾干,最后包裝入庫;后者主要生產方法是:將廢玻璃、硅砂、白云石、石灰石、純堿等主要原料及乳濁劑、著色劑和助熔劑輔助原料粉碎,按配方混合,用對輥式或鏈式壓延機成型,然后送入玻璃窯中熔化,熔化溫度為1250-1400℃,成型后退火冷卻、貼紙、晾干、包裝入庫。
制造人造大理石:人造大理石可以用廢玻璃燒結而成,其強度比天然大理石高。其配方是:廢玻璃50-60份,碎石100份,粘土20-50份,粒度80-100目,攪拌均勻后倒入模具中,壓制成型,置于窯內,在1200℃左右,煅燒8-10h,然后取出冷卻。用燒結法生產仿大理石飾面板的技術關鍵在于適當控制好玻璃的顆粒線配,制定合理的燒結溫度曲線,并在析晶溫度區進行適當保溫,而后注意緩慢降溫,進行退火,著色劑可采用搪瓷色油料,可以制得具有結晶狀態花紋的各種彩色玻璃大理石面板。大理石的紋理和顏色的深淺,可用石灰石與滑石粉調配。
三、結束語
隨著人們環保意識的加強和政府有關環境保護法規的出臺,玻璃包裝廢棄物的回收率逐漸提高,利用玻璃包裝廢棄物開發新產品的前景是廣闊的。