圖1 車燈生產(chǎn)制造中的混和廢料：詳細(xì)拼裝的車燈(左)，及其鍍鋁膜塑料(右)(? Fraunhofer IVV)非常少有某類單一材料能考慮汽車制造的全部要求。

非常少有某類單一材料能考慮汽車制造的全部要求。殊不知，熱塑性樹脂又無法根據(jù)適度的勤奮開展手工制作拆卸，因此 目前為止生產(chǎn)制造廢料只有歷經(jīng)熱處理工藝才可以獲得運(yùn)用。而感應(yīng)器輔助塑料分揀不但能完成很大產(chǎn)出量，并且極具經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)展?jié)摿Α?/p>

基本上沒有一切其他商品像轎車車燈一樣，過去幾十年里經(jīng)歷了這般無以倫比的轉(zhuǎn)變和技術(shù)性發(fā)展。盡管在1908年生產(chǎn)制造的車燈不超過30個部件，但今日的車燈型號規(guī)格卻包含300到500個部件，而且仍維持著升高的發(fā)展趨勢。部件多元性的日益提高包括2個特殊的緣故：新照明燈具技術(shù)性的持續(xù)發(fā)展趨勢和集成化;車燈已變成一種出示鑒別特點的設(shè)計風(fēng)格，授予轎車“顏面”。因為照明燈具和投影控制模塊日益繁雜，因此必須改善各種各樣技術(shù)性高聚物，使之具有不一樣的耐熱性和其他特性組成。性能卓越塑料能考慮較高的作用和美觀大方規(guī)范，能夠 單獨(dú)適用單獨(dú)部件。盡管現(xiàn)階段的車燈生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)信息尚不清楚，但能夠 依據(jù)新汽車申請注冊總數(shù)等有關(guān)數(shù)據(jù)信息開展可能。

由于車燈與安全性息息相關(guān)，故全部生產(chǎn)制造流程均根據(jù)基本質(zhì)量管理多方面檢測，存有缺點的商品會被立即提取。在所調(diào)研的倆家歐州車燈生產(chǎn)商隸屬加工廠中，每一年會因而產(chǎn)生包括復(fù)合型車燈控制模塊和單一塑料部件的1100噸混和廢棄物(圖1)。即便利用最優(yōu)秀的技術(shù)性，也沒法從車燈收購充足純粹的塑料。在其中包括很多深棕色塑料原材料，沒法根據(jù)傳統(tǒng)式的光譜分類方式 開展分離出來。金屬化的反射鏡片、裝飾線條及其含有獨(dú)特硬底化和UV鍍層的漫反射盤，也對單一成份碎片分揀并完成目前原材料潛在性使用價值產(chǎn)生巨大的艱難。因為欠缺適合的收購方式 ，故只有根據(jù)價格昂貴的熱處理工藝方法來利用這種混和生產(chǎn)制造廢料。

解決和分揀

在獲得巴伐利亞州自然環(huán)境與顧客維護(hù)部補(bǔ)助的ForCycle團(tuán)隊中，法國弗賴辛(Freising)弗勞恩霍夫(Fraunhofer)研究室的加工工藝工程項目與包裝IVV研究所確認(rèn)，利用適度的生產(chǎn)加工鏈，徹底很有可能對這類廢棄物流開展原材料收購。圖2顯示信息了從所科學(xué)研究的生產(chǎn)制造廢料中收購樣版廢料的步驟定義。

圖2 ForCycle團(tuán)隊的車燈生產(chǎn)制造廢料收購全過程定義(來源于：Fraunhofer IVV)

一項基本市場需求分析促使了羅伊特林根(Reutlingen)的轎車光電公司(Automotive Lighting GmbH)與維瑟爾堡(Wieselburg)的ZKW Lichtsysteme GmbH的協(xié)作，幾十年來他們一直做為汽車制造業(yè)經(jīng)銷商從業(yè)車燈生產(chǎn)制造。而根據(jù)茨維考(Zwickau)的Erlos GmbH與布洛埃(Buchloe)的Bameta GmbH的協(xié)作，完成了試驗室的生產(chǎn)制造廢料機(jī)械加工制造(破碎、金屬材料獲取、挑選)和小規(guī)模納稅人技術(shù)性檢測。原材料溶解后，科學(xué)研究關(guān)鍵集中化于2個項目目標(biāo)：根據(jù)弗勞恩霍夫研究所的獨(dú)特統(tǒng)計分析方法分離出來金屬材料塑料高分子材料;利用卡爾斯魯厄(Karlsruhe)的Unisensor Sensorsysteme GmbH和齊陶(Zittau)的RTT Steinert GmbH的對系統(tǒng)其他混和塑料成份開展單一成份碎片分揀。之上這種企業(yè)均來源于法國。

鑒別并分離出來車燈中的塑料

手動式拆裝車燈后，最先明確其關(guān)鍵塑料原材料。圖3顯示信息了各種各樣成份品質(zhì)較為，溶解后的車燈包括94%的塑料，主要是聚碳酸(PC)、聚丁烯對苯二酸酯(PBT)和聚丙稀(PP-TV40)，在其中大部分為深棕色。除開PC和PBT，還鑒別出鍍鋁膜的耐熱聚碳酸(PC-HT)和甲基丙烯酸酯酰亞胺(PEI)塑料。

機(jī)械設(shè)備溶解后，塑料的立即歸類已非一件容易的事情。殊不知，對幾類車燈開展的人力剖析結(jié)果顯示，在其中帶有約50%的深棕色塑料和20%的金屬化塑料。這合乎生產(chǎn)商應(yīng)用PC、PBT、PP-TV40做為關(guān)鍵塑料的期待。但因為車燈型號規(guī)格的轉(zhuǎn)變及其有關(guān)裝零配件的差別，在接著的收購全過程中務(wù)必考慮到各單一成份品質(zhì)遍布的不斷轉(zhuǎn)變。

圖3 車燈構(gòu)成(凈重百分?jǐn)?shù))案例，及其對混和碎片(左)和純塑料碎片(右)的多元化查驗(來源于：Fraunhofer IVV)

在這里一新項目中，根據(jù)浸取方式 ，分離出來出鍍鋁膜層，另外，堿性溶液中的浸取速度更快于酸性溶液。鋁與瀝滲瀝液產(chǎn)生反映，釋放鋁層并顯現(xiàn)出塑料。圖4說明，總浸取時間做到三分之一時，塑料中鋁的濃度值降到5%。提升瀝滲瀝液濃度值可減少浸取時間，這另外也在于選定的浸取劑、振蕩、溫度和工作壓力。利用傅里葉變換紅外光譜法(FTIR)和溶體流動性速度(MFR)開展定性研究，顯示信息瀝滲瀝液對塑料品質(zhì)并無危害。因而，進(jìn)一步的非毀滅性解決是行得通的。

小規(guī)模納稅人收購技術(shù)性檢測

為檢測可分揀性，利用二種光譜分類方式 對車燈廢料上的塑料試件開展系統(tǒng)軟件的科學(xué)研究。一般 ，二種方式 均可將鍍鋁膜塑料做為單一流多方面分離出來，這適用檢驗具備附加涂層的塑料。除此之外，這二種方式 也可以靠譜地分離出來PP、PC和PBT等關(guān)鍵塑料種類的深棕色和全透明成份，但PBT的檢驗方式 則仍尚需開發(fā)設(shè)計。由RTT Steinert開發(fā)設(shè)計的方式 尤其主要表現(xiàn)出PE-PP的高精密分離出來。借助Unisensor全過程，還可鑒別并分揀出聚酯切片(POM)和PEI。而此前對塑料的浸取，并不會危害這二種技術(shù)性的特點。

圖4 根據(jù)浸取分離出來金屬材料塑料高分子材料：浸取時間在于氫氧化鈉濃度值(來源于：Fraunhofer IVV)

根據(jù)溶解結(jié)果、一氧化氮合酶分離出來及其光譜儀科學(xué)研究，派長出了圖2所顯示的生產(chǎn)制造廢料再利用的全過程定義，并產(chǎn)生小規(guī)模納稅人檢測的基本技術(shù)性。在全部項目階段，對參加科學(xué)研究的倆家車燈制造商的生產(chǎn)制造廢料都各自開展了科學(xué)研究。在機(jī)械設(shè)備溶解后，仍未發(fā)覺倆家OEM生產(chǎn)商的商品中間存有明顯差別。粉碎機(jī)造成的碎片中均值包括76.5%的塑料，在其中22.5%為細(xì)微碎片，銅和稀有金屬各占7%，鐵占9.5%。從塑料碎片中分離出來出粒度分布為8-30 mm的塑料，開展事后的光譜儀分揀。針對很大的廢料量，機(jī)械設(shè)備收購解決能適用這一總體目標(biāo)粒度，因此 ，基本上所有塑料碎片均可傳送到下一工藝流程而不產(chǎn)生一切損害。分揀是對于關(guān)鍵塑料原材料，包含PP、PC、PBT及其鍍鋁膜塑料。純凈度剖析是根據(jù)應(yīng)用特殊有機(jī)溶劑秘方可選擇性地融解總體目標(biāo)塑料來執(zhí)行的。

圖5 歷經(jīng)RTT Steinert全自動分揀后的碎片分揀量和純凈度：指出的百分?jǐn)?shù)各自指分離出來細(xì)微碎片后的初始輸出量(來源于：Fraunhofer IVV)

RTT Steinert的分揀檢測顯示信息，超出40%的塑料碎片均可利用最優(yōu)秀的技術(shù)性分揀到幾類總體目標(biāo)塑料，在其中PP、PC所占占比較大 (圖5)。Unisensor則得到高些一些的分揀量，但碎片純凈度相對較低。當(dāng)關(guān)鍵考慮到純塑料的分揀量時，這二種方式 十分貼近。因而，PP和PC能以充足的純凈度多方面分揀(圖6)。

圖6 全自動分揀后純凈度超過90% 的示范性塑料碎片：PC碎片(左)，PP碎片(右)。為提升對比性，原材料先被分為碎片隨后粉碎(來源于：Fraunhofer IVV)

潛在性剖析與經(jīng)濟(jì)收益

來源于倆家車燈制造商的所有原材料試品(累計近500KG)，及其二種分揀方式 ，在小規(guī)模納稅人技術(shù)性檢測上做到總體均衡。在這個基礎(chǔ)上開展的一項經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)展?jié)摿Ψ治霰砻鳎F(xiàn)階段只可得到17%的塑料和23%的金屬材料分揀量，因而尚不可以完成經(jīng)濟(jì)收益。當(dāng)場實驗的低分揀量，與所科學(xué)研究的單只車燈90-95%之上的塑料成份不可企及。因而，經(jīng)濟(jì)收益剖析務(wù)必根據(jù)高些的分揀量開展，現(xiàn)階段來看，能夠 根據(jù)提升粉碎機(jī)溶解(減少金屬材料碎片中的塑料占比并降低細(xì)微碎片)(圖7)來完成。

圖7 純塑料碎片發(fā)展?jié)摿ζ饰?16.5% 的金屬材料在這里沒加考慮到)。根據(jù)提升原材料溶解將高效率提升80%也被作為具體的景色(來源于：Fraunhofer IVV)

假定從生產(chǎn)制造廢料中收購的塑料可被用以生產(chǎn)制造廢料來源于處的新貨品，新貨品價錢的75% 可被覺得是來源于收購原材料的盈利。除此之外，按1000、2000和3000 t/a測算分揀技術(shù)性轉(zhuǎn)換成本和折舊費(fèi)，在各種各樣狀況下都是會造成積極主動盈利。做為實例，圖8展現(xiàn)了2000 t/a標(biāo)準(zhǔn)下的經(jīng)濟(jì)發(fā)展均衡狀況。

圖8 按年廢料量2000 t/a開展轎車車燈收購全過程產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)濟(jì)收益測算(來源于：Fraunhofer IVV)

結(jié)果

轎車前大燈是歷經(jīng)高寬比繁雜拼裝的商品，能夠 利用原材料溶解、鐵與稀有金屬的分離出來(FE/NF)及其接著的自動化技術(shù)傳感器輔助塑料分揀科學(xué)研究新項目中的方式 開展收購并獲得理想的分揀量，尤其是對PP和PC純凈度具備較高的掌握。生產(chǎn)加工鏈的提升發(fā)展?jié)摿﹃P(guān)鍵取決于粉碎機(jī)的溶解水準(zhǔn)及其對獨(dú)特塑料的鑒別(如PBT和PEI)，這提升了高聚物和金屬材料碎片的分揀量和純凈度，進(jìn)而提高了總體經(jīng)濟(jì)收益。除此之外，還必須對提前準(zhǔn)備執(zhí)行的所規(guī)定的工作中與硬件配置的變動進(jìn)行進(jìn)一步的產(chǎn)品研發(fā)。商業(yè)化的廢料搜集和分揀將緊跟決議中的商業(yè)服務(wù)廢料規(guī)章的頒布而不斷涌現(xiàn)，并預(yù)估將邁入很多的相近廢料流，這將為生產(chǎn)加工鏈的開發(fā)設(shè)計產(chǎn)生極大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

來源于：榮格