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挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板:可回收特性赋能建筑全生命周期低碳发展

放大字体  缩小字体 发布日期:2026-01-12 13:58:49    浏览次数:33    评论:0
导读

在建筑行业迈向 双碳 目标的关键阶段,全生命周期低碳化已成为衡量绿色建筑价值的核心标准,而建筑围护材料的可回收性与循环利用

在建筑行业迈向 “双碳” 目标的关键阶段,全生命周期低碳化已成为衡量绿色建筑价值的核心标准,而建筑围护材料的可回收性与循环利用能力,更是决定建筑全生命周期碳足迹的关键因素。传统建筑外墙挂板(瓷砖、石材、混凝土挂板)不仅生产阶段碳排放高,报废后还会形成大量建筑垃圾,难以回收利用;普通热塑性挂板虽具备一定可塑性,但因强度不足需添加大量不可回收助剂,且成型工艺复杂导致回收难度大。挤塑成型长玻纤增强热塑性(LFT)挂板凭借 “热塑性基体 + 连续长玻纤增强 + 挤塑一体化成型” 的技术特性,从生产、使用到回收全流程实现资源闭环,其卓越的可回收性为建筑全生命周期低碳发展提供了核心解决方案,推动绿色建筑从 “施工低碳” 向 “全周期低碳” 深度转型。

一、建筑全生命周期对围护材料的可回收性核心要求

建筑全生命周期涵盖原材料开采、生产制造、施工安装、运营使用、拆除回收五大阶段,对围护材料的可回收性提出三重核心要求:

回收便捷性:材料需具备单一基体或易分离的复合结构,避免复杂交联或混合材质导致的回收难度,拆除后无需复杂分拣即可进入回收流程;

性能保留性:回收再生后材料的力学性能、耐候性能需保留较高水平,可直接或经简单改性后再次用于建筑领域,实现高值化回收,而非降级填埋或焚烧;

循环经济性:回收工艺需低成本、低能耗,回收再利用的综合成本低于新材生产,同时减少原材料开采与废弃物处理的碳排放,形成 “生产 - 使用 - 回收 - 再利用” 的良性循环。

传统围护材料完全无法满足上述要求:瓷砖、石材挂板属于无机非金属材料,拆除后只能破碎作为路基填料,实现低值化利用;混凝土挂板拆除后难以分离骨料与水泥基体,建筑垃圾回收率不足 30%;普通热固性复合材料挂板因树脂交联固化后不可逆,回收时需高温热解,能耗高且纤维性能损失严重,回收价值极低。挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的出现,从根源上破解了建筑围护材料的回收难题。

二、挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的可回收特性核心支撑

挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的可回收性,源于材料体系的先天优势成型工艺的后天赋能,二者协同实现了 “易回收、高值化、低成本” 的回收目标。

(一)材料体系:热塑性基体赋予可逆循环的先天属性

挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的核心材料体系为 “连续长玻纤 + 热塑性树脂基体”,其中热塑性树脂的可逆特性是可回收性的关键。

热塑性基体的可逆熔融特性:挂板采用聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)等热塑性树脂作为基体,这类树脂具备 “加热熔融、冷却固化” 的可逆物理特性,而非热固性树脂的不可逆化学交联。这意味着报废挂板无需复杂的化学解聚或高温热解,仅需通过加热熔融即可重新塑型,回收过程能耗仅为热固性复合材料回收的 1/5,且不会产生有毒有害气体,符合环保要求。

长玻纤与基体的界面兼容性:连续长玻纤通过硅烷偶联剂表面改性,与热塑性树脂形成稳定的物理结合,而非化学交联。在回收熔融过程中,长玻纤不会与树脂基体发生分离或性能衰减,经多次回收后,纤维长度仍可保留 80% 以上,力学性能保留率达 75%-85%。相较于短玻纤增强材料,长玻纤的高保留率确保了回收料的力学性能,可直接用于生产次承力挂板或建筑辅材,实现高值化回收。

无添加或少添加不可回收助剂:为保障挂板的强度与耐候性,配方中仅添加少量功能改性填料(如中空玻璃微珠、抗紫外稳定剂),且所有填料均与热塑性基体兼容,回收熔融时可均匀分散于树脂中,不会影响再生料的性能。相较于普通热塑性挂板添加的大量交联剂、增塑剂等不可回收成分,该挂板的配方设计进一步降低了回收难度。

(二)挤塑成型工艺:一体化成型提升回收效率与品质

挤塑成型工艺不仅是挂板规模化生产的核心,更通过一体化成型、低废料产生、精准控质三大优势,进一步强化了挂板的可回收性。

一体化成型减少拼接与复合结构:挤塑成型工艺通过专用模具实现挂板的 “一次成型”,可直接生产出带卡槽、企口的一体化结构,无需后续的焊接、粘接等拼接工序。这意味着挂板拆除后无需分离金属连接件、胶粘剂等杂质,直接粉碎即可进入回收流程,避免了因杂质分离不彻底导致的回收料性能下降。而传统挂板的多层复合结构或拼接工艺,会引入大量难以分离的杂质,大幅降低回收价值。

连续化生产降低废料产生:挤塑成型为连续化生产工艺,生产过程中仅产生少量边角料(如头尾料、不合格品),材料利用率达 95% 以上。这些边角料无需储存或运输,可直接在生产线上粉碎后重新投入挤出机,实现 “在线回收、即时复用”,既减少了废料处理成本,又提升了原料利用率。相较于传统模压工艺 10%-15% 的废料率,挤塑工艺从生产源头减少了建筑垃圾的产生。

精准控质保障回收料性能稳定:挤塑工艺通过精准控制挤出温度、牵引速度、冷却速率,确保挂板的密度、强度、尺寸精度等性能指标高度一致。性能稳定的挂板报废后,回收料的性能波动范围极小,便于再生料的配方设计与生产应用。而性能波动大的挂板回收料,往往因性能不稳定难以实现高值化利用,只能降级处理。

三、可回收特性在建筑全生命周期的低碳价值落地

挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的可回收特性,贯穿建筑全生命周期的五大阶段,实现了从 “源头减碳” 到 “末端固碳” 的全流程低碳赋能,其价值体现在生产、使用、回收三大核心环节。

(一)生产阶段:在线回收与再生料复用,降低原料消耗与碳排放

在挂板生产阶段,挤塑工艺产生的边角料可直接在线粉碎回收,重新作为原料投入生产,实现原料利用率的最大化。一方面,在线回收减少了边角料的堆放、运输与填埋成本,降低了生产过程的固废处理碳排放;另一方面,再生料可按一定比例(20%-30%)与新料混合使用,生产出性能达标的挂板产品,减少了对原生树脂与长玻纤的需求,每吨再生料的生产碳排放较新料降低 60%-70%。以年产能 100 万㎡的挤塑挂板生产线为例,在线回收可减少原生原料消耗约 2000 吨,年降低碳排放约 3000 吨,实现生产阶段的低碳化。

(二)使用阶段:长寿命与免维护,延长材料服役周期

挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的力学性能与耐候性能优异,其拉伸强度达 80-120MPa,弯曲强度达 120-180MPa,抗冲击性能是普通热塑性挂板的 3-5 倍,且具备优异的抗紫外、抗盐雾、抗高低温循环能力,在建筑外墙的服役寿命可达 25-30 年,远超传统瓷砖挂板(10-15 年)与普通热塑性挂板(5-8 年)。长寿命意味着挂板在建筑使用阶段无需频繁更换,减少了因更换挂板产生的原材料消耗、施工碳排放与建筑垃圾。同时,挂板表面的氟碳涂层使其具备自清洁功能,使用阶段无需额外的维护涂装,进一步降低了运营阶段的碳排放与成本。

(三)回收阶段:闭环回收与高值化利用,实现末端固碳

建筑拆除后,挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板可通过 “粉碎 - 熔融 - 造粒 - 再成型” 的闭环回收流程,实现高值化再利用,彻底解决建筑垃圾问题。

简易回收流程:拆除后的挂板经人工分拣去除少量金属固件后,通过破碎机粉碎为粒径 10-20mm 的颗粒,无需清洗或复杂提纯;粉碎后的颗粒送入挤出机加热熔融,经螺杆混炼后造粒,得到再生热塑性复合材料颗粒;

高值化再利用路径:再生颗粒可根据性能分为三个等级:一级再生料(性能保留率≥85%)可用于生产低层建筑外墙挂板或内墙装饰挂板;二级再生料(性能保留率 75%-85%)可用于生产建筑隔断、阳台护栏等辅材;三级再生料(性能保留率≥70%)可用于生产建筑模板、包装箱等一次性或低强度产品。这种分级利用方式最大化发挥了回收料的价值,避免了降级填埋或焚烧;

显著的固碳效果:每吨报废挂板的回收再利用,可减少约 1.5 吨的建筑垃圾填埋,同时减少原生原料生产的碳排放约 1.2 吨。以一栋 10 万㎡的建筑为例,拆除后可回收挂板约 500 吨,回收再利用可降低碳排放约 600 吨,实现建筑末端的固碳减排。

四、未来发展趋势:可回收性与多功能性的深度融合

随着建筑全生命周期低碳要求的不断提升,挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的发展将朝着 “回收效率更高、功能更集成、循环成本更低” 的方向演进:

生物基热塑性基体的应用:开发以聚乳酸(PLA)、木质素基树脂等生物基热塑性树脂为基体的挂板,生物基树脂可从植物秸秆、木屑等可再生资源中提取,其生产碳排放较石油基树脂降低 80% 以上,且报废后可在自然环境中降解,进一步提升材料的环保属性;

智能化回收与溯源:结合 RFID 射频识别技术,在挂板生产时嵌入电子标签,记录材料配方、生产批次、服役年限等信息,建筑拆除后可通过扫码快速识别挂板的回收等级,实现精准分拣与高效回收;同时,利用数字孪生技术模拟回收料的性能,优化再生料的配方设计,提升高值化利用比例;

回收 - 成型一体化设备研发:开发移动式挤塑回收一体机,可直接在建筑拆除现场完成挂板的粉碎、熔融、造粒,减少回收料的运输成本与碳排放,实现 “就地回收、就地复用”;

多功能集成与回收协同:开发 “光伏 - 保温 - 挂板” 一体化产品,在挂板表面集成柔性光伏组件,服役阶段可发电节能,回收阶段可通过专用设备分离光伏组件与挂板基体,分别实现高值化回收,进一步拓展挂板的低碳价值。

挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板的可回收特性,是其赋能建筑全生命周期低碳发展的核心竞争力。这种特性源于热塑性基体的先天可逆优势与挤塑成型工艺的后天赋能,实现了从生产阶段的在线回收,到使用阶段的长寿命免维护,再到回收阶段的闭环高值化利用的全流程资源循环。在 “双碳” 目标的驱动下,挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板不仅为建筑围护材料的绿色升级提供了可行方案,更推动建筑行业从 “高碳建造” 向 “全周期低碳” 转型,为构建可持续发展的建筑生态奠定了坚实基础。

随着技术的持续迭代与产业链的完善,挤塑成型长玻纤增强热塑性挂板将成为未来绿色建筑的主流围护材料,其可回收特性带来的低碳价值,将在更多建筑场景中得到释放,助力建筑行业实现真正意义上的全生命周期低碳发展。

 
(文/小编)
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