歐洲玻璃纖維制造中的循環(huán)利用

2023 年9 月，歐洲玻璃纖維協(xié)會(huì)發(fā)表了一份題為《歐洲連續(xù)玻璃纖維制造中的循環(huán)利用》的意見書。全文如下。

概要

歐洲玻璃纖維行業(yè)致力于大幅減少其裝置中的廢棄物產(chǎn)生。最終目標(biāo)是工廠內(nèi)沒有玻璃廢料被送去填埋。玻璃纖維產(chǎn)品的內(nèi)在特性和品質(zhì)（例如力學(xué)強(qiáng)度、低導(dǎo)熱率或耐用性）以及制造工藝，使減少廢料成為一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，而歐洲玻璃纖維協(xié)會(huì)的成員正在實(shí)施解決方案來克服這些障礙。2010 年至2021 年間，本行業(yè)已將送去填埋的內(nèi)部玻璃廢料的占比從11%降至6.9%。這得益于歐洲工廠內(nèi)各種符合歐盟廢物框架指令的措施的確定和實(shí)施：

1. 不斷提高制造過程中的材料效率來避免玻璃損耗。

2. 把廢玻璃纖維重復(fù)用于其他增強(qiáng)塑料用途中，或者經(jīng)過進(jìn)一步專門加工后，用于其他用途。

3. 收集玻璃廢料和防止其污染，在自己的生產(chǎn)流程中進(jìn)行回收，同時(shí)可以做進(jìn)一步的回收準(zhǔn)備（如切碎、研磨、干燥、篩分等），投資建立內(nèi)部回收單位和/或與外部回收商簽約。

歐洲生產(chǎn)商仍需克服一些經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和監(jiān)管障礙，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部玻璃廢料零填埋的目標(biāo)。立法者可以幫助克服這些障礙。本文的最后一節(jié)介紹了有助于支持本行業(yè)的措施。

玻璃廢料零填埋的目標(biāo)

可持續(xù)發(fā)展在歐洲的社會(huì)和政治上都占據(jù)著突出的地位。近年來，環(huán)境意識(shí)有所增強(qiáng)，各公司和消費(fèi)者對(duì)其操作對(duì)環(huán)境的影響的認(rèn)識(shí)也有所提高。這使得歐洲連續(xù)玻璃纖維行業(yè)對(duì)操作實(shí)踐進(jìn)行了評(píng)估。在過去的十年里，玻璃纖維行業(yè)實(shí)施了減少環(huán)境足跡的措施，同時(shí)繼續(xù)開發(fā)和制造新產(chǎn)品和解決方案，以便在重要經(jīng)濟(jì)部門實(shí)現(xiàn)歐洲綠色轉(zhuǎn)型。

2022 年，歐洲行業(yè)達(dá)成了到2050 年實(shí)現(xiàn)氣候中和的目標(biāo)，同時(shí)確保實(shí)現(xiàn)內(nèi)部玻璃廢料零填埋的共同目標(biāo)。這兩個(gè)目標(biāo)有著內(nèi)在的聯(lián)系。如果玻璃廢料可以重新用作玻璃配合料中的原料，這將減少熔化玻璃的能耗和二氧化碳排放。據(jù)估計(jì)，與使用碎玻璃的其他玻璃行業(yè)的情況一樣，配合料中每含10%的回收玻璃，熔化玻璃的能耗將降低2%～3%。此外，使用更少的初始原料可以減少在開采、加工和運(yùn)輸過程中發(fā)生的范圍3 排放。

減少排放是該行業(yè)確定的效益之一，這些效益是多方面的。除了消除內(nèi)部玻璃廢料可以減少連續(xù)玻璃纖維產(chǎn)品對(duì)全球變暖的影響外，它還可以帶來環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)機(jī)遇。

發(fā)生玻璃損耗的地方

總體而言，歐洲工廠的玻璃纖維產(chǎn)量有86%符合客戶的產(chǎn)品規(guī)范。各廠之間有顯著的變異。這些變異主要是源于工藝過程的敏感性、玻璃纖維的單絲直徑（直徑越小，斷頭風(fēng)險(xiǎn)越高）和相連的下游工序。其他因素也會(huì)影響效率，例如所用原材料的成分和質(zhì)量的變化，以及能源供應(yīng)的（微）中斷。

制造過程不同階段發(fā)生的玻璃損耗：

1.放玻璃料：在某些情況下，從池窯通路底部放掉一小部分（通?！?%）熔融玻璃（可能存在一些未熔化的重顆粒)，以最大程度地降低拉絲步驟中斷頭的風(fēng)險(xiǎn)。放掉的玻璃收集在地下室。

2.拉絲：到達(dá)“漏板”（具有數(shù)千個(gè)漏孔并保持在精確溫度下的特殊金屬合金裝置）的熔融玻璃以恒定的高速被拉出，形成連續(xù)的玻璃絲；玻璃絲經(jīng)過迅速冷卻（通過噴水和大流量氣流)，并在集束成原絲之前經(jīng)過表面處理（“涂浸潤劑”)。拉絲是產(chǎn)生玻璃損耗的最主要步驟：熔融玻璃中的任何微小不均勻或雜質(zhì)都可能導(dǎo)致玻璃絲斷頭，需要對(duì)工藝過程進(jìn)行修整，在此期間玻璃繼續(xù)借重力流下，并被收集在車間地下室的廢料箱中。

3.下游工序：玻璃原絲經(jīng)過進(jìn)一步處理（例如烘干、絡(luò)紗、加捻、短切、氈邊修剪、質(zhì)量控制等，最后進(jìn)行包裝），以獲得適合客戶用途的最終產(chǎn)品，即：無捻粗紗、加捻紗、短切原絲、氈等。這些不同的工藝步驟也會(huì)產(chǎn)生一些損耗。盡管數(shù)量有限，但這些損耗通常是不可避免的，因?yàn)楸仨毴コa(chǎn)量中不符合最終產(chǎn)品規(guī)格的部分。

2010年至2021年間取得的進(jìn)展

使損耗的廢玻璃纖維免送填埋是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。并非所有的廢料都發(fā)生在工藝過程的同一階段，并且這些廢玻璃只有通過顯著的進(jìn)一步加工后才能用于配合料中。玻璃纖維經(jīng)過一種浸潤劑（有機(jī)化學(xué)混合物）處理，必須將其去除，并且必須將廢料切碎/研磨至適當(dāng)?shù)牧６龋苑乐箶_亂工藝過程并再增加玻璃廢料。只有在工廠層面采取具體措施，才能成功地將這些廢纖維送入回收流中。

歐洲工廠取得的進(jìn)展可以從下面數(shù)據(jù)看出：2010 年至2021 年間，在損耗的玻璃的三大流向中，送去填埋的損耗玻璃在總損耗玻璃中的占比從68%降至49%，而經(jīng)閉環(huán)和開環(huán)回收的損耗玻璃占比從23%增至43%。

在普華永道（PwC）最近發(fā)布的一份連續(xù)玻璃纖維產(chǎn)品生命周期評(píng)估報(bào)告中，行業(yè)回收的生產(chǎn)廢料的占比從26%增加到44%（2015—2021 年）。

為了減少工廠中的玻璃廢料，連續(xù)玻璃纖維行業(yè)采取了各種措施：

1.提高工藝和材料效率，以減少和/或消除材料損耗的產(chǎn)生。防止損耗是本行業(yè)在零廢物填埋大潮中所采取的首要措施。盡管如此，人們普遍認(rèn)為，即使采用當(dāng)前最先進(jìn)的制造技術(shù)，一些工藝過程發(fā)生損耗仍然是不可避免的，需要采取更多措施來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

2. 防止玻璃廢料受到污染，以利于其回收和/或重新利用。拉絲過程是極其敏感的，要求最高的純度和所用原料無污染。因此，回收路徑必須盡可能避免回收材料受到任何污染。

3. 回收外部玻璃廢料（開環(huán))，進(jìn)行再加工（在現(xiàn)場或外部)，用于玻璃纖維以外產(chǎn)品的增值用途。

4.回收現(xiàn)場玻璃廢料（閉環(huán))，重新利用制造過程和產(chǎn)品發(fā)生的玻璃廢料。需要注意的是，只有連續(xù)玻璃纖維廢料才能回收進(jìn)入連續(xù)玻璃纖維，以符合玻璃成分適用標(biāo)準(zhǔn)（如ASTM D578、DIN 1259等）。來自其他玻璃行業(yè)（如瓶子或窗玻璃）的鈉鈣硅玻璃廢料的高堿含量以及特定的制造要求使其不能回收進(jìn)入連續(xù)玻璃纖維。

5.確定和開發(fā)替代用途，使玻璃廢料免送填埋。本行業(yè)已經(jīng)建立了合作伙伴關(guān)系，以開發(fā)玻璃廢料的增值用途（例如汽車行業(yè)的某些器件)。在其他行業(yè)中也可見到其他替代用途，例如油漆中的填料或建筑中的次要原材料。除了慣常做法之外，不需特殊加工。

行業(yè)所需的支持

盡管在過去十年中，為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部玻璃廢料零填埋的目標(biāo)，行業(yè)一直在努力和投資，但仍有必要解決一些技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法規(guī)方面的挑戰(zhàn)。

立法者可以支持玻璃纖維行業(yè)為消除廢料填埋所做的努力。雖然對(duì)支持的需求可能因企業(yè)而異，但玻璃纖維行業(yè)在處理廢玻璃纖維時(shí)面臨著同樣的法規(guī)障礙。在這方面，以下幾項(xiàng)將有助于玻璃纖維行業(yè)向內(nèi)部玻璃廢料零填埋的目標(biāo)過渡：

? 正式明確：內(nèi)部回收過程（需要慣常做法以外的進(jìn)一步處理）的輸出材料可以算作“回收內(nèi)容”。這將有助于促進(jìn)行業(yè)和下游供應(yīng)鏈的循環(huán)利用。

? 將玻璃纖維廢料列入廢物運(yùn)輸“綠色名單”，以減輕行政負(fù)擔(dān)和為運(yùn)輸提供便利。當(dāng)被視為廢物時(shí)，運(yùn)輸會(huì)變得不必要的困難和昂貴（例如，需要特殊許可證和設(shè)備）。

? 為企業(yè)中回收裝置的投資提供財(cái)政支持。

? 實(shí)行或支持對(duì)有效進(jìn)行回收利用的基礎(chǔ)設(shè)施的投資，并為它們進(jìn)入行業(yè)提供便利。

? 支持回收技術(shù)和制造工藝創(chuàng)新項(xiàng)目的研究和開發(fā)，以促進(jìn)資源的有效利用。

? 促進(jìn)行業(yè)、回收商和其他利益相關(guān)者之間的合作，例如建立平臺(tái)或建立行業(yè)聯(lián)盟。

至關(guān)重要的是，允許玻璃纖維行業(yè)在行動(dòng)方面具有必要的靈活性，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部玻璃廢料零填埋的目標(biāo)。循環(huán)利用設(shè)施的環(huán)境影響（例如，某些回收過程和運(yùn)輸過程的能源消耗和相關(guān)排放）因企業(yè)而異，最佳解決方案（從生命周期角度出發(fā)）可能因工廠特定條件和/或當(dāng)?shù)匾蛩囟幌嗤?。最終目標(biāo)應(yīng)該是在產(chǎn)品和應(yīng)用的整個(gè)生命周期內(nèi)，與當(dāng)前的基準(zhǔn)供應(yīng)鏈實(shí)踐相比，實(shí)現(xiàn)總體正平衡。