歐洲玻璃纖維制造中的循環利用

2023 年9 月，歐洲玻璃纖維協會發表了一份題為《歐洲連續玻璃纖維制造中的循環利用》的意見書。全文如下。

概要

歐洲玻璃纖維行業致力于大幅減少其裝置中的廢棄物產生。最終目標是工廠內沒有玻璃廢料被送去填埋。玻璃纖維產品的內在特性和品質（例如力學強度、低導熱率或耐用性）以及制造工藝，使減少廢料成為一項具有挑戰性的任務，而歐洲玻璃纖維協會的成員正在實施解決方案來克服這些障礙。2010 年至2021 年間，本行業已將送去填埋的內部玻璃廢料的占比從11%降至6.9%。這得益于歐洲工廠內各種符合歐盟廢物框架指令的措施的確定和實施：

1. 不斷提高制造過程中的材料效率來避免玻璃損耗。

2. 把廢玻璃纖維重復用于其他增強塑料用途中，或者經過進一步專門加工后，用于其他用途。

3. 收集玻璃廢料和防止其污染，在自己的生產流程中進行回收，同時可以做進一步的回收準備（如切碎、研磨、干燥、篩分等），投資建立內部回收單位和/或與外部回收商簽約。

歐洲生產商仍需克服一些經濟、技術和監管障礙，以實現內部玻璃廢料零填埋的目標。立法者可以幫助克服這些障礙。本文的最后一節介紹了有助于支持本行業的措施。

玻璃廢料零填埋的目標

可持續發展在歐洲的社會和政治上都占據著突出的地位。近年來，環境意識有所增強，各公司和消費者對其操作對環境的影響的認識也有所提高。這使得歐洲連續玻璃纖維行業對操作實踐進行了評估。在過去的十年里，玻璃纖維行業實施了減少環境足跡的措施，同時繼續開發和制造新產品和解決方案，以便在重要經濟部門實現歐洲綠色轉型。

2022 年，歐洲行業達成了到2050 年實現氣候中和的目標，同時確保實現內部玻璃廢料零填埋的共同目標。這兩個目標有著內在的聯系。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。據估計，與使用碎玻璃的其他玻璃行業的情況一樣，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、加工和運輸過程中發生的范圍3 排放。

減少排放是該行業確定的效益之一，這些效益是多方面的。除了消除內部玻璃廢料可以減少連續玻璃纖維產品對全球變暖的影響外，它還可以帶來環境效益和經濟機遇。

發生玻璃損耗的地方

總體而言，歐洲工廠的玻璃纖維產量有86%符合客戶的產品規范。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，斷頭風險越高）和相連的下游工序。其他因素也會影響效率，例如所用原材料的成分和質量的變化，以及能源供應的（微）中斷。

制造過程不同階段發生的玻璃損耗：

1.放玻璃料：在某些情況下，從池窯通路底部放掉一小部分（通常≤1%）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險。放掉的玻璃收集在地下室。

2.拉絲：到達“漏板”（具有數千個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，形成連續的玻璃絲；玻璃絲經過迅速冷卻（通過噴水和大流量氣流)，并在集束成原絲之前經過表面處理（“涂浸潤劑”)。拉絲是產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都可能導致玻璃絲斷頭，需要對工藝過程進行修整，在此期間玻璃繼續借重力流下，并被收集在車間地下室的廢料箱中。

3.下游工序：玻璃原絲經過進一步處理（例如烘干、絡紗、加捻、短切、氈邊修剪、質量控制等，最后進行包裝），以獲得適合客戶用途的最終產品，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產生一些損耗。盡管數量有限，但這些損耗通常是不可避免的，因為必須去除產量中不符合最終產品規格的部分。

2010年至2021年間取得的進展

使損耗的廢玻璃纖維免送填埋是一項挑戰。并非所有的廢料都發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一步加工后才能用于配合料中。玻璃纖維經過一種浸潤劑（有機化學混合物）處理，必須將其去除，并且必須將廢料切碎/研磨至適當的粒度，以防止擾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。

歐洲工廠取得的進展可以從下面數據看出：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%，而經閉環和開環回收的損耗玻璃占比從23%增至43%。

在普華永道（PwC）最近發布的一份連續玻璃纖維產品生命周期評估報告中，行業回收的生產廢料的占比從26%增加到44%（2015—2021 年）。

為了減少工廠中的玻璃廢料，連續玻璃纖維行業采取了各種措施：

1.提高工藝和材料效率，以減少和/或消除材料損耗的產生。防止損耗是本行業在零廢物填埋大潮中所采取的首要措施。盡管如此，人們普遍認為，即使采用當前最先進的制造技術，一些工藝過程發生損耗仍然是不可避免的，需要采取更多措施來實現這一目標。

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)，進行再加工（在現場或外部)，用于玻璃纖維以外產品的增值用途。

4.回收現場玻璃廢料（閉環)，重新利用制造過程和產品發生的玻璃廢料。需要注意的是，只有連續玻璃纖維廢料才能回收進入連續玻璃纖維，以符合玻璃成分適用標準（如ASTM D578、DIN 1259等）。來自其他玻璃行業（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入連續玻璃纖維。

5.確定和開發替代用途，使玻璃廢料免送填埋。本行業已經建立了合作伙伴關系，以開發玻璃廢料的增值用途（例如汽車行業的某些器件)。在其他行業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。

行業所需的支持

盡管在過去十年中，為了實現內部玻璃廢料零填埋的目標，行業一直在努力和投資，但仍有必要解決一些技術、經濟和法規方面的挑戰。

立法者可以支持玻璃纖維行業為消除廢料填埋所做的努力。雖然對支持的需求可能因企業而異，但玻璃纖維行業在處理廢玻璃纖維時面臨著同樣的法規障礙。在這方面，以下幾項將有助于玻璃纖維行業向內部玻璃廢料零填埋的目標過渡：

? 正式明確：內部回收過程（需要慣常做法以外的進一步處理）的輸出材料可以算作“回收內容”。這將有助于促進行業和下游供應鏈的循環利用。

? 將玻璃纖維廢料列入廢物運輸“綠色名單”，以減輕行政負擔和為運輸提供便利。當被視為廢物時，運輸會變得不必要的困難和昂貴（例如，需要特殊許可證和設備）。

? 為企業中回收裝置的投資提供財政支持。

? 實行或支持對有效進行回收利用的基礎設施的投資，并為它們進入行業提供便利。

? 支持回收技術和制造工藝創新項目的研究和開發，以促進資源的有效利用。

? 促進行業、回收商和其他利益相關者之間的合作，例如建立平臺或建立行業聯盟。

至關重要的是，允許玻璃纖維行業在行動方面具有必要的靈活性，以實現內部玻璃廢料零填埋的目標。循環利用設施的環境影響（例如，某些回收過程和運輸過程的能源消耗和相關排放）因企業而異，最佳解決方案（從生命周期角度出發）可能因工廠特定條件和/或當地因素而不相同。最終目標應該是在產品和應用的整個生命周期內，與當前的基準供應鏈實踐相比，實現總體正平衡。