打破电镀塑料部件回收难魔咒， 利好卫浴、汽车、电子电器等行业

凭借Pulsify Planet Edition系列产品，Hansgrohe在可持续产品设计方面取得了里程碑式的进步。这款手持花洒的手柄由回收的电镀ABS等材料制成。利用旧产品和废料生产回收材料的这一独特工艺，通过与ImpulsTec公司的密切合作开发而成。该系统是同类产品中的首创。

标题图：秉承“减少使用、重复使用、回收再利用”的可持续发展原则，Pulsify Planet Edition系列的手持花洒的手柄由回收塑料制成 © Hansgrohe

电镀部件是最难回收的部件之一。由于回收其所含的可回收材料的技术极其复杂，现有工艺通常只关注其中一种材料成分——通常是金属。但是，材料纯度不足只会造成部件的降级回收。这两个因素都意味着，与回收的可回收材料的价值相比，复杂回收工艺的成本过高。

ImpulsTec GmbH公司想要改变这一现状。该公司总部位于德国拉德博伊尔，致力于开发、设计和销售用于高压脉冲技术的脉冲电源系统及组件。其主要业务是工业冲击波破碎系统的开发和实现。该冲击波专利技术能够定制破碎工艺来满足客户特定的分离和质量要求。该破碎工艺还可用于复合材料的选择性分离，并且仅使用电力而无需使用化学物质。

该技术为电子废弃物、电池和电镀塑料等复合材料的回收带来了巨大的潜力。冲击波穿透材料、将其分解并通过材料选择性分离实现高质量回收。非接触式技术也适用于对纯度要求较高的半导体材料的破碎。

用内部回收代替外包

Hansgrohe集团总部位于德国希尔塔赫，是卫浴和厨房行业的领先企业之一。公司成立于1901年，通过其龙头、花洒和淋浴系统赋予水以形态和功能。这家传统企业还结合卫生陶瓷和浴室家具来提供一站式的个性化设计方案，从而打造全面的卫浴体验。公司拥有120年的发展历史，以多项发明而闻名。例如，首款拥有多种喷淋模式的手持花洒、首款抽拉式厨房水龙头和首款淋浴杆。该公司拥有20,000多个活跃知识产权。

该公司提供耐用优质的产品并承担对人类和环境的责任。资源节约型产品的可持续制造是公司国际业务的坚实基础。这家活跃于全球的企业拥有35家公司、21个销售办事处和遍布150多个国家的分销网络，是全球各地客户值得信赖的合作伙伴。该卫浴专家通过其在德国、法国、塞尔维亚、美国和中国的八个自有生产基地进行生产，确保了其高品质标准。

图1：Hansgrohe集团塑料和表面技术工艺工程师David Zapf表示：“通过利用电液破碎系统，我们目前可从该地区的生产废料中回收98%的原材料。” © Hansgrohe

为了确保产品坚固耐用，该制造商在塑料和金属之间形成了极其稳定的连接。一方面，这是一种质量优势，但另一方面，这也给回收带来了巨大的挑战。“镀铬ABS塑料部件尤其让我们头疼。”Hansgrohe集团表面技术专家David Zapf（图1）说道。他指的是手持花洒外壳、墙面支架及水龙头上的旋钮和按钮等。

“由于我们之前无法将薄电镀层与ABS分离并同时保留两种材料成分，因此在项目开始前将镀铬部件送往外部回收合作伙伴。”Zapf说道。在2019年撰写硕士论文期间，他才了解到ImpulsTec的冲击波技术有望高纯度回收这两种材料成分。

建在三个集装箱中适用于室外安装的试验工厂

该系统于2024年初在德国奥芬堡/埃尔格斯韦尔的生产基地投入运行（图2）。“由于当地条件限制，它必须适用于室外安装，长度不得超过22m，宽度不得超过10m。”ImpulsTec总经理Stefan Eisert解释道。因此，该试验工厂建在三个防风雨集装箱单元中。

图2：2024 年初，卫浴技术制造商Hansgrohe专为去除镀铬塑料部件涂层而设计的系统投入运行，该系统采用了冲击波处理与预粉碎和磁选工艺相结合的方式 © Hansgrohe

由于需要回收的电镀部件的尺寸和复杂程度各不相同，第一个集装箱装有预破碎工艺，其中包含一个筛分塔。通过该工艺获得的均匀颗粒将进入第二阶段——真正的冲击波处理。预处理的原材料被放入水浴装置。通过在介质的两个电极之间短暂引燃电弧，机械冲击波产生并逐渐分离各个材料组分。然后，废水经过过滤并返回到冲击波工艺。

经过处理的材料则被转移到第三个干燥罐中进行烘干。然后，通过磁选分离出各个材料组分。大部分材料（70-80%）都是塑料。它们必须具有99.8%以上的稳定纯度才能用于制造高质量的新产品。剩下的材料组分包括电镀工艺产生的金属铜、镍和铬，它们被送往金属加工企业。“由于该系统是一个全新的概念，我们在开发过程中必须对所有工艺步骤及其之间的相互联系和相互作用进行广泛的测试和优化。目前，我们已能满足Hansgrohe对材料纯度的高要求。”Eisert 解释道。

回收98%的原材料

新系统在Hansgrohe每天运行8小时，每年运行约250天。因此镀铬塑料的年产量达到了10万公斤。“通过利用电液破碎技术，我们目前可从该地区的生产废料中回收98%的原材料。”Zapf说道。这也使公司朝着循环经济的目标迈出了一大步。“毕竟，每一种无需从头开始开采的资源都能长期保护我们的生态系统并在生产过程中节约能源和水资源。”Zapf补充说。这家制造商已经通过Pulsify Planet Edition产品线证明了这一点，该产品线已于2023年推出，并且包含由回收ABS制成的部件。

图3：大部分（70-80%）回收材料都是可直接重复使用的塑料 © Impulstec

利用电液破碎技术对电镀塑料部件的两种材料组分成功进行回收标志着工业领域回收技术的一个里程碑。Zapf也从与ImpulsTec的合作中获得了积极的回报（图3）。例如，Hansgrohe目前正在研究未来可以在多大程度上利用冲击波技术回收完整的产品，即客户正在使用的配件。

“将我们新开发的去涂层工艺应用于卫浴产品只是第一步。”Eisert补充说道。在汽车和电子行业，这项技术还可以为回收生产废料和生命周期末期部件开辟新的可能性。

本文由荣格独家翻译自Plastics Insights杂志

来源：荣格-《国际塑料商情》

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