复合材料集合了各种单一材料的优点，广泛应用于国民经济的各个行业当中。各种材料复合之后，即保留高分子材料质量轻，金属材料强度高，无机材料功能强的特点，又赋予复合材料许多新功能。对于复合材料专业的本科生，学习复合材料的制备工艺是必不可少的。本校面对本科生开设的《复合材料工艺与设备》这门课程根据行业发展趋势，内容侧重于树脂基复合材料的成型工艺和设备，根据热塑性树脂和热固性树脂物化性质的不同介绍多种成型方法。学生通过教学实习及本门课程学习已经掌握了诸如塑料杯、玻璃钢座椅等产品的成型工艺，但是，从各种教学参考书籍及本校复合材料专业所用教材来看，《复合材料工艺与设备》这门课程不包括树脂基复合材料的回收工艺。线型结构的热塑性树脂基复合材料成型获得制品后，如果加热仍然可以流动，进而再次成型，废弃物的回收处理相对容易。而热固性树脂基复合材料是利用交联剂与树脂之间发生化学反应来成型的，成型后再加热材料不能熔化，固体废弃物的回收难度较大。伴随着工业技术和各种新兴材料的发展，热固性树脂基复合材料在民用和工用领域的比例不断拓展，这些产品的废弃物回收问题也成为一个横亘在人们面前的巨大问题。目前，国内处理热固性树脂基复合材料的主要方法，其一是就地填埋，大面积填埋占用的土地无法进行生产，造成土地资源浪费。二是焚烧，焚烧会污染空气。为了减少环境污染和资源浪费，顺应当下环保的潮流，科研工作者[1-3]不断努力，研究新的回收处理方式，提高其回收利用效率，使其在现实生活中的利用成为可能，为工业化奠定基础。

鉴于此，为了让学生掌握热固性树脂基复合材料的回收工艺，以满足复合材料产业的发展需求，从教学目标、教学内容和教学方法等多个方面对水泥窑协同处置固废技术在《复合材料工艺与设备》课程中的运用进行探讨。

1 《复合材料工艺与设备》课程教学目标

目标1：能够较全面和系统地理解各种成型工艺原理、原料、流程、特点和选择原则。能够根据产品要求，设计合适的成型工艺及流程；目标2：能将复合材料成型原理运用到复合材料领域的设计、制备、改性、结构与性能分析等环节，并具有分析和解决复杂工程问题能力；目标3：具有自主学习的意识，能够不断更新和拓展自身的知识和技能，毕业后在复合材料及相关领域具有产品开发、工艺和设备设计、技术创新及经营管理等方面的能力与素质。

以上是本专业《复合材料工艺与设备》课程教学目标，为了适应行业发展的需求，增加目标4：在达成目标1的前提下，了解常用的固废处理技术，并结合复合材料特点，能够将其运用到处理热固性树脂基复合材料废弃物工艺中。

2 《复合材料工艺与设备》课程内容优化

复合材料的成型是以基体材料的成型方法为主，适当考虑增强材料的类型。顾名思义，《复合材料工艺与设备》课程内容是以树脂基体为主，结合纤维增强材料，讲授手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤出成型。为改进手糊成型而创造的半机械化成型—喷射成型以及压力不同而发展的RTM和RIM成型。成型工艺是每种方法必须讲授的内容，所用设备包括制备产品所用模具及各种仪器的主要部件，重点内容是树脂基复合材料的成型原理、原材料、工艺过程及应用[4]。手糊成型、模压成型和缠绕成型适用于热固性树脂基复合材料的制备，而注塑成型和挤出成型常用于热塑性树脂基复合材料的制备。线型结构的热塑性树脂基复合材料成型获得制品后，如果加热仍然可以流动，进而再次成型，废弃物的回收处理相对容易。而热固性树脂基复合材料的成型是利用交联剂与树脂之间的化学反应来实现的，成型后的制品再加热也不能熔化，固体废弃物的回收难度较大。针对目前《复合材料工艺与设备》课程所用教材，热固性树脂基复合材料的回收处理作为补充内容。补充内容包括固废处理技术和处理热固性树脂基复合材料的工艺流程以及固废处理设备。

3 水泥窑协同处置固废技术

水泥窑协同处置固废技术是利用水泥厂生产线的水泥窑来处理固体废弃物。以海螺集团旗下的川崎公司研发的一项固废处理技术为例，来探讨该技术在处理热固性树脂基复合材料的适用性，并尝试作为《复合材料工艺与设备》课程内容的补充部分。

水泥窑协同处置固废后的残渣和飞灰作为水泥组分进入水泥熟料产品中，不需要额外进行填埋处置，不占用任何土地资源。对有些热值高的固废经过水泥窑煅烧产生的热能可被利用，实现节能。水泥窑煅烧时温度可高达1400～1800℃，窑内呈现碱性环境，有机物被彻底分解，有效地遏制了固废焚烧过程中二恶英的产生[5]。

文章来源：《热固性树脂》 网址: http://www.rgxsz.cn/qikandaodu/2021/0707/494.html

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