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ICS 19.020
CCS Z04
团体 标准
T/CAMIE 33—2025
废旧光伏层压件玻璃脱碳率试验方法
Test method for decarbonization rate of waste photovoltaic laminates glass
2025-10-30实施
2025-10-15 发布
中国环保机械行业协会发 布
T/CAMIE 33—2025
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 测量原理 2
5 试验用设备、试剂及材料 2
5.1 试验用设备 2
5.2 试剂 3
5.3 材料 3
6 试样制备 3
6.1 标准试块制备 3
6.2 胶膜试样制备 3
6.3 层压件试样制备 3
6.4 光伏玻璃粉体试样制备 4
7 试验 4
7.1 胶膜质量测定 4
7.2 光伏玻璃密度测定 4
7.3 碳含量测定 4
8 脱碳率计算 5
9 试验报告 5
附录A(资料性) 脱碳率计算公式推导及说明 6
A.1 概述 6
A.2 基础假设与条件 6
A.3 符号说明 6
A.4 推导过程 6
A.5 推导说明 7
图 1 红外碳硫分析仪结构示意图 2
I
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前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国环保机械行业协会提出并归口。
本文件起草单位：北京工业大学、平远县正远实业有限公司、中国电器科学研究院股份有限公司、无锡杰博仪器科技有限公司。
本文件主要起草人：吴玉锋、郑皓文、田英良、黄义汆、易莹、刘正、邓梅玲、翟梦瑜、周艳伟、 林庆、赵志永、蓝东水生、马晓宇、黄江忠。
本文件为首次发布。
II
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废旧光伏层压件玻璃脱碳率试验方法
1 范围
本文件规定了废旧光伏层压件玻璃脱碳率的测量原理、试验用设备、试剂及材料、试样制备、 试验、脱碳率计算和试验报告。
本文件适用于废旧光伏层压件玻璃脱碳处理效果的评估，其他玻璃碳含量的测定可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件。
GB/T 5432 玻璃密度测定浮力法
GB/T 6003.1 试验筛技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛
GB/T 21389 游标、带表和数显卡尺
GB/T 26497 电子天平
GB/T 39753 光伏组件回收再利用通用技术要求
GB/T 15000.2—2019 标准样品工作导则第2部分：常用术语及定义
GSB 06-3345 无烟煤
JJG 395—2016 定碳定硫分析仪检定规程
YSBC 37381 304 不锈钢
3 术语和定义
GB/T 39753界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
废旧光伏层压件 waste photovoltaic laminated parts
从退役或废弃的晶体硅光伏组件上，经拆解去除边框、接线盒及电缆后所得到的，由玻璃、电池片、封装胶膜及背板等材料通过层压工艺构成的一体化部件。
3.2
脱碳率 decarbonization rate
光伏层压件中的玻璃表面脱碳处理前后的碳含量差值与脱碳处理前其碳含量的比值。 3.3
脱碳处理 decarbonization treatment
利用物理方法、化学方法或复合方法脱除光伏层压件中的玻璃表面含碳物质的过程。 3.4
碳空白值 carbon blank value
在测定样品碳含量的过程中，通过不加入待测样品，仅使用全部试剂和遵循相同分析步骤所得到的碳测定结果。
1
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3.5
标准样品 standard sample
具有一种或多种足够均匀和稳定的规定特性值的材料或物质，并附有规定特性值及其不确定度和计量溯源性的证书，其主要用途为测量仪器的校准、测量程序的评估或给其他材料赋值。
[来源：GB/T 15000.2—2019]
4 测量原理
本文件规定的碳测定方法是基于液氮深冷分离与高频燃烧-红外吸收技术联用的分析原理。首先，利用液氮对光伏层压件试样进行深冷处理，借助不同材料在超低温条件下的热收缩差异，实现高分子背板与其他组分的有效分离，从而获取符合测试要求的样品。随后，将分离后的样品置于碳硫分析仪的燃烧系统中，并在富氧环境和助熔剂的作用下高温燃烧，使样品中的碳元素完全转化为二氧化碳。然后将生成的气体进行净化后导入红外检测系统，通过检测二氧化碳对特定波长红外光的吸收强度高低，定量分析样品中的碳含量。最后，根据脱碳处理前后样品碳含量的变化，按公式 (1)计算光伏层压件玻璃的脱碳率。
5 试验用设备、试剂及材料
5.1 试验用设备
5.1.1 红外碳硫分析仪
5.1.1.1 红外碳硫分析仪由气路系统、加热系统、净化系统、检测系统、数据处理系统组成，用于测定试样中的碳含量，其结构示意图见图1。
5.1.1.2 红外碳硫分析仪应满足以下要求：
a) 加热系统采用高频感应方式，加热功率小于2.2kW;
b) 气路系统包括氧气钢瓶、减压阀、气体流量计等，氧气钢瓶提供的氧气纯度不低于99.9%;
c) 净化系统包括除尘器、干燥剂等，对气体进行除尘和干燥;
d) 检测系统包括红外光源、气室和红外探测器，灵敏度为0.01μg/g ( 最小读数);
e) 数据处理系统具有数据接收、处理和碳含量输出的功能;
f) 红外碳硫分析仪的示值误差、重复性和分析时间应符合JJG 395—2016 中5.2的规定。
气路系统
气瓶
燃烧系统
气路净化系统
数据处理
系统红外检测系统
尾气
图1 红外碳硫分析仪结构示意图
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5.1.2 电子天平
电子天平应符合 GB/T 26497的规定，最大秤量不小于100 g, 显示分度值0.1 mg。
5.1.3 切割机
5.1.3.1 切割机应包括线切割机和手动玻璃快速切割机，用于切割废旧光伏层压件。
5.1.3.2 线切割机的切割线应为钼丝，直径为0.25 mm～0.45mm, 且表面喷镀金刚石磨料。
5.1.3.3 手动玻璃快速切割机应满足以下要求：
a) 工作台尺寸不小于100 mm×100 mm;
b) 切割盘表面为金刚石或碳化硅磨料;
c) 切割盘直径为100 mm～150 mm。
5.1.3 标准筛
标准筛应符合GB/T 6003.1的规定，其筛网孔径宜为74μm( 筛网目数为200目)。
5.2 试剂
试验用试剂为碳硫分析专用纯钨助熔剂，其钨含量应不低于99.9 wt%, 且碳空白值不高于
0.0005wt%。
5.3 材料
5.3.1 试验用材料包括碳硫分析专用坩埚、无烟煤粉标准样品、304不锈钢标准样品。
5.3.2 碳硫分析专用坩埚采为耐高温陶瓷材质，耐温不低于1200 ℃,规格宜为Φ25mm×25mm。
5.3.3 宜使用国家级无烟煤粉标准样品，具体可采用GSB 06-3345—2016系列中的相应样品，例如GSB 06-3345—2016(ZBM130)。
5.3.4 宜使用304不锈钢成分分析标准样品，例如冶金行业标准样品YSBC 37381 系列。
6 试样制备
6.1 标准试块制备
标准试块制备步骤和要求：
a) 选取整体完整或局部完整的废旧光伏层压件，在距离层压件边缘(50±10)mm 处，使用切割机切割2片完整试块，试块尺寸为(100±10)mm×(100±10)mm;
b) 使用纯净水清洗6.1 a) 所得试块，清洗干净后放入80℃烘箱内干燥60 min 后取出进行试样制备。
6.2 胶膜试样制备
6.2.1 胶膜试样用于测定胶膜的碳含量，记作试样 A。
6.2.2 试样A 的制备步骤和要求：
a ) 选取1片6.1制备的标准试块，放入盛有液氮的500 mL 不锈钢容器中进行冷冻处理，试块应完全浸没于液氮中且冷冻时间不少于180 s;
b ) 使用不锈钢镊子取出试块进行手动分离，得到光伏玻璃、背板(双玻光伏层压件无背板层)、 电池片和破碎的胶膜;
c) 将破碎的胶膜放入80 ℃烘箱内干燥60 min后取出备用。
6.3 层压件试样制备
6.3.1 层压件试样用于测定胶膜的质量，记作试样B。
6.3.2 试样 B 的制备步骤和要求：
a) 选取1片6.1制备的标准试块，用切割机截取为(40±1)mm×(40±1)mm 的试样;
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b) 使用纯净水清洗6.3.2a) 所截取的试样，清洗干净后放入80 ℃烘箱内干燥60 min后取出备用。
6.4 光伏玻璃粉体试样制备
6.4.1 光伏玻璃粉体试样用于测定脱碳处理后的光伏玻璃的碳含量，记作试样C。
6.4.2 试样C 应与6.1的标准试块来源于同一批次光伏层压件，其制备步骤和要求：
a) 随机选取脱碳处理后的光伏玻璃颗粒或块体4g～5g;
b) 使用内径100 mm～150 mm的玛瑙研钵对玻璃颗粒或块体进行反复研磨，研磨后通过标准筛筛分;
c) 收集筛下的玻璃粉体，放入80 ℃烘箱干燥60 min后取出备用。
7 试验
7.1 胶膜质量测定
胶膜质量测定步骤如下：
a) 将试样 B 整理平整，完全贴合水平操作台面后使用数显卡尺测量其长度L 和宽度 W, 测量过程应符合GB/T 21389的规定，重复测量3次取其平均值，结果保留两位小数;
b) 将试样 B 放入盛有液氮的500mL 不锈钢容器中，使其完全浸没于液氮中，冷冻处理20s~ 30s;
c) 用不锈钢镊子取出试样B, 分离其有机背板，得到脱除背板的光伏层压件(双玻光伏层压件可省略有机背板分离步骤);
d) 将经过7.1c) 得到的试样放入80 ℃烘箱干燥60 min 后取出，冷却至室温;
e) 将经过7.1d) 得到的试样放入加热(1000 ℃保温60 min) 恒重处理的100mL 化学瓷坩埚中， 用电子天平称量并记录两者(坩埚和分离背板后的试样B) 的总质量M₁;
f) 将两者(坩埚和分离背板后的试样B) 置入马弗炉，在空气氛围中加热至650℃并保温60 min;
g) 冷却至室温后再次称重，称重结果记为M₂;
h) 使用数显卡尺测量光伏玻璃的厚度，测量结果记为D ( 保留两位小数),单位为毫米( mm)。
i) 胶膜质量为M₁-M₂, 记为m₀。
7.2 光伏玻璃密度测定
将7.1g) 加热处理分离出来的光伏玻璃使用毛刷清洁表面，使玻璃表面恢复清洁透明的状态， 按照GB/T 5432 规定的方法测量光伏玻璃的密度pgo
7.3 碳含量测定
碳含量测定步骤如下：
a) 开启红外碳硫分析仪和电子天平电源;
b) 启动计算机，打开测量软件;
c) 打开氧气钢瓶两级压力调节器，调节钢瓶输出压力为(0.20±0.02)MPa; 调节红外碳硫分析仪的氧气压力为(0.08±0.01)MPa、流量为(1.5±0.1)L/min; 测试后吹扫流量为3.0 L/min;
d) 在室温条件下采用5.5b) 所述无烟煤粉标准样品对红外碳硫分析仪进行校准;
e) 先后称取(0.0100±0.0005)g 试样A、(1.50±0.05)g 碳硫分析专用纯钨助熔剂，依次放入经加热(900 ℃保温60 min) 恒重处理的碳硫分析专用坩埚内，将坩埚置入红外碳硫分析仪的加热炉体中测试并读取碳含量的值;
f) 重复7.3e)3 次，所得结果取平均值并保留小数点后四位，记为CA;
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g) 在室温条件下采用5.5c) 所述304不锈钢成分分析标准样品对红外碳硫分析仪进行校准;
h) 先后称取(0.15±0.05)g 试样C、(1.50±0.05)g 碳硫分析专用纯钨助熔剂，依次放入经加热恒重处理的碳硫分析专用坩埚内，将坩埚置入红外碳硫分析仪的加热炉体中进行测试并读取碳含量的值;
i) 重复7.3h)3 次，所得结果取平均值并保留小数点后四位，记为Cc;
j) 测试完成后依次关闭测试软件、计算机、氧气钢瓶阀门、红外碳硫分析仪、电子天平。
8 脱碳率计算
5
废旧光伏层压件玻璃脱碳率Tc按公式(1)计算：
… … …(1)
式中：
Tc——脱碳率用百分率表示，保留两位小数;
m₀——胶膜的质量，单位为克( g);
CA— 胶膜的碳含量，单位为质量百分比 ( wt%);
Cc——脱碳处理后光伏玻璃碳含量，单位为质量百分比( wt%); W——试样B 的宽度，单位为毫米( mm);
L 试样B 的长度，单位为毫米( mm);
D——光伏玻璃的厚度，单位为毫米(mm);
Pg——光伏玻璃的密度，单位为克每立方厘米( g/cm³)。
9 试验报告
试验报告至少应包括以下内容：
a) 文件编号;
b) 试验依据;
c) 送检单位;
d) 检验单位;
e) 试验设备;
f) 试样信息;
g) 测试数据及脱碳率计算结果;
h) 检验人、审核人、日期;
i) 其他相关信息。
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附录 A
(资料性)
脱碳率计算公式推导及说明
A.1 概述
本附录详细推导了第8章所述公式(1)的计算公式。该公式用于计算废旧光伏层压件玻璃脱碳率。
A.2 基础假设与条件
公式(1)的推导基于以下假设和条件：
a)7.1 中光伏层压件背板与胶膜是完整分离的;
b)7.1 中胶膜在650 ℃保温60 min能够完全烧失与去除。
A.3 符号说明
公式推导过程中所使用的符号及其含义如下：
Tc——脱碳率，用百分率表示，保留两位小数;
CA——胶膜的碳含量，单位为质量百分比( wt%);
Cc——脱碳处理后光伏玻璃碳含量，单位为质量百分比( wt%);
m₀——胶膜质量，单位为克(g);
m ——脱碳处理前的光伏玻璃质量，单位为克( g);
m₂——脱碳处理后的光伏玻璃质量，单位为克( g);
W——光伏层压件样块的宽度，单位为毫米( mm);
L——光伏层压件样块的长度，单位为毫米(mm);
D——机械分离后的光伏玻璃厚度，单位为毫米( mm);
So——脱碳处理前光伏玻璃试样的平面面积，单位为平方厘米( cm²);
S₁——试样C 粉体质量折算的光伏玻璃平面面积，单位为平方厘米( cm²);
V——脱碳处理后光伏玻璃折算体积，单位为立方厘米( cm³);
Pg— 光伏玻璃的密度，单位为克每立方厘米( g/cm³)。
A. 4 推导过程
A.4.1 步骤一
对废旧光伏层压件中的光伏玻璃脱碳处理前单位面积碳含量与处理后单位面积碳含量的差值， 与光伏层压件中处理前的单位面积碳含量的比值，用百分比表示，见公式(A.1)。
…
……(A.1)
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A.4.2 步骤二
7
计算脱碳处理前的单位面积碳含量，计算公式如( A.2) 所示。
…
…(A.2)
A.4.3 步骤三
计算脱碳处理后的单位面积碳含量，计算公式如( A.3) 所示。
…
将代入公式( A.3) 可得公式( A.4):
…
将m₂=m,(1-Cc) 代入公式( A.4) 可得公式( A.5):
…
……(A.3)
……(A.4)
……(A.5)
A.4.4 步骤四
综合公式( A.1)～ 公式( A.5) 推导过程，进行量纲统一，简化得到废旧光伏层压件玻璃脱碳率，如公式( A.6) 所示。
…
……(A.6)
A.5 推导说明
a) 以上推导过程建立在测试条件满足A.2 条款所述的假设。若实际条件偏离该假设，公式(1) 的应用范围和精度可能会受到影响;
b) 推导过程可以清晰显示脱碳率Tc与基本物理定律之间的内在联系;
c) 公式( A.6) 中的各符号及其单位已在A.3中给出明确说明，使用时应保持一致。
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