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废旧塑料加工工艺流程

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  废旧塑料加工工艺流程 废旧塑料的回收利用有利于环境保护, 节省资源。 热塑性塑料废弃物是价值良好的可再生资 源,将它们回收造粒,或通过改性以后再造粒,可以再次用来生产塑料制品。 一、废旧塑料的特性 废旧塑料按其产生的场合可分为三种类型:一种是生产过程产生的边角废料,这种废 料较为洁净,较少污染和含有杂质, 如薄膜生产中的不合规格的薄膜、切边,PP 扁丝生 产中的废丝,管材、型材生产中的引料部分或不合格品,注射生产中的未充满制件等等;一 种是使用过的、物料体系单一的塑料废弃物,如拆卸下的管材、门窗、经严格分拣按树脂种 类区分的包装材料或其他废塑料制品;还有一种是难于区分的或根本无法分开的混合废塑 料,如多层共挤复合薄膜、带有涂层的塑料制品,塑料与其他材料的复合制品等。 不同种类的废旧塑料有着不同的特性,就杂质含量而言,工厂生产中边角废料杂质含 量低于 0. %,堆放了一定时间的边角料和其他用过的产品杂质含量为 0. % ~0. %, 1 1 5 混有铝、布和纸的复合废塑料杂质含量往往大于 10 %。对于使用过的废塑料,根据使用条 件的不同, 会包含紫外线辐射, 热、氧老化产生的影响, 污染物产生的影响。对于不同 形状的废塑料,经破碎后物料的体积密度有很大的差别,薄膜、片材、扁丝的破碎料体积密 度较小,这是在废塑回收造粒的加料过程中必须要考虑的问题。 二、废旧塑料的预处理 来自于废弃包装物,如包装袋、购物袋、瓶、罐、箱及废旧农用膜的废旧塑料,在造粒 前要经过预处理。预处理的过程主要包括分类、清洗、破碎和干燥等。分类的工作是将种类 繁杂的废塑料制品按原材料种类和制品形状分类。 按原材料种类分拣需要操作人员有熟练的 鉴别塑料品种方面的知识, 分拣的目的是避免由于不同种类聚合物混杂造成的再生材料不相 容而性能较差;按制品形状分类是为了便于废旧塑料的破碎工艺能够顺利进行,因为薄膜、 扁丝及其织物所用破碎设备与一些厚壁、硬制品的破碎设备之间往往不能互相代替。 对于造粒之前的清洗和破碎,有如下三种工艺。 1.先清洗后破碎工艺 污染不严重且结构不复杂的大型废旧塑料制品,宜采用先清洗后 破碎工艺,如汽车保险杠、仪表板、周转箱、板材等。首先用带洗涤剂的水浸洗,然后用清 水漂洗,取出后风干。因体积大而无法放进破碎机料斗的较大制件,应粗破碎后再细破碎, 以备供挤出造粒机喂料。为确保再生粒料的质量,细破碎后应进行干燥,常采用设有加热夹 层的旋转式干燥器,夹层中通入过热蒸汽,边受热边旋转,干燥效率较高。 2.粗洗-破碎-精洗-干燥工艺 对于有污染的异型材、废旧农膜、包装袋,应首先 进行粗洗,除去砂土、石块和金属等异物,以防止其损坏破碎机。废旧塑料制品经粗洗后离 心脱水, 再送入破碎机破碎。破碎后再进一步清洗,以除去包藏在其中的杂物。如果废旧 塑料含有油污, 可用适量浓度的碱水或温热的洗涤液中浸泡, 然后通过搅拌, 使废塑料块 (片) 间产生摩擦和碰撞,除去污物,漂洗后脱水、燥干。 3. 机械化清洗 大运塑机图所示为一套生产效率较高的机械化清洗设备。 废旧塑料进 入清洗设备之前,在一个干的或湿的破碎设备中进行破碎,干燥后被吹人一个储料仓,再由 螺旋加料器将破碎料定量输入到清洗槽中。 两个反向旋转的浆叶轴慢慢地输送物料通过清 洗槽,产生的涡流漂洗掉塑料上的脏物。脏物沉人清洗槽底部,并在槽底按规定的时间间隔 清除。经过清洗干净后的废料浮起,由螺旋输送器排出。大部分水被去掉。螺旋输入器将破 碎料定量送入干燥系统。 干燥系统由旋转干燥器和热风干燥器组成。 从干燥系统输出的物料 残余水分占 1 % ~2 %。清洗干净的料被送入储料仓,再由这个储料仓送往挤出造粒机造 成颗粒料。 三、废旧塑料的挤出造粒工艺及设备 废旧塑料在性能上与新树脂是不同的,这是由于它 们经受过成型加工过程的热历程和剪切历程,并且在使用过程中经历了热、氧、光、气候和 各种介质的作用, 因此, 再生材料的力学性能, 包括拉伸强度和冲击性能均低于原树脂, 龟 裂引起表面结构变化,外观质量也大不如前,颜色发黄、透明度下降。 各种材料的性能变化是不同的。聚烯烃料的变化比较小。由于加工,特别是多次加工造 成的相对分子质量降低,可以通过交联反应加以补偿,因而,加工性一定程度上可以保持恒 定。大运塑机图说明了这种作用。 苯乙烯共聚物的情况有所不同,每经过一次加工过程, 拉伸性能就降低一次。如大运塑机所示,大约经过四个加工过程,韧性降低非常严重。而且 橡胶相冲击改性剂的效用由于交联也被降低了, 虽为高抗冲聚苯乙烯, 但冲击韧性并不比通 用聚苯乙烯好。 废旧塑料性能可以通过掺混新料或添加特定的稳定剂和添加剂加以改善, 如 加入抗氧剂、热稳定剂,可以使废塑料造粒过程中减少热、氧作用产生的不良影响。在一些 混杂的废塑料当中,还可以适当加入相容剂,如在聚乙烯和聚丙烯混杂的废塑料当中加入 EP D M 或 E V A 。在废塑料回收造粒中还可以进行填充改性, 如在 PP 废膜中同时加入 10 %~35 %的填充料, %~6 %的润滑剂, %~4 % 的色母粒。 3 2 填充剂为 CaC O 3 制 得的再生料用于注射制品,可有效地缩短成型周期,改善制品的刚性,提高热变形温度,减 小收缩率。润滑剂则改善了熔体的流动性。一些工程塑料的回收利用中,也可以进行填充、 增强和合金化。对于一些易吸湿的材料, 如 PA 、PET 等, 在加工中,水分会造成降解, 使相对分子质量减小,熔体粘度降低,物理性能下降。加工之前应除去废塑料中的水分,充 分干燥,以确保再生料的质量。 咨询 不同类型和不同形状的废料,可采用的 回收系统多种多样。 大运塑机图所示为用于预先切短的薄膜、 纤维状废料和各类破碎料的挤 出造粒设备。 与一般挤出造粒生产相比, 废旧塑料再生的挤出造粒设备在如下方面有其特点。 1.加料 废塑料制品破碎后物料的体积密度较小,尤其是废薄膜和纤维的破碎料,为 了保证这种物料能准确地喂料且对熔融区和造粒机头供料充足, 可采用加大加料段尺寸的设 计形式,如大运塑机图所示。图中(a) 为螺杆加料段为锥形, 而熔融和计量段为圆柱形, (b) 的加料段为直径较大的圆柱形,然后是锥形过渡段,计量段为圆柱形。 当废塑料体 积密度小于 200g/L 时需采用强制加料,大于 200g/L 则不需强制加料装置。加大加料段 的设计,对于不易输送的物料,像 PP 、PA 和 PET 纤维废料也能令人满意地再生加工。对 于 PA 、PET 可采用加料段螺杆加热的方式提高输送效率,对 PP 料加料段料筒开槽,并对 料斗座部分充分冷却, 将大大改善喂料和输送性能。 若加入的物料是薄膜、 丝和带状边角料, 可将加料口开得更大,以便于加料。 2. 塑炼 对于废旧塑料的塑炼要考虑到回收料是由不同的熔体流动速率、 不同润滑剂 成分、不同填充剂或不同类型的聚合物构成的混合料这样一个事实,所以,废塑料的塑炼应 足够充分,以便使物料中的各种组分均化,质量均一。 一般说来,废塑料的造粒过 程只是再生而不进行填充和增强时用单螺杆挤出机, 若在造粒的过程中还进行填充、 增强和 合金化的改性加工, 详询 则需采用混炼效果良好的双螺杆挤出机。 就产量而言, 双螺杆挤出机高于单螺杆挤出机。 3.排气 大多数聚烯烃的再生无需排气,而吸湿性聚合物,如 PA 、PET ,排气是必需 的。有些废塑料上未清洗干净的污染物也可能是一些易挥发物,加热过程中会产生气体。排 气段应保证熔融物料在此有较长的停留时间、 高的熔体温度、 强剪切变形和大的熔体表面积, 以使熔体中的气体充分脱出。 4. 熔体过滤 熔体过滤的作用是滤去废旧塑料中的杂质。 这些杂质会使得再生料的质 量大大下降。杂质会造成吹膜时的破泡,纺丝时的断丝,注射成型中的喷嘴堵塞,并最终导 致制品质量下降或全部不合格。 允许的污染程度取决于最终制品所要求的级别和质量。 再生料如用来生产薄膜, 杂质颗粒应小于 20μ m , 以便生产 30μ m 厚的薄膜不至破泡。 用于注射成型,杂质尺寸即使大于 100μ m 也是可以接受的。因此, 过滤网细度选择必须 适应质量要求或二次原料的使用。 过滤过粗对质量不利,而过细又影响经济效益。细的 过滤网除产量低外,且换网频繁。否则,造成生产率降低,能耗增加。更换过滤网的时间间 隔应大于 30 min 。用于薄膜生产的再生塑料造粒,应使用一层粗网和两层细网;用于注射 成型、挤出管材、 型材应采用一层或两层粗滤网。所谓粗网, 是指网目距离为 500μ m , 网 丝直径 0.37 m m 的过滤网;细网是指网目距离为 70μ m ,网丝直径为 0.05 m m 的过 滤网。 5. 切粒 由于再生料常常是与一定比例的新料搭配在一起加工, 如果颗粒尺寸相差太 大,形状不规则,会造成新旧料加料不均衡,最终造成制品性能不均一。因此,将回收料采 用水冷模面切粒,得到的粒料形状和尺寸与新料差别最小,最易与新料掺混均匀。

本站文章于2019-10-18 22:12,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:废旧塑料加工工艺流程
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