一種廢舊塑料回收復(fù)合再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明及一種廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢舊塑料的回收，是資源再生利用、綠色環(huán)保的重要手段，是當(dāng)前逢勃發(fā)展的資源 再生加工業(yè)。通常的廢舊塑料回收工藝方法是熔融液態(tài)混合、液態(tài)擠出冷卻造粒。
[0003] 目前普遍存在的最大問題是：通?；厥盏膹U舊塑料往往品種混雜，難于分揀甚至 無法分揀干凈，彼此之間相容性差，若按照通常的熔融塑化、混合造粒的方法，獲得的是粒 狀料，而且是雜色，物理性能低劣且不穩(wěn)定，應(yīng)用價(jià)值下降，為此往往需要采用添加昂貴的 反應(yīng)劑或稱增容劑來改善，不但成本高且效果往往不理想，特別是混雜品種多的，更為嚴(yán) 重。
[0004] 上述問題出現(xiàn)的主要原因，是回收廢舊塑料中各種組分分子鏈中存在著氫鍵，不 同于普通塑料中的無機(jī)填料表面只有少數(shù)氫鍵、經(jīng)表面活化處理后就能明顯改善相容效 果，而是在加工過程中由于剪切表面更新又出現(xiàn)新的未經(jīng)處理的氫鍵，而無法提高各組分 表面的相容性，致使復(fù)合材料的物理性能下降且穩(wěn)定性差。
[0005] 因此，如何通過一種高效、簡(jiǎn)易、低成本的方法來提高不同類塑料之間的相容性， 對(duì)于回收再生塑料行業(yè)，十分重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能連續(xù)穩(wěn)定擠出粉碎的具有高分散性和 相容性的復(fù)合塑料固體細(xì)粉末的方法，可解決多品種塑料混雜回收分揀繁瑣困難的問題， 并明顯提高復(fù)合材料之間的相容性，增加其應(yīng)用價(jià)值。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法，按如下步驟進(jìn)行： 51. 將廢舊塑料破碎料加熱熔融，過濾雜質(zhì)； 52. 將S1所得熔體進(jìn)行冷卻，在料溫降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，高壓剪切研磨 成細(xì)粉。
[0008] 優(yōu)選的，該方法按如下步驟進(jìn)行： 51. 采用單螺桿塑化混合擠出機(jī)，對(duì)由加料口進(jìn)入的廢舊塑料破碎料進(jìn)行輸送加熱剪 切熔融，過濾雜質(zhì)； 52. 將S1所得熔體擠入平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，在冷卻系統(tǒng)的作用下冷卻，使得熔 體逐漸固化，在料溫降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，通過高壓剪切機(jī)構(gòu)進(jìn)行研磨，逐漸 形成已冷卻至固態(tài)的復(fù)合塑料細(xì)粉。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，S1的單螺桿塑化混合擠出機(jī)內(nèi)加裝有熔體混合機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于 增強(qiáng)復(fù)合多組分材料的分散均勻度。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述高壓剪切機(jī)構(gòu)是安裝于雙螺桿頭部處的一對(duì)互相嚙合具有直 齒或斜齒齒廓的元件。
[0011] 本發(fā)明具有如下有益效果： 1、本發(fā)明是一種雙階一步法連續(xù)穩(wěn)定擠出高分散性的復(fù)合塑料粉末的方法。第一階單 螺桿塑化混合擠出機(jī)能吃進(jìn)大的復(fù)合廢舊塑料破碎料，第二階平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī) 能吃進(jìn)塑化好的軟料，能夠協(xié)調(diào)地實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定擠出，混合粉末大小均一，色彩均勻柔和， 這些細(xì)粉末比雙螺桿機(jī)里任何間隙都小，可直接用在塑料制品加工成型中。
[0012] 2、本發(fā)明在熔體溫度降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，高壓剪切研磨成細(xì)粉， 研磨粉碎細(xì)化能提高回收料使用性能，其原理是，復(fù)合材料(多種回收塑料混雜)各組分微 細(xì)化過程中，受到高壓和高剪切作用，使均勻分散的各組分表面大量的化學(xué)鍵斷裂而形成 許多反應(yīng)活性點(diǎn)（自由基），在獲得高表面能的同時(shí)，自由基重新結(jié)合形成接枝或嵌段共聚 物，實(shí)現(xiàn)原來互不相容的塑料組分相容了。本發(fā)明提供了由混合塑料直接加工成明顯改善 相容性獲得良好物理機(jī)械性能的固體復(fù)合細(xì)粉的工藝方法及專用設(shè)備，為塑料改性生產(chǎn)中 不相容塑料復(fù)合須添加昂貴的增容劑、特別為混雜難于分揀干凈的廢棄塑料再生應(yīng)用找到 一條有效解決的新路子，提高了再生塑料的應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
[0013] 3、本發(fā)明把加熱熔融混合、冷卻擠壓粉碎研磨兩個(gè)不同的工藝通過對(duì)應(yīng)的普通單 螺桿與雙螺桿擠出機(jī)雙階組合完成，所采用的設(shè)備是由通用的單螺桿擠出機(jī)和平行同向旋 轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)改造而成，實(shí)現(xiàn)能一步法連續(xù)穩(wěn)定粉碎擠出具有高分散性和高相容性的固 體再生塑料粉末，達(dá)到高效、簡(jiǎn)易、低成本的生產(chǎn)要求，提高了廢舊塑料回收利用價(jià)值。這對(duì) 于回收再生資源行業(yè)，十分有意義。
[0014] 4、本發(fā)明把生產(chǎn)中混雜塑料先須加熱塑化混合熔融后須冷卻固化粉碎分開由兩 階設(shè)備獨(dú)立完成，既保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，又消除工藝條件上互相干撓的因素，還解 決了熱量浪費(fèi)的問題，具有明顯的優(yōu)越性。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明廢舊塑料回收復(fù)合再生設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0017] 以下實(shí)施例所用設(shè)備為廢舊塑料回收復(fù)合再生設(shè)備（如圖1所示），是由通用的單 螺桿擠出機(jī)和平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)改造而成，包括單螺桿塑化混合擠出機(jī)1及平行 同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)2，該單螺桿塑化混合擠出機(jī)1的出料口與平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出 機(jī)2的進(jìn)料口連通，平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)2的冷卻系統(tǒng)可將從進(jìn)料口擠入的熔體的溫 度降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度，所述平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)2的雙螺桿頭部處設(shè) 有高壓剪切機(jī)構(gòu)。
[0018] 為了提高復(fù)合多組分材料的分散均勻度，該單螺桿塑化混合擠出機(jī)1內(nèi)加裝有熔 體混合機(jī)構(gòu)，該熔體混合機(jī)構(gòu)為靠近單螺桿塑化混合擠出機(jī)1的出料口的熔體銷釘混合頭 11〇
[0019] 該平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)2的高壓剪切機(jī)構(gòu)是安裝于雙螺桿頭部處的一對(duì)互 相嚙合具有直齒或斜齒齒廓的元件21，用于將雙螺桿輸送過來的在冷卻系統(tǒng)的作用下降到 或開始低于塑料高彈態(tài)溫度的廢舊塑料剪切為細(xì)粉。
[0020] 實(shí)施例1 如下表所示，選用HDPE桶、HDPE托架和LDPE電纜皮三種廢舊回收料按質(zhì)量比為2:2:1破 碎混合后，加入直徑75的單螺桿塑化混合擠出機(jī)(長(zhǎng)徑比為25:1)，和直徑50的平行同向旋 轉(zhuǎn)冷卻固化粉碎雙螺桿擠出機(jī)（長(zhǎng)徑比為36:1)組合成的生產(chǎn)線加工，獲得20~50um的粉 末。
[0021 ] 具體步驟詳述如下： S1.采用單螺桿塑化混合擠出機(jī)，對(duì)由加料口進(jìn)入的廢舊塑料破碎料進(jìn)行輸送加熱剪 切熔融，混合，過濾雜質(zhì)；單螺桿塑化混合擠出機(jī)內(nèi)還加裝有熔體混合機(jī)構(gòu)，以增強(qiáng)復(fù)合多 組分材料的分散均勻度。
[0022] S2.將S1所得熔體擠入平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，在冷卻系統(tǒng)的作用下冷卻，使 得熔體逐漸固化，在料溫降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，通過高壓剪切機(jī)構(gòu)進(jìn)行研磨， 逐漸形成已冷卻至固態(tài)的復(fù)合塑料細(xì)粉。該高壓剪切機(jī)構(gòu)是安裝于雙螺桿頭部處的一對(duì)互 相嚙合具有直齒或斜齒齒廓的元件。
[0023]分別用此粉末、上述三種破碎料和按2:2:1混合由普通單螺桿擠出造粒機(jī)造成的 復(fù)合料進(jìn)行打樣測(cè)試，獲得物理機(jī)械性能數(shù)據(jù)，比較列表如下：
從表中所列數(shù)據(jù)可以看出，用本專利方法生產(chǎn)的復(fù)合再生塑料物理機(jī)械性能比普通再 生造粒法全面顯著提高，綜合性能明顯改善，性能穩(wěn)定性好，也克服了三種破碎料各自的 性能缺陷，適用范國(guó)和應(yīng)用價(jià)值大幅提高。
[0024] 實(shí)施例2 選用廢舊塑料HDPE(檢測(cè)獲得其拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別為18.27MPa和25.3J/m)，用 與其不相容的廢舊PET混合(混合比例為40:60)，采用實(shí)施例1的方法，加工出小于100um的 細(xì)粉。
[0025] 經(jīng)檢測(cè)，這種HDPE - PET混合物拉伸強(qiáng)度為27.3MPa，沖擊強(qiáng)度為36.28J/m。說明這 種工藝方法使塑料分子中大量的化學(xué)鍵的斷裂形成許多反應(yīng)活性點(diǎn)，這導(dǎo)致了一般不相容 塑料變得相容了，這就是共混HDPE與PET性能好的原因。說明此種工藝方法不加昂貴的增容 劑就可以生產(chǎn)出有用的新的或再生料共混物。
[0026]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能 因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技 術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：51. 將廢舊塑料破碎料加熱熔融，過濾雜質(zhì)；52. 將S1所得熔體進(jìn)行冷卻，在料溫降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，高壓剪切研磨 成細(xì)粉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn) 行：51. 采用單螺桿塑化混合擠出機(jī)，對(duì)由加料口進(jìn)入的廢舊塑料破碎料進(jìn)行輸送加熱剪 切熔融，過濾雜質(zhì)；52. 將S1所得熔體擠入平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，在冷卻系統(tǒng)的作用下冷卻，使得熔 體逐漸固化，在料溫降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，通過高壓剪切機(jī)構(gòu)進(jìn)行研磨，逐漸 形成已冷卻至固態(tài)的復(fù)合塑料細(xì)粉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法，其特征在于:S1的單螺桿塑化 混合擠出機(jī)內(nèi)加裝有熔體混合機(jī)構(gòu)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法，其特征在于:所述高壓剪切機(jī) 構(gòu)是安裝于雙螺桿頭部處的一對(duì)互相嚙合具有直齒或斜齒齒廓的元件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢舊塑料回收復(fù)合再生的方法。該方法為將廢舊塑料破碎料加熱熔融，過濾雜質(zhì)；然后將所得熔體進(jìn)行冷卻，在料溫降到或開始低于塑料高彈態(tài)溫度時(shí)，高壓剪切研磨成細(xì)粉。本發(fā)明是一種雙階一步法連續(xù)穩(wěn)定擠出高分散性的復(fù)合塑料粉末的設(shè)備，可解決多品種塑料混雜回收分揀繁瑣困難的問題，并明顯提高復(fù)合材料之間的相容性，增加其應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】B29B17/04
【公開號(hào)】CN105711000
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610110019
【發(fā)明人】廖道權(quán), 謝太和, 趙良知
【申請(qǐng)人】惠州市環(huán)美盛新材料有限公司, 惠州市弘盛塑膠制品有限公司