CN102256760B - 废eps的再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废EPS的再生方法及其装置，其再生方法的特征在于包含，含浓度为60％以上的戊二酸二甲酯、浓度为10～30％的己二酸二甲酯、浓度为10～30％的琥珀酸二甲酯的溶剂的制备步骤；废EPS的粉碎步骤；溶解粉碎的EPS并与空气和PS分离的步骤；冷却分离的PS并凝胶化的步骤；将胶状PS投放到水中洗去PS上残留溶剂的步骤；压缩洗涤后的PS的步骤；挤出压缩后的PS的步骤；从挤出的PS中二次除去残留溶剂的步骤；烘干已切断的PS的步骤。为使上述EPS在上述溶剂中完全溶解，将溶剂加热至30～70摄氏度；为使上述溶解的PS凝胶化，使其冷却至-10～10摄氏度；在将上述胶状PS投放到水中洗去PS上的残留溶剂，利用比重差异分离洗涤用水和洗涤后所产生的溶剂，并再利用溶剂和水的；由挤出上述PS的步骤中挤出的PS直接投放到水中洗涤，利用比重差异，通过离心法分离洗涤时所产生的溶剂和水并将其再利用；用于全部过程的装置，其特点在于包含，比如，设置在车辆内部，装载废EPS的投入装置(5)、设置在投入装置(5)内部并带有粉碎刀片(8)的粉碎装置(1)、容纳经粉碎装置(1)粉碎的废EPS，内部装有溶解废EPS的溶剂的溶剂槽(2)、设置在溶剂槽(2)内，并受电动机(6)控制来搅拌废EPS的搅拌机(3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种废EPS的再生方法。
背景技术
在一般情况下，回收处理废发泡聚苯乙烯(以下称EPS)的主要方法为经过粉碎后，洗涤，利用加热或加压的方式。从回收废EPS到最终处理过程需要投入大量的固定费用及人力，效率很低。而且与其生产设备方面的投入和付出相比效果甚微，所以目前还无法进行有效的再生利用。
其原因是，目前在国内最终处理的再生树脂(颗粒型)的物理性能只有原材料的50～60％，所以经过再生的PS树脂与原材料进行混合后，限用于生产一些低附加值的商品。这种既有的处理方式，难以满足国家层面上的节能目标或国产化、环保等要求。
而且既有方式无法对含盐度高的废EPS进行再生利用。比如无法对在海上使用的浮标等沾有海藻及含盐的物体，含有油墨和阻燃材料成分的物体进行再生利用。
虽然从2002年开始日本、美国及欧洲国家采用了溶剂处理方法，但其再生树脂的物理特性远不如原材料。它们使用的溶剂主要由丙二酸脂类、胺类及二醇构成，因为没有溶剂的稳定剂，如长期保存就需要格外注意。它们存在有异味并具有引发火灾的危险，且对人体有危害，价格高，经过了阻燃处理无法溶解的缺点。
而且以往所使用的柠檬烯与本发明的溶剂相比，其价格高出5倍，所以在其经济实用性上远不如本发明的溶剂。
发明内容
本发明考虑了以上问题，目的在于提供一种无异味及火灾风险，利用对人体无害的环保物质，溶解处理废EPS的再生方法及一种用于溶解处理的装置。
本发明的具体步骤如下：将体积庞大的废EPS粉碎，投放于溶剂进行搅拌，融化形成胶状物质(GEL)，回收废EPS时，将体积减少到1/100～1/50，有效节约运输等费用，冷却凝固胶状废EPS，用水回收残留溶剂，再用离心法分离水和溶剂，并回收重复使用。之后用挤出机把PS压细，切成颗粒状，其物理特性及纯度与原材料相比可以达到98％以上。
本发明的主要构成具有以下特点，包含用含浓度为60～65％的戊二酸二甲酯，浓度为10～30％的己二酸二甲酯，浓度为10～30％的琥珀酸二甲酯的溶剂的制备步骤；粉碎废EPS的粉碎步骤；溶解粉碎的EPS并与空气和PS分离的步骤；冷却分离的PS并凝胶化的步骤；将胶状PS投放到水中洗去残留在PS上的溶剂的步骤；压缩洗过的PS的步骤；挤出经压缩的PS的步骤；切断经挤出的PS的步骤；烘干已切断的PS的步骤。其特点还包括：为使上述EPS在上述溶剂中完全溶解，将溶剂加热成30～70摄氏度；为凝胶化上述溶解后的PS，冷却到-10～10摄氏度；在将上述胶状PS投放到水中洗涤PS上的残留溶剂的步骤，利用比重差异，通过离心法分离出洗涤用水和洗涤后所产生的溶剂，并回收再利用溶剂和水；在挤出上述PS的步骤，将挤出的PS直接投放到水中洗涤，利用比重差异，通过离心法分离并回收再利用洗涤时所产生的溶剂和水；用于全部过程的装置设置在车辆内部，装载废EPS的投入装置(5)、设置在投入装置(5)内部并带有粉碎刀片(8)的粉碎装置(1)、容纳经粉碎装置(1)粉碎的废EPS，内部装有溶解废EPS溶剂的溶剂槽(2)、设置在溶剂槽(2)内，并受电动机(6)控制来搅拌废EPS的搅拌机(3)。
根据本发明，可以实现低费用的再生利用，再生产品与原材料无明显差异。
并且由于溶剂是对人体无害具有环保性的，这也保证了作业安全。与既有的方法相比，也能对以前无法再生利用的高盐度废EPS，例如海上使用的浮标等溶解后，在溶液中投入脱盐剂进行再生利用。还可对含油墨印刷的物品经溶解处理后，清除溶剂中的油墨后实现再生利用。
并且包含阻燃材料的废EPS也能用与上述方法类似的方法进行处理，实现再生利用。溶剂的重复利用率高，可以实现废EPS的高再生利用率。
并且根据本发明，由于将废EPS溶解于溶剂中进行运输，体积可以减少到通常的约1/50～1/100。
用于本发明的溶剂可以实现近100％的回收和重复使用，闪燃点高，火灾危险低。而且因为是胶状树脂，方便储存和移动。
本发明无高热加热过程，在再生处理过程中，不发生恶臭，由于废弃物处理量的减少，从而减少了土壤、水质污染，减少了掩埋、焚烧造成的二次环境污染，可以完全减少PS焚烧造成的环境有害物质。
附图说明
图1为对本发明制造方法的说明。
图2为本发明装置安装到车辆的案例。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行具体的说明。
如图1，首先对废EPS进行粉碎。
然后投入到溶剂中进行溶解。
EPS是在PS树脂中注入戊烷、丁烷等烃类气体后进行发泡的产品，以98％的空气和剩余2％的PS组成。
用于本发明的溶剂浓度应在55～65％范围内，最好准备含有60～65％的戊二酸二甲酯、10～30％的己二酸二甲酯、10～30％的琥珀酸二甲酯的溶剂。
如果戊二酸二甲酯的浓度在上述范围以上，废EPS就会出现不能进行再融合的缺点，如果在其范围以下，就会降低废EPS的溶解速度。己二酸二甲酯和琥珀酸二甲酯是戊二酸二甲酯的废EPS溶剂助剂，如果在上述范围以上或以下，就会对戊二酸二甲酯的溶剂活性起到相反的作用。
戊二酸二甲酯∶己二酸二甲酯∶琥珀酸二甲酯按照6∶3∶1的体积比混合。上述混合体积比是溶解活性的最佳比例。如果一个物质在上述比例以上或以下，就会降低整体废EPS的溶解比例。
上述物质在独立存在或混合时对人体无害。
混合上述物质形成的溶剂，可以实现废EPS的胶状化，以便容易从废EPS中分离出PS。
部分外国发表的文献中，也有溶解于溶剂形成胶状的方法，但此时需要从胶状PS中清除溶剂，但因为胶状树脂的粘着性，难以清除溶剂。所以加热到250摄氏度以上的高温，清除胶状树脂中的溶剂，这种方法的缺点是树脂发生变性，降低其物理特性。
本发明未采用从外部加热的方法，而是利用了树脂分子和溶剂分子之间的自然力。即，胶状溶液中的溶剂分子被树脂的弱力束缚。如果溶剂分子和某种物质分子之间施加更强的力，溶剂分子就会移动到这种物质中，实现胶状溶液中溶剂分子的清除。这种方法基于自然力，对树脂不产生影响，可生产高质量(高纯度)的再生树脂。
而且，根据本发明，如果将溶剂加热到30～70摄氏度，可以促进EPS在上述溶剂中的溶解。这种加热温度是100摄氏度以下的低温，所以不存在发生恶臭等顾虑。
然后为使上述溶解的PS胶状化，将温度冷却到-10～10摄氏度。然后将胶状的PS投入到水中，洗涤PS中残留的溶剂。
用水洗涤上述胶状化的PS，清除PS中残留的溶剂。
洗涤方法可以采用投入到水槽中，或将胶状PS在输送带网中移动进行洗涤等多种方式。洗涤的水和洗涤后发生的溶剂通过分流蒸馏或利用比重差异进行离心分离或通过公知的机械旋风式分离装置等进行分流，使溶剂和水实现近100％的重复使用。
然后将洗涤的PS压缩，投入到挤出机中挤出PS。
在上述PS挤出过程中挤出的PS，可以直接投入水中，在挤出的同时实现洗涤，洗涤发生的溶剂和水，如上述方法进行分离，可以实现近100％的重复使用。
这样就能将再生工艺中所需的材料费用降低到最少。
然后将挤出的PS用切割机，按需要切割为规定的大小。
最后将切割的PS在70摄氏度以下的温度进行干燥包装。因为干燥温度为低温，所以不发生恶臭等问题。
上述工程步骤都可以使用机械设备，实现自动化。上述过程中发生的溶剂及水可以实现近100％的回收，因为采用低温干燥，再生树脂不会发生变性。试验结果证实，再生树脂的质量达到了原树脂的98％以上。
溶剂和水经分流后可以重复使用。
既有的热处理方法，产生严重的PS恶臭，但根据本发明的处理过程，无需高温环境，不会产生恶臭，可以保持作业车间的清洁。
最近生产的阻燃性EPS是经过化学药品处理的。为了在阻燃性EPS中实现PS树脂的再生利用，需要分离化学药品。使用既有的方法进行分离，需要附加的工序，而本发明的方法无需附加工序即可实现分离。
另外，在本发明中，还发明了废EPS的再生装置及输送机器。如图2所示，它包括：安装在车辆的集装箱(10)内部，装载废EPS的投入装置(5)，安装在投入装置(5)内部并带有粉碎刀片(8)的粉碎装置(1)，容纳经粉碎装置(1)粉碎的废EPS，内部装有溶解废EPS的溶剂的溶剂槽(2)，安装在溶剂槽(2)内部，并受电动机(6)控制来搅拌废EPS的搅拌机(3)。
此外，本发明还可以采用多种形式的具体结构，在这里不做具体说明。随后拟对车辆内的具体装置补充申请专利。
Claims (3)
1.一种废发泡聚苯乙烯的再生方法，其特征在于包含以下步骤：
将浓度为60～65%的戊二酸二甲酯溶液、浓度为10～30%的己二酸二甲酯溶液、浓度为10～30%的琥珀酸二甲酯溶液，以戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯的混合体积比为6:3:1来制备溶剂的步骤；
粉碎废发泡聚苯乙烯的粉碎步骤；
将上述溶剂加热至30～70摄氏度，溶解粉碎的发泡聚苯乙烯并将空气和聚苯乙烯分离的步骤；
将分离的聚苯乙烯冷却至-10～10摄氏度并使其凝胶化的步骤；
将胶状聚苯乙烯投放到水中洗去聚苯乙烯上残留溶液的步骤；
压缩洗涤的聚苯乙烯的步骤；
挤出经压缩的聚苯乙烯的步骤；
切断挤出后的聚苯乙烯的步骤；
烘干已切断的聚苯乙烯的步骤。
2.根据权利要求1所述的一种废发泡聚苯乙烯的再生方法，其特征在于包含以下步骤，在将上述胶状聚苯乙烯投放到水中，洗涤聚苯乙烯上的残留溶剂的步骤，利用比重差异，通过离心法分离出洗涤用水和洗涤后所产生的溶剂，并再利用所述溶剂和水。
3.根据权利要求1所述的一种废发泡聚苯乙烯的再生方法，其特征在于，在挤出上述聚苯乙烯的步骤中将挤出的聚苯乙烯直接投放到水中洗涤，利用比重差异，通过离心法分离并且再利用洗涤时所产生的溶剂和水。
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