CN103524889B - 退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车塑料回收再制造领域。退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于它包括如下步骤：1）对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；2）将聚丙烯保险杠热压和机械除漆；3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎；4）将破碎后保险杠清洗、除杂；5）烘干；6）按各组分所占质量百分数：烘干的回收料9.7-60%，聚丙烯15-85%，聚烯烃弹性体2-20%，偶联剂0.1-2%，无机填料3-30%，光稳定剂0.1-1%，抗氧化剂0.1-1%，色粉0-3%，选取；共混，得到共混好的粒料；7）将共混好的粒料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到再生料母粒。得到的再生料能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

Description

退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法

技术领域

本发明属于汽车塑料回收再制造领域，涉及一种利用退役汽车喷漆聚丙烯保险杠经热压、除漆、清洗、破碎、改性、造粒一系列工序再次制造为汽车塑料保险杠所需材料的方法。

技术背景

汽车的使用周期一般为8-15年，国家规定汽车达到退役年限后需由相关机构进行拆解回收，金属件除了再制造以外，还可以回熔再利用，塑料构件则难以处理。

到2013年，我国汽车保有量已突破一亿，预计2015年到2020年，我国每年的退役汽车将达到700万辆。同时，相关资料显示，我国汽车塑料用量在逐年增大，到2010年，我国的汽车塑料总用量已达到80万吨左右。轿车平均使用量为70kg，每年退役汽车产生的废旧塑料近50万吨。这些废料如果得不到妥善处理，既浪费资源，又污染环境。

保险杠约占总车比重0.8%，是汽车上最大的塑料件之一，目前，大多数汽车采用聚丙烯/弹性体/无机粒子共混体系，再生料性能高，具有很高的回收价值。一些汽车制造商将PP保险杠进行降级回收，用于生产顶棚和门内板等一些对性能要求不高的汽车内饰部件，或加工制作成土工格栅、护坡植草的绿网、建筑材料、防水材料等低级产品。这种降级处理虽然技术简单，但不能充分回收利用退役汽车保险杠的回收价值，附加值不高。

由于大部分轿车保险杠表面都有涂漆，而涂漆会降低回收料的力学性能和聚合物的热稳定性。化学除漆会污染环境，不符合低碳环保的要求。因此回收时高效去除表面涂膜是汽车保险杠回收再利用的关键。

公开号CN102173007A的专利提出了一种报废汽车聚丙烯塑料件回收方法。具体方法是，将拆解好的聚丙烯塑料件采用两级粉碎，得到粒度1mm以下的破碎颗粒，然后通过磁铁分选分选出金属碎屑和高压静电分选出金属漆粉末，再对所得的聚丙烯颗粒进行改性，得到所需的再生料。这种方法的分选工艺复杂，且除漆效果有待验证。

公开号CN102532700A的专利涉及一种回收聚丙烯保险杠改性的方法，将保险杠清洗破碎后，与一定比例的聚乙烯、聚氯乙烯共混造粒，得到改性料。这种方法得到的新料性能不高，属于对保险杠的降级回收，且引入了聚氯乙烯，不符合环保要求。

公开号CN101864110A的专利提出了一种包括利用PPC管、洗衣机筒、蓄电池壳、汽车保险杠、空调室外机壳等回收塑料生产汽车专用料的方法，将清洗、破碎后的回收料通过与一定比例的聚丙烯、助剂共混，得到不同的汽车专用料。但这种方法没有涉及到除漆工艺，仅适用于没有喷漆的PP塑料保险杠回收。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，解决汽车保险杠除漆问题，可减少环境污染，得到的再生料能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）对退役汽车聚丙烯保险杠（即退役汽车喷漆聚丙烯保险杠）进行拆解；

2）将聚丙烯保险杠采用辊轮热压压平并进行机械除漆；

3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎；

4）将破碎后保险杠的置于碱性溶液脱脂清洗（碱性溶液具有脱脂作用），再置于清水中进一步清洗；

5）将清洗好的回收料置于烘干箱内烘干，得到烘干的回收料；

6）按各组分所占质量百分数：烘干的回收料9.7-60%，聚丙烯新料15-85%，聚烯烃弹性体2-20%，偶联剂0.1-2%，无机填料3-30%，光稳定剂0.1-1%，抗氧化剂0.1-1%，色粉0-3%，选取；

将烘干的回收料放入高速混合机内，并加入聚丙烯新料、聚烯烃弹性体、偶联剂、无机填料、光老化剂、抗氧化剂和色粉共混，得到共混好的粒料；

7）将共混好的粒料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到新的聚丙烯保险杠母粒（即退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料），并包装、入库备用。

步骤2)中热压为通过第一辊筒和第二辊筒对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，第一辊筒的温度可控，温度为120-140℃，滚筒的间距可调，第二滚筒为从动滚筒，热压时油漆面朝上，热压的辊筒直径为20-40cm，转速为5-50ｒ/min，压力0.5kN-2kN

步骤2)中机械除漆采用钢丝刷，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，轴向进给量2-4mm，摩擦转速150-200r/min。第二传送带下面的传送带支撑板起到支撑保险杠作用，第三辊筒、第四辊筒起固定作用，间距可调。

步骤3)中破碎时间为5-15分钟，破碎颗粒粒度控制在5mm×5mm-10mm×10mm。

步骤4)中碱洗溶液为2wt%-10wt%NaOH弱碱性溶液，清洗2-10min，同时将底部沉降物进行分离，清水进一步清洗2-8min。

步骤5)中清洗好的回收料置于烘干箱内烘干时间5-30min，温度50-70℃。

步骤6)中聚丙烯新料为中石化茂名分公司、扬子石化公司或燕山石化公司生产的共聚聚丙烯。聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE），可选择美国陶氏公司、美国杜邦公司或美国埃克森公司的相关系列产品。偶联剂为常用的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。无机填料包括聚丙烯改性常用的碳酸钙、滑石粉或蒙脱土，粒度2000-5000目最佳。光稳定剂为巴夫斯光稳定剂770、944、4050FF中的一种；抗氧化剂为巴夫斯抗氧剂1010或拜耳抗氧剂264；色粉根据颜色需求选择

步骤7)中双螺杆挤出机挤出工艺：一区160-190℃，二区170-200℃，三区200-230℃，四区190-220℃，五区180-210℃，螺杆转速100-250r/min。

本发明所涉及的热压除漆设备，清洗工艺、破碎设备、共混高速搅拌机、造粒双螺杆挤出机都是易设计、改装或市售的设备。

本发明解决汽车保险杠除漆问题，提出回收聚丙烯保险杠改性新配方，减少环境污染，得到的再生料能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值，实现汽车塑料部件回收再利用，对于低碳环保、循环经济和汽车工业的可持续发展具有重要意义。

本发明充分利用了退役汽车保险杠的回收价值，得到的保险杠回收料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制作新的汽车保险杠。实现汽车塑料的再利用，既节约了资源，又减少了环境污染，同时还降低了生产成本。

本发明具有如下特点和优点：1)提出了一种简单高效的保险杠除漆工艺，解决了保险杠除漆难题，避免了化学法除漆对环境造成污染。2）优化了聚丙烯保险杠回收配方，充分利用了退役汽车保险杠的回收价值，实现汽车塑料的再利用，既节约了资源，又减少了环境污染，同时还降低了生产成本。3）本发明的工艺流程简单高效，易于实现工业生产，得到的聚丙烯再生料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制作新的汽车保险杠。

附图说明

图1是本发明热压除漆工艺图。

图中：1-保险杠，2-第一传送带，3-第一辊筒,4-第二辊筒，5-第二传送带,6-传送带支撑板，7-钢丝刷，8-第三辊筒，9-第四辊筒。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明进一步说明，但本发明并不仅仅限于以下实例，相同形式的除漆、改性方法均属于本发明的保护之内。

实施例1

退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料的方法，它包括如下步骤：

1）对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；

2）如图1所示，将拆解好的退役汽车聚丙烯保险杠1放置于第一传送带2，通过第一辊筒3和第二辊筒4对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，温度可控，第二滚筒为从动滚筒，第一滚筒的温度为130℃，滚筒的间距可调，油漆面朝上，第一滚筒的转速为8ｒ/min，辊筒直径为20-40cm，压力0.5kN-2kN；然后机械除漆，机械除漆采用钢丝刷7，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，钢丝刷轴向进给量3mm，转速180r/min。

3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎至8mm×8mm左右的颗粒；

4）将破碎后保险杠的置于2wt%-10wt%NaOH弱碱性溶液进行清洗8min，再置于清水中清洗5min，得到回收料置。

5）将清洗好的回收料置于70℃烘干箱内烘干15min，得到烘干的回收料；

6）按照表1配方共混10min。

表1配方

7）将共混所得混合料按如下工艺双螺杆挤出机挤出造粒：一区170℃，二区180℃，三区210℃，四区200℃，五区190℃，螺杆转速100r/min，得到保险杠再生料【新的聚丙烯保险杠母粒（即退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料），以下相同】，并包装、入库备用。

根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表2

表2再生料的性能

表2说明得到再生料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

实施例2

退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料的方法，它包括如下步骤：

1）对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；

2）如图1所示，将拆解好的退役汽车聚丙烯保险杠1放置于第一传送带2，通过第一辊筒3和第二辊筒4对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，温度可控，

第二滚筒为从动滚筒，第一滚筒的温度为140℃，滚筒的间距可调，油漆面朝上，第一滚筒的转速为10ｒ/min，辊筒直径为20-40cm，压力；然后机械除漆，机械除漆采用钢丝刷7，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，钢丝刷轴向进给量4mm，转速200r/min。

3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎至10mm×10mm左右的颗粒，

4）将破碎后保险杠的置于2wt%-10wt%NaOH弱碱性溶液进行清洗10min，再置于清水中清洗8min。

5）将清洗好的回收料置于50℃烘干箱内烘干20min，得到烘干的回收料；

6）并按照表3配方共混15min。

表3配方

7）将共混所得混合料按如下工艺双螺杆挤出机挤出造粒：一区190℃，二区200℃，三区230℃，四区220℃，五区210℃，螺杆转速200r/min，得到保险杠再生料，并包装、入库备用。

根据相关标准测定所得聚丙烯保险杠母粒（保险杠再生料）性能如表4

表4再生料性能

表4说明得到再生料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

实施例3

退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料的方法，它包括如下步骤：

1）对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；

2）将聚丙烯保险杠热压和机械除漆；

热压为通过第一辊筒和第二辊筒对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，第一辊筒的温度可控，温度为120℃，滚筒的间距可调，第二滚筒为从动滚筒，热压时油漆面朝上，热压的辊筒直径为20cm，转速为5ｒ/min。

机械除漆采用钢丝刷，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，轴向进给量2mm，摩擦转速150r/min。第二传送带下面的传送带支撑板起到支撑保险杠作用，第三辊筒、第四辊筒起固定作用，间距可调。

3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎；

破碎时间为5分钟，破碎颗粒粒度控制在5mm×5mm。

4）将破碎后保险杠的置于碱性溶液进行清洗，再置于清水中进一步清洗、除杂；碱洗溶液为2wt%-10wt%NaOH弱碱性溶液，清洗2min，同时将底部沉降物进行分离，清水进一步清洗2min。

5）将清洗好的回收料置于烘干箱内烘干时间5min，温度为50℃，得到烘干的回收料；

6）按各组分所占质量百分数：烘干的回收料9.7%，聚丙烯新料85%，聚烯烃弹性体2%，偶联剂0.1%，无机填料3%，光稳定剂0.1%，抗氧化剂0.1%，选取；

将烘干的回收料放入高速混合机内，并加入聚丙烯、聚烯烃弹性体、偶联剂、无机填料、光老化剂和抗氧化剂共混，得到共混好的粒料；

聚丙烯新料为中石化茂名分公司生产的共聚聚丙烯。聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE），可选择美国陶氏公司相关系列产品。偶联剂为常用的硅烷偶联剂。无机填料为碳酸钙，粒度2000-5000目最佳。光稳定剂为巴夫斯光稳定剂770；抗氧化剂巴夫斯抗氧剂1010；色粉为炭黑。

7）将共混好的粒料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到保险杠再生料，并包装、入库备用；

双螺杆挤出机挤出工艺：一区160℃，二区170℃，三区200℃，四区190℃，五区180℃，螺杆转速100r/min。

根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表5

表5再生料性能

表5说明得到再生料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

实施例4

退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料的方法，它包括如下步骤：

1）对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；

2）将聚丙烯保险杠热压和机械除漆；

热压为通过第一辊筒和第二辊筒对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，第一辊筒的温度可控，温度为140℃，滚筒的间距可调，第二滚筒为从动滚筒，热压时油漆面朝上，热压的辊筒直径为40cm，转速为50ｒ/min。

机械除漆采用钢丝刷，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，轴向进给量4mm，摩擦转速200r/min。第二传送带下面的传送带支撑板起到支撑保险杠作用，第三辊筒、第四辊筒起固定作用，间距可调。

3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎；

破碎时间为15分钟，破碎颗粒粒度控制在10mm×10mm。

4）将破碎后保险杠的置于碱性溶液进行清洗，再置于清水中进一步清洗、除杂；

碱洗溶液为2wt%-10wt%NaOH弱碱性溶液，清洗10min，同时将底部沉降物进行分离，清水进一步清洗8min。

5）将清洗好的回收料置于烘干箱内烘干30min，温度为60℃，得到烘干的回收料；

6）按各组分所占质量百分数：烘干的回收料60%，聚丙烯新料15%，聚烯烃弹性体8%，偶联剂2%，无机填料10%，光稳定剂1%，抗氧化剂1%，色粉3%，选取；

将烘干的回收料放入高速混合机内，并加入聚丙烯、聚烯烃弹性体、偶联剂、无机填料、光老化剂、抗氧化剂和色粉共混，得到共混好的粒料；

步骤6)新料为扬子石化公司生产的共聚聚丙烯。聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）。偶联剂为常用的钛酸酯偶联剂。无机填料蒙脱土，粒度2000-5000目最佳。光老化剂巴夫斯光稳定剂944；抗氧化剂拜耳抗氧剂264；色粉钛白粉。

7）将共混好的粒料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到保险杠再生料，并包装、入库备用。

步骤7)中双螺杆挤出机挤出工艺：一区190℃，二区200℃，三区230℃，四区220℃，五区210℃，螺杆转速250r/min。

根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表6

表6再生料性能

表6说明得到再生料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

实施例5

退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造汽车塑料保险杠所需材料的方法，它包括如下步骤：

1）对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；

2）将聚丙烯保险杠热压和机械除漆；

热压为通过第一辊筒和第二辊筒对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，第一辊筒的温度可控，温度为140℃，滚筒的间距可调，第二滚筒为从动滚筒，热压时油漆面朝上，热压的辊筒直径为40cm，转速为50ｒ/min。

机械除漆采用钢丝刷，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，轴向进给量4mm，摩擦转速200r/min。第二传送带下面的传送带支撑板起到支撑保险杠作用，第三辊筒、第四辊筒起固定作用，间距可调。

3）将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎；

破碎时间为15分钟，破碎颗粒粒度控制在10mm×10mm。

4）将破碎后保险杠的置于碱性溶液进行清洗，再置于清水中进一步清洗、除杂；

碱洗溶液为2wt%-10wt%NaOH弱碱性溶液，清洗10min，同时将底部沉降物进行分离，清水进一步清洗8min。

5）将清洗好的回收料置于烘干箱内烘干30min，温度为70℃，得到烘干的回收料；

6）按各组分所占质量百分数：烘干的回收料28%，聚丙烯新料15%，聚烯烃弹性体20%，偶联剂2%，无机填料30%，光稳定剂1%，抗氧化剂1%，色粉3%，选取；

将烘干的回收料放入高速混合机内，并加入聚丙烯、聚烯烃弹性体、偶联剂、无机填料、光老化剂、抗氧化剂和色粉共混，得到共混好的粒料；

步骤6)中聚丙烯新料为扬子石化公司生产的共聚聚丙烯。聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）。偶联剂为常用的钛酸酯偶联剂。无机填料蒙脱土，粒度2000-5000目最佳。光老化剂巴夫斯光稳定剂4050FF；抗氧化剂巴夫斯抗氧剂1010；色粉酞菁粉。

7）将共混好的粒料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到保险杠再生料，并包装、入库备用。

步骤7)中双螺杆挤出机挤出工艺：一区190℃，二区200℃，三区230℃，四区220℃，五区210℃，螺杆转速250r/min。

根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表7

表7再生料性能

表7说明得到再生料性能指标优于目前通常所用的国家通用标准，质量等同于新料甚至高于新料，能用于制造新保险杠，避免保险杠的降级使用，充分利用退役保险杠的价值。

Claims (7)

1.退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)对退役汽车聚丙烯保险杠进行拆解；

2)将聚丙烯保险杠热压和机械除漆；

热压为通过第一辊筒和第二辊筒对聚丙烯保险杠进行热压，其中第一滚筒为驱动辊，可加热，第一辊筒的温度可控，温度为120-140℃，滚筒的间距可调，第二滚筒为从动滚筒，热压时油漆面朝上，热压的辊筒直径为20-40cm，转速为5-50r/min，轴向压力0.5-2KN；

3)将除漆后的保险杠基体通过破碎机进行破碎；

4)将破碎后的保险杠置于碱性溶液脱脂清洗，再置于清水中进一步清洗；

5)将清洗好的回收料置于烘干箱内烘干，得到烘干的回收料；

6)按各组分所占质量百分数：烘干的回收料9.7-60％，聚丙烯15-85％，聚烯烃弹性体2-20％，偶联剂0.1-2％，无机填料3-30％，光稳定剂0.1-1％，抗氧化剂0.1-1％，色粉0-3％，选取；

将烘干的回收料放入高速混合机内，并加入聚丙烯、聚烯烃弹性体、偶联剂、无机填料、光稳定剂、抗氧化剂和色粉共混，得到共混好的粒料；

7)将共混好的粒料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到聚丙烯保险杠母粒。

2.按照权利要求1所述退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于：步骤2)中机械除漆采用钢丝刷，钢丝刷为普通市售圆形不锈钢钢丝刷，轴向进给量2-4mm，摩擦转速150-200r/min。

3.按照权利要求1所述退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于：步骤3)中破碎时间为5-15分钟，破碎颗粒粒度控制在5-10mm。

4.按照权利要求1所述退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于：步骤4)中碱洗溶液为2wt％-10wt％NaOH弱碱性溶液，清洗2-10min，同时将底部沉降物进行分离，清水进一步清洗2-8min。

5.按照权利要求1所述退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于：步骤5)中清洗好的回收料置于烘干箱内烘干时间5-30min，温度为30-50℃。

6.按照权利要求1所述退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于：步骤6)中聚丙烯为中石化茂名分公司、扬子石化公司或燕山石化公司生产的共聚聚丙烯；聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物；偶联剂为常用的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；无机填料包括聚丙烯改性常用的碳酸钙、滑石粉或蒙脱土，粒度2000-5000目；光稳定剂为巴夫斯光稳定剂770、944、4050FF中的一种；抗氧化剂为巴夫斯抗氧剂1010或拜耳抗氧剂264；色粉根据颜色需求选择。

7.按照权利要求1所述退役汽车喷漆聚丙烯保险杠回收再制造方法，其特征在于：步骤7)中双螺杆挤出机挤出工艺：一区160-190℃，二区170-200℃，三区200-230℃，四区190-220℃，五区180-210℃，螺杆转速100-250r/min。