CN104044227A - 一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法 - Google Patents
一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，包括以下步骤：(1)将混合废旧塑料破碎至长度为1-5cm；将破碎后的废旧塑料加入到质量浓度为0.01-0.1％的氢氧化钠溶液中，控制温度为20-50℃，反复揉搓洗涤，然后用清水洗净至中性后，脱水并烘干；(2)将步骤(1)中烘干后的废旧塑料放入装有盐类颗粒的密闭加热装置中，将温度升至80-170℃，保持2-5分钟，随后迅速利用自然风将其冷却，再用筛分装置将盐类颗粒去除；(3)利用10-40目的筛分装置对步骤(2)中形变热处理后的废旧塑料进行过筛分选，然后分别在废旧塑料造粒设备中制成颗粒。本发明的方法分离纯度好、操作简便，适用于废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料。
Description
技术领域
本发明涉及一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法。
背景技术
“白色污染”是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象化称谓。而城市生活垃圾中的废旧塑料绝大多数为包装塑料或日用品容器，如食品包装、设备包装等。这种固体废物多由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成。各类生活塑料制品使用后被弃置，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象，是造成近些年国内各大城市“垃圾围城”现象的主要原因。
由于国内目前多以填埋的方式处理生活垃圾，废塑料随垃圾填埋不仅会占用大量土地，而且被占用的土地长期得不到恢复，影响土地的可持续利用。进入生活垃圾中的废塑料制品如果将其填埋，二百年的时间不能降解。长时间埋藏在土壤中会使土质酸碱度产生变化，土壤环境恶化会严重影响农作物的生长。若牲畜吃了塑料膜，会引起牲畜的消化道疾病，甚至死亡。据有关统计显示，以聚乙烯和聚丙烯薄膜为主的包装材料占到塑料垃圾总量的60％以上。如果对废旧塑料薄膜中的这两种塑料进行有效分选以及资源化利用，分选开的聚乙烯和聚丙烯有着极其客观的再生利用价值，也为处理目前面临的环境污染和垃圾处理难题提供了一条解决思路。但目前对于废旧塑料的回收利用一般技术的针对性较强，工艺路线复杂，甚至有可能产生二次污染。
中国专利“分选生活垃圾中聚乙烯和聚苯乙烯类塑料的方法”(申请号：201310607233.3)公开了一种工艺简单、成本低，不会产生二次污染，适合推广的分选生活垃圾中聚乙烯和聚苯乙烯塑料的方法。但该方法在进行热收缩处理时，由于废旧塑料本身的传热性比较差，在较短的热收缩时间内，处于加热装置中间位置的废旧塑料可能由于受热不均而未能实现热收缩，进而影响塑料分选的效果。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种分离纯度好、操作简便，适用于废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法。该方法利用80-170℃下的盐类颗粒作为传热介质，分选出高纯度的聚乙烯类和聚丙烯类塑料薄膜，再将分选好的废旧塑料制成再生颗粒。工艺过程中不产生二次污染，实现了城市塑料垃圾资源再生循环利用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，包括以下步骤：
(1)废旧塑料的破碎与清洗：将混合废旧塑料破碎至长度为1-5cm；将破碎后的废旧塑料加入到质量浓度为0.01-0.1％的氢氧化钠溶液中，废旧塑料与氢氧化钠加入量的比为1g：(5-50)ml，控制温度为20-50℃，反复揉搓洗涤，然后用清水洗净至中性后，脱水并烘干；
(2)形变热处理：将步骤(1)中烘干后的废旧塑料放入装有盐类颗粒的密闭加热装置中，将温度升至80-170℃，保持2-5分钟，随后迅速利用自然风将其冷却，再用筛分装置将盐类颗粒去除；
(3)废旧聚乙烯和聚丙烯塑料的过筛分选及制粒：利用10-40目的筛分装置对步骤(2)中形变热处理后的废旧塑料进行过筛分选，聚乙烯塑料能通过10-40目筛，聚丙烯塑料不过筛，然后分别在废旧塑料造粒设备中制成颗粒；
其中，步骤(2)中，所述的盐类颗粒为单一或组合形式的含有钠、钙、钾、镁的无机盐，盐类颗粒的加入量为废旧塑料加入量的质量比为：1～30：1，优选为10～20:1。
步骤(1)中，烘干的干度为97.0％-99.9％；
步骤(2)中，所述的盐类颗粒为钠、钙、钾、镁的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐或碳酸盐；
步骤(2)中，盐类颗粒的粒径为80～400微米；
步骤(2)、(3)中，所述的筛分装置为振动筛；
步骤(1)、(2)、(3)中，所述的废旧塑料为废旧塑料薄膜。
本发明的原理为：利用聚乙烯和聚丙烯的在不同温度区间的热收缩温度的不同，选择不同的热形变温度，聚乙烯在80-170℃下首先收缩形变成球状，球径为400-1700微米，利用筛网分选出来；聚丙烯2-5min内在此温度区间不易发生收缩形变。
本发明的有益效果：
(1)可高效分离出聚乙烯和聚丙烯的高纯度废旧塑料薄膜，解决了目前城市塑料垃圾回收利用中薄膜制品种类混杂不易分选的弊端，塑料垃圾综合利用率及产品附加值得到大幅度提升；
(2)当前城市塑料垃圾中的薄膜包装制品占有整个塑料垃圾总量相当大的比例，而聚乙烯和聚丙烯又是主要的塑料包装材质。由于石化资源长期供求紧张，原生塑料的价格居高不下，使得其相应再生颗粒的市场价值极为可观。对两种原料进行有效的分离提取，可使得城市垃圾中的主要塑料薄膜原料得到分离与回收利用，促进了废旧塑料的高值化循环利用；
(3)本发明利用无机盐类颗粒在一定温度条件下受热性质稳定的特性，细小的盐类颗粒与表面积相对较大的塑料薄膜可以充分接触传热，达到快速热收缩的效果；
(4)本发明利用物理方式实现聚乙烯和聚丙烯塑料的分选，该分选方式具有操作简单、分选效率高、工艺过程中无废液、废渣排放等优点，实现了城市垃圾资源的高值高效综合利用。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，包括以下步骤：
(1)将混合废旧塑料薄膜通过塑料粉碎机剪切破碎，将废旧塑料垃圾粉碎到长度为2cm；与质量浓度为0.05％的氢氧化钠溶液混合，在30℃下反复揉搓洗涤，然后用清水洗净至中性后，脱水并烘干至干度为98.0％；
(2)将粉碎并烘干的洁净混合塑料放入装有氯化钠颗粒的密闭加热装置中，将温度逐渐升至140℃，保持3分钟，随后迅速利用自然风将其冷却，再用40目振动筛将氯化钠颗粒筛除；
(3)利用孔径10目的振动筛将两种形变原料进行过筛分选，聚乙烯收缩物筛分出来，然后分别在废旧塑料造粒设备中制成颗粒。筛分出的聚乙烯和聚丙烯的纯度均在95％以上。
实施例2
一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，包括以下步骤：
(1)将混合废旧塑料薄膜通过塑料粉碎机剪切破碎，将废旧塑料垃圾粉碎到长度为5cm；与质量浓度为0.1％的氢氧化钠溶液混合，在50℃下反复揉搓洗涤，然后用清水洗净至中性后，脱水并烘干至干度为99.0％；
(2)将粉碎并烘干的洁净混合塑料放入装有硫酸镁的密闭加热装置中，，将温度逐渐升至110℃，保持5分钟，随后迅速利用自然风将其冷却，再用40目振动筛将氯化钠颗粒筛除；
(3)利用孔径20目的振动筛将两种形变原料进行过筛分选，聚乙烯收缩物筛分出来，然后分别在废旧塑料造粒设备中制成颗粒。筛分出的聚乙烯和聚丙烯的纯度均在95％以上。
实施例3
一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，包括以下步骤：
(1)将混合废旧塑料薄膜通过塑料粉碎机剪切破碎，将废旧塑料垃圾粉碎到长度为1cm；与质量浓度为0.01％的氢氧化钠溶液混合，在20℃下反复揉搓洗涤，然后用清水洗净至中性后，脱水并烘干至干度为99.9％；
(2)将粉碎并烘干的洁净混合塑料放入装有氯化钾的密闭加热装置中，将温度逐渐升至170℃，保持3分钟，随后迅速利用自然风将其冷却，再用40目振动筛将氯化钠颗粒筛除；
(3)利用孔径20目的筛分装置将两种形变原料进行过筛分选，聚乙烯收缩物筛分出来，然后分别在废旧塑料造粒设备中制成颗粒。筛分出的聚乙烯和聚丙烯的纯度均在95％以上。
Claims (7)
1.一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)废旧塑料的破碎与清洗：将混合废旧塑料破碎至长度为1-5cm；将破碎后的废旧塑料加入到质量浓度为0.01-0.1％的氢氧化钠溶液中，废旧塑料与氢氧化钠加入量的比为1g：(5-50)ml，控制温度为20-50℃，反复揉搓洗涤，然后用清水洗净至中性后，脱水并烘干；
(2)形变热处理：将步骤(1)中烘干后的废旧塑料放入装有盐类颗粒的密闭加热装置中，将温度升至80-170℃，保持2-5分钟，随后迅速利用自然风将其冷却，再用筛分装置将盐类颗粒去除；
(3)废旧聚乙烯和聚丙烯塑料的过筛分选及制粒：利用10-40目的筛分装置对步骤(2)中形变热处理后的废旧塑料进行过筛分选，聚乙烯塑料能通过10-40目筛，聚丙烯塑料不过筛，然后分别在废旧塑料造粒设备中制成颗粒；
其中，步骤(2)中，所述的盐类颗粒为单一或组合形式的含有钠、钙、钾、镁的无机盐，盐类颗粒的加入量为废旧塑料加入量的质量比为：1～30：1。
2.如权利要求1所述的一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，步骤(1)中，烘干的干度为97.0％-99.9％。
3.如权利要求1所述的一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的盐类颗粒为钠、钙、钾、镁的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐或碳酸盐。
4.如权利要求1所述的一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，步骤(2)中，盐类颗粒的加入量为废旧塑料加入量的质量比为：10～20:1。
5.如权利要求1所述的一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，步骤(2)中，盐类颗粒的粒径为80～400微米。
6.如权利要求1所述的一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，步骤(2)、(3)中，所述的筛分装置为振动筛。
7.如权利要求1所述的一种从废旧塑料中分选聚乙烯类和聚丙烯类塑料的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)中，所述的废旧塑料为废旧塑料薄膜。
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2014
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Patent Citations (7)
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