CN104245265B - 用于收集热塑性树脂的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于收集热塑性树脂的系统，其包括加热机构，该加热机构构造成对所述热塑性树脂加热，以控制其粘弹性；加压机构，该加压机构构造成向所述热塑性树脂的表面施加压差；以及捕获结构，该捕获结构构造成用来捕获所述热塑性树脂的一部分。

Description

用于收集热塑性树脂的方法和系统

技术领域

本公开涉及用于收集热塑性树脂的方法和系统。

背景技术

随着耐用消费品的使用越来越普遍，将来会更多地使用高性能热塑性树脂，其种类也将会更多，因此需要根据树脂的韧性和模塑性精细地收集这些高性能热塑性树脂，以供回收利用，形成更高质量的热塑性树脂。特别是在家用品和汽车用品中越来越多地使用着高性能的热塑性树脂。特别地，当在光学元件和高强度部件中使用高性能热塑性树脂时，加工工艺非常复杂，且原材料也比较昂贵；因此，理想的是这些高性能的热塑性树脂可以以更加接近原产品的质量水平的质量水平进行回收利用。

目前通常采用的收集热塑性树脂的方法借助于比重和/或充电特性，尽管这样的方法很简单，但是却不适于精细地收集高性能的热塑性树脂。例如，因为在不同的应用中(电视机、汽车等等)期望高性能的热塑性树脂具有不同的耐热性和模塑性，因此需要根据不同的应用场合进行不同的调整，包括改变分子量、掺杂具有不同分子量的聚合物、共聚不同的单体，以及添加功能团，而且在一些情形中，还会混合不同的聚合物，从而形成聚合物合金。通过这样的调整，可根据需要由有限数量的有机复合物(单体)制成各种特性的热塑性树脂。然而，这样的调整却不会使高性能热塑性树脂具有互异的比重和充电特性；因此，通过比重和/或充电特性来收集这些高性能热塑性树脂比较困难。

此外，在根据分子量来进行调整的情况下，即使进行例如红外分析的光谱分析，也不可能加以收集。对于共聚物、聚合体混合物以及聚合体合金而言，在一定程度上可通过光谱分析来加以辨识，但是几乎不可能精确地辨识和收集在热塑性树脂混合物中以不同百分比含有的种类繁多的热塑性树脂。

为了以质量水平更加接近原产品的质量水平的方式进行回收，需要更加精细地收集热塑性树脂。具体而言，不仅仅要根据材料名称(例如ABS、环烯、聚酰亚胺等)，而且还要根据它们的分子量以及诸如耐热性或模塑性的特性来收集热塑性树脂。耐热性由所使用的材料决定，而模塑性由产品的要求来决定。较差的模塑性会使产品具有瑕疵，从而会极大地影响到产品的质量。

对于热塑性树脂而言，耐热性受到Tg(玻璃化点)表示的软化点的直接影响，而模塑性受到从玻璃化点到熔化点的温度范围(橡胶弹性范围)内的储能模量的影响。整体上，这样的特性通常称之为流变特性(动力学粘弹性)。一些热塑性树脂具有相似的主链(backbone)，从而Tg基本相等，但是在橡胶弹性范围内具有不同的特性(例如，储能模量等不同)。因为对这样的热塑性树脂进行调节的目的主要是为了提高其可模塑性，从而优选的是分离这些热塑性树脂，并对由与原始使用该热塑性树脂的产品类似的产品中的这些热塑性树脂制成的热塑性树脂加以回收利用。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的局部剖视图。

图2示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的局部剖视图。

图3示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的局部剖视图。

图4示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的局部剖视图。

图5示出了不同热塑性树脂的流变特性。

图6示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

图7示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

图8示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

图9示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

图10示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

图11示出了根据本公开的实施方式的中空模具的示意性立体图。

图12示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

图13示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂的系统的示意图。

具体实施方式

本公开的优势在于，热塑性树脂具有独特的流变特性，从而可基于它们在从软化点到熔化点之间的范围(橡胶弹性范围)内流变特性的不同而收集热塑性树脂。由于在橡胶弹性范围内的储能模量与变形所需的力成比例，从而可通过确定热塑性树脂在一定温度、一定压力下的变形程度而测量储能模量。在确定热塑性树脂的变形程度时，可在一定温度下向热塑性树脂的表面施加一定压力差。

例如，可通过向热塑性树脂的表面的特定区域施加比大气压力高的正压，而同时向该热塑性树脂的表面的除该特定区域之外的区域施加大气压力；或者向该热塑性树脂的表面的特定区域施加比大气压力低的负压，而同时向该热塑性树脂的表面的除该特定区域之外的区域施加大气压力；或者，例如通过向该热塑性树脂的表面的特定区域施加比大气压力高的正压，而向该热塑性树脂的表面的除该特定区域之外的区域施比加大气压力低的负压，从而向热塑性树脂的表面施加特定的压力差。

这样，在特定压差和特定温度下，流变特性处于特定范围内的热塑性树脂就发生变形，而在该特定压差和特定温度下，流变特性处于该特定范围之外的热塑性树脂就不发生变形。可基于流变特性来进行热塑性树脂的收集。

根据本公开，即使是对于由于主链类似而具有类似比重、类似充电特性的热塑性树脂，也可基于它们的流变特性而进行精细收集，而且，可基于流变特性对具有类似耐热性的热塑性树脂团进行更加精细的收集。因此，可精细地收集传统上难于通过比重和/或充电特性加以收集的热塑性树脂，例如具有不同分子量或含量占比不同的聚合物、共聚混合物、以及具有不同混合比率的聚合物合金，从而可提供质量均匀、并因而可容易地在与原始产品类似的产品中再利用的回收树脂。

以下的详细描述中将参照构成本公开一部分的附图。附图中，除非另有说明，相同的附图标记通常指的是相同的部件。而且，附图的作用在于说明，而不一定是按照比例绘制的。详细说明中的示意性实施方式、附图以及权利要求不是限定性的。可采用其他实施方式，也可作出其他改变，这些都不偏离本文主题的精神或范围。可容易理解的是，本文大体上描述的、且在附图中示出的本公开各方面，可加以调整、替换、组合、分离、设计，从而形成多种不同结构，所有这些结构都确切地涵盖在本文内。

图1示出了根据本公开的实施方式的用于收集热塑性树脂50的系统10的局部剖视图。系统10可设有中空模具20、传动带30，以及压辊40。中空模具20和压辊40可以彼此对置地设置在传动带30的两侧。可通过传动带30在中空模具20和压辊40之间运送热塑性树脂50。中空模具20可在其表面21上设置至少一个孔22，以捕获热塑性树脂50的一部分。所述至少一个孔22可穿过中空模具20的内侧和外侧。所述至少一个孔22的尺寸可大约为热塑性树脂50尺寸的十分之几。中空模具20在除了所述至少一个孔22之外的表面21上涂布低表面能量的涂层。

压辊40可构成为向热塑性树脂50施加均匀的压力。在向着热塑性树脂50挤压中空模具20时，系统10可向热塑性树脂50与中空模具20之间的接触区域施加高于大气压力的正压，与此同时，通过所述至少一个孔22向热塑性树脂50与中空模具20之间的非接触区域施加大气压力。这样，就向热塑性树脂50的表面施加了一定的压力差。

如图1所示，在向着热塑性树脂50挤压中空模具20、且同时对热塑性树脂50加热以便控制其粘弹性时，流变特性落入特定范围内的热塑性树脂50就发生变形，这样有一部分的热塑性树脂50进入到所述至少一个孔22内。于是，流变特性落入该特定范围内的热塑性树脂50就被捕获到中空模具20中。在本文中，中空模具20起到了捕获结构的作用，其构造成捕获热塑性树脂50的一部分。

与此相对照的是，如图2所示，在向着热塑性树脂50挤压中空模具20、且同时对热塑性树脂50加热以便控制其粘弹性时，流变特性位于该特定范围之外的热塑性树脂50不发生变形，且热塑性树脂50的一部分不进入到所述至少一个孔22内。这样，流变特性位于该特定范围之外的热塑性树脂50就不会被中空模具20捕获。

可选的是，如图3所示，系统10可设有真空抽吸单元90。在向着50挤压中空模具20时，系统10可在施加预定压力来密封热塑性树脂50与中空模具20之间的接触区域的同时，利用真空抽吸单元90、通过所述至少一个孔22来向热塑性树脂50与中空模具20之间的接触区域施加低于大气压力的负压。这样，可向热塑性树脂50的表面施加一定的压差。从而可基于相同的前述原理，基于流变特性来收集热塑性树脂。

可选的是，如图4所示，系统10采用模具23，而不是中空模具20。该模具23可在其表面24上设有至少一个凹部25，以捕获热塑性树脂50的一部分。凹部25的尺寸大约为热塑性树脂50尺寸的十分之几。模具23的除去所述至少一个凹部25的表面可涂布有低表面能量的涂层。模具23可构造成挤压热塑性树脂50的表面。当向着热塑性树脂50挤压模具23时，系统10就向热塑性树脂50与模具23之间的接触区域施加高于大气压力的正压，与此同时通过凹部25向热塑性树脂50与中空模具23之间的非接触区域施加大气压力。这样，就向热塑性树脂50的表面施加了一定的压差。可基于相同的前述原理，基于流变特性来收集热塑性树脂。与中空模具20类似的是，模具23起到了捕获结构的作用，其构成为捕获热塑性树脂50的一部分。

在本公开的一个非限制性方案中，可向多种热塑性树脂50施加热和压力差，可至少捕获其中一种热塑性树脂50。可基于待捕获的热塑性树脂50的软化点来选择施加的热量。而且，可基于使待捕获热塑性树脂50扭曲的所需压力来选择压力差的施加量。

热塑性树脂50可包括，但不限于：氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、丙烯酸、聚苯乙烯、聚亚酰胺、聚酰胺、聚醋酸乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚砜、聚苯硫醚、丙烯腈-苯乙烯-丙烯腈共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸脂共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，以及乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物。

以下将参照图5至图9更加详细地描述基于流变特性收集热塑性树脂的原理。图5示出了不同热塑性树脂a、b、c、和d的流变特性。其横轴和纵轴分别代表温度和压力。根据本公开的系统10所进行的操作基于热塑性树脂a、b、c、和d具有独特的流变特性。例如，在考虑收集具有如图5所示流变特性的热塑性树脂a、b、c、和d时，可通过以下过程来进行收集。

首先，如图6所示，可将温度设定为T1，该温度T1高于热塑性树脂a和b的Tg，但是低于热塑性树脂c和d的Tg(Tg(a)＝Tg(b)<T1<Tg(c)<Tg(d))。这里，Tg(a)、Tg(b)、Tg(c)以及Tg(d)分别表示热塑性树脂a、b、c、和d的Tg。在温度T1下，仅有热塑性树脂a和b进入橡胶弹性状态，且它们的储能模量大约是温度为Tg或以下时的储能模量的千分之一。因此，在温度T1下向着热塑性树脂a、b、c、和d挤压中空模具20时，仅有热塑性树脂a和b发生表面变形。

可将施加到压辊40上的压力控制和设定为P1(r1(a)<P1<r1(b))，其高于r1(a)(＝热塑性树脂a在温度T1下的储能模量E1(a)/(所需的应变fm))，且小于r1(b)(＝热塑性树脂b在温度T1下的储能模量E1(b)/(所需的应变fm))，其中fm表示热塑性树脂的一部分进入到所述至少一个孔22且附连至中空模具20的表面21上所需的最小应变。通过相同的模具对具有已知特性的热塑性树脂进行处理可确定该值。热塑性树脂b的储能模量E2大于E1(E1<E2)，且P1<r1(b)(＝热塑性树脂b在温度T1下的储能模量E2/(所需的应变fm))。因此，即使是在热塑性树脂b在压力P1下与中空模具20接触的情况下，热塑性树脂b的表面上也不会发生足够的变形。于是，中空模具20仅仅捕获热塑性树脂a，从而可从其余的热塑性树脂b、c和d中分离出热塑性树脂a。

接着，如图7所示，在维持温度为T1的情况下，可将压力提升到P2，其大于r1(b)(＝热塑性树脂b在温度T1下的储能模量E1(b)/(所需的应变fm))，并重复相同的过程。在此情况下，在剩下的热塑性树脂b、c和d的组中，仅有热塑性树脂b发生充分的变形，从而被中空模具20捕获。这样，可从剩下的热塑性树脂c和d中单独分离出热塑性树脂b。

例如，如图8所示，可将温度提高到T2，该值位于热塑性树脂c的Tg(c)与热塑性树脂d的Tg(d)之间，且将压力设置为P1。在温度T2下，热塑性树脂c处于橡胶弹性状态，但是r2(c)＝(＝热塑性树脂c在温度T2下的储能模量E2(c)/(所需的应变fm))大于P1(P1<r2(c))。因此，热塑性树脂c的表面不发生变形，因此热塑性树脂c不被中空模具20捕获。

如图9所示，由于将压力进一步提高到P2并进行了相同的操作，从而将r2(c)设定为小于P2(r2(c)<P2)。因此，热塑性树脂c发生充分的变形，并被中空模具20捕获。这样，可从剩下的热塑性树脂d分离出热塑性树脂c。通过这样的操作重复地改变温度和压力，例如，通过连续地从低到高升高温度和压力，可通过它们的流变特性精细地收集不同的热塑性树脂a、b、c和d。

以下对这一过程加以总结。首先设定温度。然后，在维持温度的同时，逐步地改变压力。最后，分离和收集流变特性在给定范围内的热塑性树脂。例如，加热了的热塑性树脂a、b、c和d的温度可以为约35摄氏度到约200摄氏度。所施加的压力差可为约0.01MPa到约10MPa。例如，如果热塑性树脂a、b、c和d中的一种为玻璃转变点约为从96摄氏度到约105摄氏度且其储能模量在130摄氏度时约为5MPa的ABS树脂，则在130摄氏度下，施加到ABS树脂上的压差可约为1MPa到约10MPa。而且，如果热塑性树脂a、b、c和d中的一种为玻璃转变点约为135摄氏度且储能模量在170摄氏度时约为0.13MPa的环烯烃共聚物树脂，则在170摄氏度下，施加到环烯烃共聚物树脂上的压差可约为0.05MPa到约0.5MPa。

表1

温度	压力	混合物中的树脂	分离的树脂	剩下的树脂
					T1	P1	a,b,c,d	a	b,c,d
T1	P2	b,c,d	b	c,d
					T2	P1	c,d	Non	c,d
T2	P2	c,d	c	d

通过重复以上过程，通过在相同温度和压力下将以上处理重复多次，可提高被中空模具20捕获的热塑性树脂的纯度。

图10示出了根据本公开一个方面的系统10的示意图。除了图1所示的结构之外，系统10可设有加压机构60和加热机构70。该加压机构60可构造成向热塑性树脂50的表面施加压差。具体而言，如图10所示，加压机构60可设有臂62和压力生成装置63。中空模具20可设有轴承架61，以使中空模具20旋转。中空模具20可以是辊状模具。同样地，压辊40可设有轴承架65，以使压辊40旋转。壁62的第一端部连接至轴承架61，中空模具20可相对于该轴承架旋转。在通过压力生成装置63向臂62的第二端部施加力时，臂62相对于支点64旋转，然后连接至臂62的第一端部的轴承架61朝向压辊40运动。这样，中空模具20和压辊40之间的热塑性树脂50就受到中空模具20的挤压。

加压机构60的结构不限于图10所示的结构。例如，加压机构60可构成为向着热塑性树脂50挤压压辊40。可选的是，加压机构60可设有真空抽吸单元90，如图3所示。

加热机构70可构造成对热塑性树脂50加热，以控制其粘弹性。为了使热塑性树脂50变形，可有选择性地加热中空模具20或热塑性树脂50。为了均匀地将中空模具20或热塑性树脂50加热到相同温度，优选地是从外部用红外线加热中空模具20的表面，或者向热塑性树脂50上吹送热空气。例如，在用红外线加热中空模具20的情况下，可将加热机构70构造成具有红外加热设备。

为了在相同的压力下使热塑性树脂50和中空模具20向着彼此均匀地挤压，可用耐热橡胶制成运送辊30，并且可通过包封流体的压辊40从传动带30的背侧施加力。压辊40可具有与汽车轮胎类似的结构，即，橡胶包围由诸如钢束或凯芙拉束的高强度芯线制成的核芯。由这样的结构形成的压辊40是柔性的，且能承受较高的压力。在较高压力(等于所施加的压力)下包封住空气或流体(例如，水)之后使用压辊40。压辊40内的压力等于在橡胶弹性状态下使热塑性树脂50变形所需的压力，且通常约为0.1MPa到约0.9MPa，其中最小值为0.1大气压(0.01MPa)，而最大值为几个大气压(几个MPa)。根据处理中所需压力(P1、P2)的不同，通过泵等来相应地改变内部压力。

传动带30可由与压辊40相同的材料制成，使得热塑性树脂50和中空模具20以均匀的压力相互接触。传动带30的结构类似于汽车中使用的传动带的结构，即，其中由耐热的橡胶包围由诸如钢束、玻璃纤维或凯芙拉束的高强度芯线制成的核芯。由这样的结构形成的传动带30是柔性的，且能承受较高的压力。可利用振动传送带将热塑性树脂50均匀地供给到用于收集的传动带30上，从而防止了热塑性树脂50相互叠置。

图11示出了根据本公开的一个非限制性方案的中空模具20的示意性立体图。在基于其流变特性来收集热塑性树脂50的情况下，中空模具20用于使热塑性树脂50变形。中空模具20可在其表面21上设有多个孔22。可在中空模具20的整个表面21上形成直径约为1mm的孔22。不管热塑性树脂50采用何种材料制成，孔22的尺寸可约为热塑性树脂50尺寸的十分之几。例如，如果热塑性树脂50的尺寸为约几厘米到约几毫米，孔22的尺寸可分别约为几毫米到几微米。因为能通过机械加工、激光加工或电子加工来制成直径约为1mm的深孔，从而可容易地制成这样的孔22。例如，如果不形成孔22，则根据热塑性树脂50种类的变化，导致表面能量的不同，从而一些热塑性树脂50可能不会充分地附连到中空模具20。这种表面能量效应会降低基于流变特性的收集的精确度。相反地，如果孔22过大，则未变形的热塑性树脂50可能会进入到孔22内，从而降低收集精度。通过形成与热塑性树脂50相比足够小的孔22，仅使热塑性树脂50的表面变形，并进入到孔22内。通过防止整个热塑性树脂50进入到孔22内，可以基于流变特性进行精确收集。

为了防止高粘性的未变形热塑性树脂50错误地附接到中空模具20上，可在中空模具20的除孔22之外的表面21上涂布低表面能量、低摩擦力或低化学反应性的物质，例如用于加工刀具的类金刚碳、氮化铬或氮化钛，这样就防止了表面还未变形的树脂错误地附接到中空模具20上，从而可提高精确性。在以下将要描述的压碎步骤中预先将热塑性树脂50形成为尺寸为几十毫米的情况下，孔的尺寸为1mm就足够了。孔21可以足够小，以使未变形的热塑性树脂50不进入到孔22内。中空模具20可由耐热材料制成，诸如不锈钢、铁、镍、铬或其合金，或陶瓷。可选的是，中空模具20可由表面能量相对低的材料制成，例如氟树脂。在氟树脂中，存在一种具有高耐热性，且在300摄氏度下仍不分解的树脂。表面能量相对较低的材料制成的中空模具20无需低表面能量的涂层。

此外，通过形成穿过中空模具20的孔22，可通过气压从孔22的内部分离附接的热塑性树脂50。这样，热塑性树脂50因为进入孔22而降低的可分离性得以提高。因此可容易地从中空模具20分离热塑性树脂50，而且可防止卡住中空模具20，而卡住中空模具20会降低处理的效率和精确性。

为了便于在随后的步骤中回收附接到中空模具20的热塑性树脂50，形成有约1mm的孔22，每个孔从外周至内周穿过中空模具20，所述孔形成为使得可从中空模具20的内部通过孔22注入空气或诸如水的液体，以移除热塑性树脂50。如图12所示，系统10还可具有注射机构81，其构造成通过从中空模具20的中空部分注入流体而从孔22排除被捕获的热塑性树脂50。注射机构81构造成从中空模具20的中空部分注入空气(例如，空气射流)或水。可从孔22排除热塑性树脂50。也可冷却中空模具20。排除的热塑性树脂50放置在收集容器82内。

可采用预先切割热塑性树脂50的装置。例如，可采用一种切割机构，其构造成将所述多种热塑性树脂50中的每种压碎为尺寸基本相同的热塑性树脂件。

在本公开的一个非限制性方案中，如图10所示，单一的系统10可用来表示“批处理”，其中在每一步处理之后储存剩下的热塑性树脂50，然后在一步处理结束之后改变温度和压力，以便执行下一步处理。

可选的是，在本公开的另一非限制性方案中，如图13所示，系统10可设有串联形式的多个子系统10A、10B和10C，从而不同的子系统10A、10B和10C捕获流变特性各不相同的不同热塑性树脂a、b、c。

子系统10A可设有：加热机构70A，其构造成对多种热塑性树脂a、b、c和d施加热量，从而控制其粘弹性；加压机构60A，其构造成向所述多种热塑性树脂a、b、c和d的每个表面施加压差；以及中空模具20A，其构造成捕获热塑性树脂a的一部分。该加压机构60A可设有压辊40A，该压辊40A构造成通过对着热塑性树脂a、b、c和d挤压中空模具20A而向热塑性树脂a、b、c和d施加均匀的压力。选择由加热机构70A和加压机构60A向所述多种热塑性树脂a、b、c和d施加的热量和压差的量，以通过所述中空模具20B捕获热塑性树脂a。

子系统10B可设有：加热机构70B，其构造成在热塑性树脂a被中空模具20A捕获后向剩余的一种或多种热塑性树脂b、c和d施加热量，从而控制其粘弹性；加压机构60B，其构造成向所述一种或多种剩余的热塑性树脂b、c和d的每个表面施加压差；以及中空模具20B，其构造成捕获热塑性树脂b的一部分。该加压机构60B可设有压辊40B，该压辊40B构造成通过对着热塑性树脂b、c和d挤压中空模具20B而向热塑性树脂b、c和d施加均匀的压力。选择由加热机构70B和加压机构60B向所述一种或多种剩余的热塑性树脂b、c和d施加的热量和压差的量，以通过所述中空模具20B捕获热塑性树脂b。

子系统10C设有：加热机构70C，其构造成在热塑性树脂b被中空模具20B捕获后向剩余的一种或多种热塑性树脂c和d施加热量，从而控制其粘弹性；加压机构60C，其构造成向所述一种或多种剩余的热塑性树脂c和d的每个表面施加压差；以及中空模具20C，其构造成捕获热塑性树脂c的一部分。该加压机构60C可设有压辊40C，该压辊40C构造成通过对着热塑性树脂c和d挤压中空模具20C而向热塑性树脂c和d施加均匀的压力。选择由加热机构70C和加压机构60C向所述一种或多种剩余的热塑性树脂c和d施加的热量和压差的量，以通过所述中空模具20C捕获热塑性树脂c。

子系统10A、10B以及10C可采用如图4所示的模具23，而不采用中空模具20A、20B和20C。而且，如图3所示，子系统10A、10B以及10C可设有真空抽吸单元90。

通过本公开，可基于耐热性来精细地收集具有类似主链、类似比重和充电特性的热塑性树脂，而且，即使是对于具有类似耐热性的热塑性树脂组团也能基于其储能模量而精细地收集。可使用系统10来进行这样的收集。

可精细地收集诸如分子量不同和/或含量占比不同的聚合物、混合聚合物、以及混合比不同的聚合物合金之类的通常难以收集的热塑性树脂。而且，从而可提供质量均匀、并因而可方便地在与原始产品类似的产品中再利用的回收树脂。

因为通过对中空模具20施加热量并仅使热塑性树脂的表面变形而进行收集，从而热量仅会影响热塑性树脂的表面。因此，与其中使热塑性树脂熔化、并且基于其熔化点加以收集的收集方法相比，能耗较低，从而成本较低。降低了树脂的降解，从而所收集的树脂能作为高质量的树脂加以重复利用。

以下是本公开的工作实施例。

在实施例1中，以玻璃转化点为80摄氏度并且在100摄氏度下储能模量为0.5MPa的聚苯乙烯树脂作为表1中列出的热塑性树脂a。以玻璃转化点为80摄氏度并且在100摄氏度下储能模量为5MPa的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂作为表1中列出的热塑性树脂b。以玻璃转化点为130摄氏度并且在150摄氏度下储能模量为2MPa的环烯共聚物树脂作为表1中列出的热塑性树脂c。以玻璃转化点为160摄氏度并且在180摄氏度下储能模量为3MPa的聚碳酸酯树脂作为表1中列出的热塑性树脂d。

在热塑性树脂a、b、c和d的混合物中，在温度为100摄氏度、压力为1MP下从剩余的热塑性树脂b、c和d中分离出热塑性树脂a。然后，在温度为100摄氏度、压力为10MP下从剩余的热塑性树脂c和d中分离出热塑性树脂b。然而，在温度为150摄氏度、压力为1MP下，不能从剩余的热塑性树脂c和d中分离出热塑性树脂。最后，在温度为150摄氏度、压力为10MP下，从剩下的热塑性树脂d分离出热塑性树脂c。

在实施例2中，以玻璃转化点为100摄氏度、并且在120摄氏度下储能模量为0.1MPa的丙烯酸酯树脂作为表1中列出的热塑性树脂a。以玻璃转化点为100摄氏度、并且在120摄氏度下储能模量为2MPa的丙烯酸酯树脂作为表1中列出的热塑性树脂b。以玻璃转化点为130摄氏度、并且在160摄氏度下储能模量为1MPa的环烯共聚物树脂作为表1中列出的热塑性树脂c。以玻璃转化点为250摄氏度、并且在280摄氏度下储能模量为5MPa的热塑性聚酰胺树脂作为表1中列出的热塑性树脂d。

在热塑性树脂a、b、c和d的混合物中，在温度为120摄氏度、压力为0.2MP下从剩余的热塑性树脂b、c和d中分离出热塑性树脂a。然后，在温度为120摄氏度、压力为5MP下从剩余的热塑性树脂c和d中分离出热塑性树脂b。然而，在温度为160摄氏度、压力为0.2MPa下，不能从剩余的热塑性树脂c和d分离出热塑性树脂。最后，在温度为160摄氏度、压力为5MPa下，从剩余的热塑性树脂d分离出热塑性树脂c。

尽管已经参照有限数量的实施方式描述了本公开，但是可理解的是，本领域内普通技术人员在本公开的启示下，可设想出其他的实施方式，这不偏离本文公开的本发明的范围。因此，本发明的范围由所述权利要求限定。

Claims (31)

1.一种用于收集热塑性树脂的系统，该系统包括：

加热机构，该加热机构构造成对多种热塑性树脂施加热量，以控制所述多种热塑性树脂的粘弹性；

加压机构，该加压机构构造成向所述多种热塑性树脂的表面施加压差；以及

捕获结构，该捕获结构构造成用来捕获所述多种热塑性树脂中的至少一种热塑性树脂的一部分，

其中所述捕获结构包括模具，该模具包括布置在其表面上、用于捕获所述至少一种热塑性树脂的所述部分的至少一个凹部，

其中所述模具的除了所述至少一个凹部以外的表面涂覆有低表面能量涂层，

其中所述加压机构构造成通过对着所述至少一种热塑性树脂挤压所述模具而施加所述压差，并且

其中所述模具为中空模具，并且其中所述至少一个凹部由穿过所述中空模具的至少一个孔形成。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，基于待捕获的所述至少一种热塑性树脂的软化点来选择施加的热量的量。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，根据待捕获的所述至少一种热塑性树脂发生扭曲所需的压力来选择所施加的压差的量。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，选择所施加的热量的量以及所施加的压差的量，使得所述至少一种热塑性树脂的待被捕获的所述部分进入所述至少一个凹部。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模具由铁、镍、烙或它们的合金、或者陶瓷制成。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述低表面能量涂层由类金刚石碳、氮化铬或氮化钛制成。

7.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括注射机构，该注射机构构造成通过从所述中空模具的中空部分注射流体而从所述至少一个孔中排除被捕获的所述至少一种热塑性树脂。

8.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括压碎机构，该压碎机构构成为将所述多种热塑性树脂中的每一种都压碎为尺寸基本相同的多个热塑性树脂件。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述加热机构构造成通过加热所述捕获结构而对所述多种热塑性树脂施加热量。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述加压机构包括压辊，该压辊构造成通过对着所述多种热塑性树脂挤压所述捕获结构而向所述多种热塑性树脂施加均匀的压力。

11.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括运送带，该运送带构造成运送所述多种热塑性树脂。

12.一种系统，该系统包括：

第一加热机构，该第一加热机构构造成向包括至少一种第一热塑性树脂和至少一种第二热塑性树脂的多种热塑性树脂施加热量，从而控制所述多种热塑性树脂的粘弹性；

第一加压机构，该第一加压机构构造成向所述多种热塑性树脂的每个表面施加压差；

第一捕获结构，该第一捕获结构构造成捕获所述至少一种第一热塑性树脂的一部分；

第二加热机构，该第二加热机构构造成在所述至少一种第一热塑性树脂被所述第一捕获结构捕获后向剩余的一种或多种热塑性树脂施加热量，从而控制所述一种或多种热塑性树脂的粘弹性；

第二加压机构，该第二加压机构构造成向剩余的所述一种或多种热塑性树脂的每个表面施加压差；以及

第二捕获结构，该第二捕获结构构造成捕获所述至少一种第二热塑性树脂的一部分；

其中，选择由所述第一加热机构和所述第一加压机构向所述多种热塑性树脂施加的热量的量和压差的量，使得所述第一捕获结构捕获所述至少一种第一热塑性树脂的所述部分，

其中，选择由所述第二加热机构和所述第二加压机构向剩余的所述一种或多种热塑性树脂施加的热量的量和压差的量，使得所述第二捕获结构捕获所述至少一种第二热塑性树脂的所述部分，

其中，所述第一捕获结构包括第一中空模具，该第一中空模具包括至少一个第一凹部，所述至少一个第一凹部由穿过所述第一中空模具的至少一个第一孔形成并且被布置在所述第一中空模具的表面上以捕获所述至少一种第一热塑性树脂的所述部分，并且

其中，所述第二捕获结构包括第二中空模具，该第二中空模具包括至少一个第二凹部，所述至少一个第二凹部由穿过所述第二中空模具的至少一个第二孔形成并且被布置在所述第二中空模具的表面上以捕获所述至少一种第二热塑性树脂的所述部分。

13.一种方法，该方法包括：

对包括至少一种第一热塑性树脂以及至少一种第二热塑性树脂的多种热塑性树脂施加热量，以控制所述多种热塑性树脂的粘弹性；

向所述多种热塑性树脂的每个表面施加压差；

通过使用第一捕获结构来捕获所述至少一种第一热塑性树脂的一部分；

收集由所述第一捕获结构捕获的所述至少一种第一热塑性树脂；

在所述第一捕获结构捕获所述至少一种第一热塑性树脂之后对剩余的一种或多种热塑性树脂施加热量，以控制所述一种或多种热塑性树脂的粘弹性；

向剩余的所述一种或多种热塑性树脂施加压差；

通过使用第二捕获结构来捕获所述至少一种第二热塑性树脂的一部分；以及

收集由所述第二捕获结构捕获的所述至少一种第二热塑性树脂；

其中，选择由所述第一加热机构和所述第一加压机构向所述多种热塑性树脂施加的热量的量和压差的量，使得所述第一捕获结构捕获所述至少一种第一热塑性树脂的所述部分，

其中，选择由所述第二加热机构和所述第二加压机构向剩余的所述一种或多种热塑性树脂施加的热量的量和压差的量，使得所述第二捕获结构捕获所述至少一种第二热塑性树脂的所述部分，

其中，所述第一捕获结构包括第一中空模具，该第一中空模具包括至少一个第一凹部，所述至少一个第一凹部由穿过所述第一中空模具的至少一个第一孔形成并且被布置在所述第一中空模具的表面上以捕获所述至少一种第一热塑性树脂的所述部分，并且

其中，所述第二捕获结构包括第二中空模具，该第二中空模具包括至少一个第二凹部，所述至少一个第二凹部由穿过所述第二中空模具的至少一个第二孔形成并且被布置在所述第二中空模具的表面上以捕获所述至少一种第二热塑性树脂的所述部分。

14.一种用于收集热塑性树脂的系统，该系统包括：

加热机构，该加热机构构造成对多种热塑性树脂施加热量，以控制所述多种热塑性树脂的粘弹性；

捕获结构，该捕获结构构造成用来捕获所述多种热塑性树脂中的至少一种热塑性树脂的一部分，其中所述捕获结构包括中空模具，该中空模具包括至少一个凹部，所述至少一个凹部由穿过所述中空模具的至少一个孔形成并且被布置在所述中空模具的表面上以捕获所述至少一种热塑性树脂的所述部分，

加压机构，该加压机构构造成向所述多种热塑性树脂的表面施加压差，其中所述加压机构构造成通过对着所述至少一种热塑性树脂挤压所述模具而施加所述压差，以及

注射机构，该注射机构构造成通过从所述中空模具的中空部分注射流体而从所述至少一个孔中排除所述至少一种热塑性树脂的被捕获的所述部分。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，基于待捕获的所述至少一种热塑性树脂的软化点来选择热量的量。

16.根据权利要求14所述的系统，其中，根据待捕获的所述至少一种热塑性树脂发生扭曲所需的压力来选择所施加的压差的量。

17.根据权利要求14所述的系统，其中，选择所施加的热量的量以及所施加的压差的量，使得所述至少一种热塑性树脂的待被捕获的所述部分进入所述至少一个凹部。

18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述模具由铁、镍、烙或它们的合金、或者陶瓷制成。

19.根据权利要求14所述的系统，其中，该系统还包括压碎机构，该压碎机构构成为将所述多种热塑性树脂中的每一种都压碎为尺寸基本相同的多个热塑性树脂件。

20.根据权利要求14所述的系统，其中，所述加热机构构造成通过加热所述捕获结构而对所述多种热塑性树脂施加热量。

21.根据权利要求14所述的系统，其中，所述加压机构包括压辊，该压辊构造成通过对着所述多种热塑性树脂挤压所述捕获结构而向所述多种热塑性树脂施加均匀的压力。

22.根据权利要求14所述的系统，其中，该系统还包括运送带，该运送带构造成运送所述多种热塑性树脂。

23.一种用于收集热塑性树脂的系统，该系统包括：

加热机构，该加热机构构造成对多种热塑性树脂施加热量，以控制所述多种热塑性树脂的粘弹性；

捕获结构，该捕获结构包括中空模具，该中空模具包括至少一个孔，所述至少一个孔穿过所述中空模具并且被构造成捕获所述多种热塑性树脂中的至少一种热塑性树脂的一部分，以及

加压机构，该加压机构构造成通过所述至少一个孔向所述多种热塑性树脂的表面施加负压。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，基于待捕获的所述至少一种热塑性树脂的软化点来选择热量的量。

25.根据权利要求23所述的系统，其中，根据待捕获的所述至少一种热塑性树脂发生扭曲所需的压力来选择所施加的负压。

26.根据权利要求23所述的系统，其中，选择所施加的热量的量以及所施加的负压的量，使得所述至少一种热塑性树脂的待被捕获的所述部分进入所述至少一个孔。

27.根据权利要求23所述的系统，其中，所述模具由铁、镍、烙或它们的合金、或者陶瓷制成。

28.根据权利要求23所述的系统，其中，该系统还包括压碎机构，该压碎机构构成为将所述多种热塑性树脂中的每一种都压碎为尺寸基本相同的热塑性树脂件。

29.根据权利要求23所述的系统，其中，所述加热机构构造成通过加热所述捕获结构而对所述多种热塑性树脂施加热量。

30.根据权利要求23所述的系统，其中，所述加压机构包括压辊，该压辊构造成通过对着所述多种热塑性树脂挤压所述捕获结构而向所述多种热塑性树脂施加均匀的压力。

31.根据权利要求23所述的系统，该系统还包括运送带，该运送带构造成运送所述多种热塑性树脂。