CN1067525A

CN1067525A - 聚乙烯废电缆料的再生利用方法

Info

Publication number: CN1067525A
Application number: CN91103895A
Authority: CN
Inventors: 程锡圭; 葛景滂; 张士华; 成永红
Original assignee: Xi'an Cable Factory No 1 Branch Factory; Xian Jiaotong University
Current assignee: Xi'an Cable Factory No 1 Branch Factory; Xian Jiaotong University
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1992-12-30

Abstract

本发明公开一种聚乙烯废电缆料的再生利用方法，属于回收聚乙烯电缆中废旧材料和聚乙烯被覆料的再生利用的方法，包括：废电缆的金属芯料和聚乙烯被覆料的双滚筒挤压分离；聚乙烯被覆料的水洗和烘干；添加炭黑、抗氧剂、冲击改性剂；挤塑和造粒等步骤。除金属芯料被全部回收外，聚乙烯被覆料也全部被还原成合格的黑色电缆护套料。

Description

本发明是一种聚乙烯废电缆料的再生利用方法，它属于回收电缆中废旧材料的方法，包括废电缆的金属芯料和聚乙烯被覆料的分离以及聚乙烯被覆料的再生利用两个步骤。

在电缆生产过程中，一般均会有8%至10%左右的废品。以往各电缆厂以出售废品（已去金属芯料）为主，少部分难以处理的则焚烧掉。另外还有大量的已使用过的废电缆没有加以充分利用，所以浪费了大量的可作为电气绝缘材料的被覆料。

以分离技术而言，有关专利文献（日本特开昭54-156187和日本特开昭63-236222）均以切割、磨碎和震颤为主，着眼于金属芯料的回收，对于被覆料的纯净度和电性能等均无具体要求。在分离出被覆料的再生利用方面，国内仅限于作低级产品上（如鞋底），还未能重新还原作为电气绝缘材料使用。国外也仅以少量比例的分离出的被覆料渗入纯净原料中混合使用。

本发明的目的在于除回收聚乙烯废电缆中金属芯料外，要求对分离出的各种颜色的聚乙烯被覆料经切断、水洗等得到纯净的聚乙烯被覆料，再经化学处理，挤塑和造粒，百分之百地再生成黑色电缆护套料。

本发明的任务是以如下方式完成的：本发明限于对聚乙烯废电缆料进行再生利用。首先需拣除其他材质（如聚氯乙烯）的电缆料。聚乙烯废电缆料本身是各种颜色都有的，如再按颜色进行分拣和进行各别的处理，则工艺繁杂和不经济，只有加碳黑生成黑色电缆护套料较为实用和经济。本发明采用属于冷加工的双滚筒高速挤压分离的装置，将金属芯料和各色聚乙烯被覆料进行分离。由于去除金属芯料的各色聚乙烯被覆料仍可能沾有金属微屑（包括金属离子）及杂质，所以必须经过后续的切断和水洗，要求水洗、烘干后纯净的聚乙烯被覆短料压成试样后的电阻率大于5.10¹⁶Ω·cm为合格，以便在渗入碳黑后的聚乙烯被覆料的电阻率仍能大于要求的1.10¹⁶Ω·cm。另外为了使再生得黑色电缆护套料能抵抗热氧老化和改善低温脆性，除添加规定量的碳黑外，还添加抗氧剂和冲击改性剂，经常规的均匀搅拌、挤塑和造粒，最后得到合格的黑色电缆护套料。

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的全工艺流程图。

图2是本发明的双滚筒高速挤压分离装置的工作示意图。

参见图1，首先靠人工拣去其他材质（如聚氯乙烯）的废电缆，按芯料的材质、线径的大小进行粗分类（对沾有油污和较脏的废电缆，则需拣为另一类，在分离后再切断，并需先经过70℃适当浓度的碱水搅拌洗涤，再经二次室温清水清洗）。

其次将废电缆通过双滚筒高速挤压分离装置，以挤压冷加工的方式，将金属芯料与各色聚乙烯被覆料分离开来。参见图2，A和B都为金属实心滚筒，A筒可沿机架F上下移动，以调节两滚筒之间间隙;B筒则固定在机架F上。E为各色废聚氯乙烯电缆的被覆料，C为金属芯料，D为分离出的各色聚乙烯被覆料。两筒由电动机传动，转速为750转/分;两筒长度为50至80cm，直径为25至30cm，旋转方向如图所示。

为了得到纯净的聚乙烯被覆料，需要对以上分离得的各色聚乙烯被覆料进行切断和水洗，具体方法是：将以上分离得的各色聚乙烯被覆料切断成5±1mm的短料，然后置于水槽内，用搅拌机以750-1000转/分的速度搅拌3至5分钟（人工搅拌也可，但时间长些）。于是金属微屑（包括金属离子）及其它杂质沉于槽底，聚乙烯被覆短料则浮于水面。由于水洗搅拌后的聚乙烯被覆短料上附有水份，所以还需经甩干和烘干处理，烘干温度为70℃左右。如烘干后抽取部分聚乙烯被覆短料压成试样后的电阻率大于5.10¹⁶Ω·cm，即成为合格的纯净的聚乙烯被覆短料。

为最后再生得黑色电缆护套料，在纯净的聚乙烯被覆短料中需添加：

（1）规定量（部颁标准）的碳黑2.6±0.25%;

（2）抗氧剂：4.4-双（2甲基-4-6叔丁基苯基）丁烷0.2-0.3%和硫代二丙酸二月桂酯0.4-0.6%。两种抗氧剂都为天津力生化工厂生产;

（3）冲击改性剂：乙烯-醋酸乙烯共聚物（上海金山石化总厂生产），添加的量按乙烯-醋酸乙烯共聚物的不同型号计算，其中醋酸乙烯的含量在1.5-2.5%（如乙烯-醋酸乙烯共聚物的型号为38.5%/27，则其中醋酸乙烯的含量为0.385，若要求添加的醋酸乙烯的含量为2%，而纯净的聚乙烯被覆短料为300g，则乙烯-醋酸乙烯共聚物添加量x的计算为：2∶100＝0.385x∶300+x，x＝16.4g）。

将一定量的纯净聚乙烯被覆短料、碳黑、两种抗氧剂、冲击改性剂均匀搅拌后，经常规的挤塑、造粒得到成品。

本发明的试制样品经中国电线电缆产品质量监督检测中心测试，认为合格。符合SG234-81号的要求，具体数据见表1所列。

本发明的优点是：各工艺简易可行;无腐蚀、无公害;设备造价不高，通用性好;回收率高，除金属芯料全部回收外，聚乙烯被覆料也被全部还原利用成电缆护套料。

下面结合实施例对本发明作进一步叙述：

经过水洗、搅拌、甩干和烘干后的废聚乙烯通讯电缆被覆短料（5mm左右）取100g入压机压制成2mm的试板二块，贴铝电极后置于电阻率测试仪上测试，获得1.1×10¹⁷Ω·cm电阻率值，认为满意（以前有一次曾获得2.6×10¹⁶Ω·cm电阻率值，认为不合格，因为后道渗入碳黑及添加剂的工序会使电阻率下降）。再取同一批料300g渗入碳黑7.2g和4.4-双（2甲基-4-6叔丁基苯基）丁烷0.9g和硫代二丙酸二月桂酯1.2g和乙烯-醋酸乙烯共聚物（38.5%/27）25g搅拌均匀后立即封装由飞机送上海的中国电线电缆产品质量监督检测中心，根据各试验项目的要求压制成各种不同厚度及形状的试样进行各项性能测试，所得数据已列前面表1。由于监测合格，再取同一批料3000g，渗入碳黑72g和4.4-双（2甲基-4-6叔丁基苯基）丁烷9g和硫代二丙酸二月桂酯12g和乙烯-醋酸乙烯共聚物（38.5%/27）250g搅拌均匀后进90型挤塑机挤出（主机功率75KW，机头温度200℃，出料速度5米/分），造粒后再次测得各种性能的具体数据见表2所列。

表1 试样的各种性能实测值表

试验项目	要求值	实测值
			熔体指数≤g/10min	0.5	0.38
密度≥g/cm²	0.930	0.934
			拉伸强度≥kg/cm²	110	251
断裂伸长率≥％	500	590
			脆化温度－70℃	不开裂	通过
耐环境应力开裂≥48h	不开裂	通过
			体积电阻率≥Ω·cm	1×10¹⁶	8.59×10¹⁶
击穿场强≥kv/mm	20	28.3

表2 试样的再次各种性能实测值表

试验项目	实测值
		熔体指数≤g/10min	0.40
密度≥g/cm²	0.933
		拉伸强度≥kg/cm²	260
断裂伸长率≥％	550
		脆化温度－70℃	通过
耐环境应力开裂≥48h	通过
		体积电阻率≥Ω·cm	6.8×10¹⁶
击穿场强≥kv/mm	24.9

Claims

1、一种聚乙烯废电缆料的再生利用方法，属于回收聚乙烯电缆中废旧材料和聚乙烯废被覆料的再生利用的方法，包括废电缆的分拣、金属芯料与聚乙烯被覆料的分离和分离出的聚乙烯被覆料的化学处理的步骤，本发明的特征是：

(1、1)金属芯料与聚乙烯被覆料的分离采用双滚筒高速挤压分离装置；

(1、2)双滚筒高速挤压分离装置分离出的聚乙烯被覆料经切断(长5±1mm)后置于水槽内，用搅拌机搅拌；水洗搅拌后捞出聚乙烯被覆短料，甩干及烘干；压成试样电阻率大于5×10¹⁶Ω·cm则成为纯净聚乙烯被覆短料；

(1、3)纯净聚乙烯被覆短料加碳黑2.35%-2.85%和4.4-双(2甲基-4-6叔丁基苯基)丁烷0.2%-0.3%和硫代二丙酸二月桂酯0.4%-0.6%和乙烯-醋酸乙烯共聚物(按不同型号计算，使醋酸乙烯含量在1.5%-2.5%)，经常规的均匀搅拌、挤塑和造粒得到黑色电缆护套料。