CN107379321B - 一种废旧塑料无水清洗回收的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废旧再生塑料领域，具体涉及一种废旧塑料无水清洗回收的方法。通过在废旧塑料粉末中加入硬质无机物，辅助干粉剥离剂，在干态状态下通过在卧式旋转筒中旋转，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨等高粘附性杂质的活化，利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面的泥土、油脂、油墨剥离；进一步利用旋风分离器分离出剥离的泥土、油脂、油墨等微细杂物；实现了无水条件下高效清洗废旧塑料。该方法对泥土、油脂、油墨等高粘附性物质实现了有效的清除，其清洗过程密闭无污染物排放，工艺简短，可连续作业，对废旧塑料高质量回收利用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及再生塑料领域，具体涉及一种废旧塑料无水清洗回收的方法。
背景技术
自1930年现代塑料工业形成以来，经过80多年的飞速发展，塑料工业已经成为轻工业的中流砥柱。在塑料产品的广泛应用的同时，也产生了巨大的塑料污染，对全球的生态环境造成了极大的破坏。目前对废塑料垃圾的处理方法主要是填埋处理和焚烧处理，然而填埋处理由于其占用空间较大，增加了土地资源压力，同时由于废塑难于降解，严重的妨碍了水的渗透和地下水流通，其次废塑中的添加剂还会对土地造成二次污染。焚烧处理由于燃烧产生的CO、多环芳香烃化合物以及重金属会随着烟尘和焚烧残渣一起排放而对环境造成很大的污染。
随着科学技术的进步，开始出现废旧塑料再生利用，真正意识上实现了资源循环利用。废旧塑料的回收再生与开发原生资源相比，成本较低，所以废旧塑料的回收具有十分广阔的市场和潜力。将废旧塑料回收再利用，可以有效解决资源浪费和环境污染，利国利民。废弃塑料作为一种新的资源，蕴含着巨大的开发利用价值，废旧塑料的可持续再生利用是再生塑料发展的总趋势。因此，如何有效地将废旧塑料回收再利用，并且提高其回收率和回收质量，是目前塑料行业急需解决的一个重要问题。
现有废旧塑料的回收再利用还停留在较低的水平，其表现为回收的再生塑料品质低、杂质多、颜色深，可再加工性能差。现有废旧塑料回收技术主要是将塑料进行粉碎，然后再进行热熔再生。由于废旧塑料上一般粘附有油脂、泥土、印刷油墨等脏物，因此，在再生回收前需要对回收的废旧塑料进行清洗。这也成为废旧塑料回收的关键环节。一方面，通过清洗，可以提高再生塑料的外观质量；另一方面，通过清洗，可以减少杂物对塑料力学性能、可热塑加工性能的影响，实现塑料可持续循环的应用。然而，现有废旧塑料的清洗除杂基本采用水清洗，其不但耗水量较大，产生大量的污水，而且清洗效果并不佳，对一些油脂、油墨等高粘附性杂物难以清除。由此制造出的再生塑料存在强度低、色泽差、纯度低、手感差、表面不光滑和利用率低等的问题，只能作为低劣的塑料用于一些价值较低的领域，不能很好的实现废旧塑料有效利用。阻碍了废旧塑料高质量回收利用的发展。
发明内容
为了实现废旧塑料的高质量回收再利用，得到外观色泽、力学性能较佳的废旧塑料，本发明提出一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其实现了无水清洗废旧塑料，不但避免了现有水洗废旧塑料产生无水的缺陷，而且对废旧塑料的清洗更彻底，使其附着的泥土、砂石、油脂、油墨等杂质有效的脱离废旧塑料，得到的废旧再生塑料无论是外观色泽还是可再热塑加工性能，均表现优异。该废旧塑料清洗方法对实现废旧塑料高效利用具有重要意义。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于: 采用硬质无机颗粒微摩擦研磨剥离的方法清洗废旧塑料，具体清洗方法如下：
( 1 )将收集的废旧塑料送入振动筛，同时通入热风，在将废旧塑料风干的同时，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石、铁屑等，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料的表面外露；
( 2 )将步骤（1）预处理的废旧塑料粉碎至过20目筛网，得到废旧塑料粉末，将废旧塑料粉末与硬质无机颗粒、剥离剂以质量比1：0.1-0.2：0.01-0.03混合，在卧式旋转筒中以15-30rpm的转速旋转15-35min，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨等高粘附性杂质的活化，利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；所述硬质无机颗粒为粒径大于3mm的高硬度、高耐磨性无机颗粒；
（3）将步骤（2）卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，分离出的硬质无机颗粒，循环利用，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨粉以及剥离剂组成的混合物；
（4）将步骤（3）得到的筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的废旧塑料。
本发明步骤（2）采用硬质无机颗粒，在卧式旋转筒旋转过程中，对废旧塑料粉末产生微摩擦、研磨作用，较佳的使废旧塑料表面紧密粘附的泥土、油脂、油墨等杂质剥离，而硬质无机颗粒为高硬度、高耐磨性的无机大颗粒，通过控制卧式旋转筒旋转速度，硬质无机颗粒不会被研磨破碎，从而可以分离出循环使用。
优选的，步骤（2）所述硬质无机颗粒为粒径大于3mm的陶瓷微粒、刚玉、石英砂中的一种或多种的混合物。
进一步优选的，所述硬质无机颗粒为不规则型形，更为优选的，所述硬质无机颗粒的外形有棱角。其显著的优势是在于废旧塑料的微摩擦研磨过程中，易于将废旧塑料表面的杂物刮擦分离。
本发明步骤（4）中，由于筛余物中剥离的泥土、油脂、油墨、以及添加的剥离剂为细小比重较大的粉末，而废旧塑料为比重较小的粉末，通过旋风分离器的分离作用下获得高品质的废旧塑料。
优选的，步骤（2）所述剥离剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的至少一种，其干粉碱性特性，对废旧塑料中的油脂、油墨具有良好的浸蚀、活化、剥离作用。
优选的，步骤( 2 )所述卧式旋转筒中，通入液氮冷气，使废旧塑料粉末处于半硬化状态，避免塑料柔性对杂物的包裹，更有利于硬质无机颗粒对废旧塑料粉末表面的泥土、油脂、油墨的摩擦剥离。
本发明的目的是除去废旧塑料中难以去除的油脂、油墨等杂质，将大幅提升废旧塑料的品质。对于废旧塑料中明显的杂物，需要预先去除，以免影响后续的微摩擦研磨剥离效果。常规的，对废旧塑料的预处理包括人工分拣、筛分等。
本发明一种废旧塑料无水清洗回收的方法，通过在废旧塑料粉末中加入硬质无机物，辅助干粉剥离剂，在干态状态下通过在卧式旋转筒中旋转，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨等高粘附性杂质的活化，利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面的泥土、油脂、油墨剥离；进一步利用旋风分离器分离出剥离的泥土、油脂、油墨等微细杂物；实现了无水条件下高效清洗废旧塑料。该方法对泥土、油脂、油墨等高粘附性物质实现了有效的清除，其清洗过程密闭无污染物排放，工艺简短，可连续作业，对废旧塑料高质量回收利用具有重要意义。
本发明一种废旧塑料无水清洗回收的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、实现了无水清洗废旧塑料，有效破解了水洗废旧塑料污染环境、能耗高的缺陷。
2、通过无机硬质颗粒对废旧塑料粉末的微摩擦研磨，使得传统水清洗难以去除的油脂、油墨等被剥离去除，从而最终得到的废旧再生塑料杂质少、品质高，附加值高。
3、本发明制备方法工艺简短、设备要求低，可实现连续规模化作业，具有极高的实用价值。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
( 1 )将收集的废旧塑料制品送入振动筛，振动筛网孔为10-30mm，同时通入40-50℃的热风，在将废旧塑料风干的同时，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石、铁屑等，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料片、薄膜的表面外露；
( 2 )将步骤（1）预筛分的废旧塑料粉碎至过20目筛网，得到废旧塑料粉末，将废旧塑料粉末与粒径大于3mm的氧化铝陶瓷粒、氢氧化钠以质量比1：0.1：0.01混合，在卧式旋转筒中以15rpm的转速旋转，旋转过程中氢氧化钠废旧塑料中高粘附性的油脂、油墨等杂质活化，氧化铝陶瓷粒得硬质特性产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；旋转剥离15min后出料；
（3）将步骤（2）卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，振动筛网孔设置为2mm，分离出氧化铝陶瓷粒，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨粉以及剥离剂组成的粉末混合物；
（4）将步骤（3）得到的筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的废旧塑料。
将实施例1清洗得到的废旧塑料压片后进行分析：外观为亮白色，色泽均一；0.2mm厚的片材透明度为38%，拉伸强度为17MPa。
对比样：同批次废旧塑料，采用水洗，压片后进行分析：外观为浅白色，有明显黑点；0.2mm厚的片材透明度为9%，拉伸强度为12MPa。
实施例2
( 1 )将收集的废旧塑料利用分切机分切为10cm以内的碎片，送入振动筛，同时通入热风，在将废旧塑料风干的同时，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石、铁屑等，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料的表面外露；
( 2 )将步骤（1）预处理的废旧塑料粉碎至过20目筛网，得到废旧塑料粉末，将废旧塑料粉末与粒径大于3mm的刚玉颗粒、碳酸钠以质量比1：0.15：0.03混合，在卧式旋转筒中以30rpm的转速旋转35min，旋转过程中通过碳酸钠对油脂、油墨等高粘附性杂质的活化，利用硬质刚玉产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；所
（3）将步骤（2）卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，分离出的硬质刚玉，循环利用，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨粉以及剥离剂组成的混合物；
（4）将步骤（3）得到的筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的废旧塑料。
实施例3
一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于: 采用硬质无机颗粒石英砂微摩擦研磨剥离的方法清洗废旧塑料，具体清洗方法如下：
( 1 )将收集的废旧塑料送入振动筛，同时通入热风，在将废旧塑料风干的同时，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石、铁屑等，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料的表面外露；
( 2 )将步骤（1）预处理的废旧塑料粉碎至过20目筛网，得到废旧塑料粉末，将废旧塑料粉末与石英砂、氢氧化钾以质量比1：0.2：0.02混合，在卧式旋转筒中以20rpm的转速旋转20min，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨等高粘附性杂质的活化，利用硬质无机颗粒石英砂产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；
（3）将步骤（2）卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，分离出的硬质无机颗粒石英砂 ，循环利用，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨粉以及剥离剂组成的混合物；
（4）将步骤（3）得到的筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的废旧塑料。
实施例4
一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于: 采用硬质无机颗粒微摩擦研磨剥离的方法清洗废旧塑料，具体清洗方法如下：
( 1 )将收集的废旧塑料送入振动筛，同时通入热风，在将废旧塑料风干的同时，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石、铁屑等，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料的表面外露；
( 2 )将步骤（1）预处理的废旧塑料粉碎至过20目筛网，得到废旧塑料粉末，将废旧塑料粉末与硬质无机颗粒、剥离剂以质量比1：0.1-0.2：0.01-0.03混合，在卧式旋转筒中以15rpm的转速旋转15min，并通入液氮冷冻，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨等高粘附性杂质的活化，利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；所述硬质无机颗粒为粒径大于3mm的高硬度、高耐磨性无机颗粒；
（3）将步骤（2）卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，分离出的硬质无机颗粒，循环利用，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨粉以及剥离剂组成的混合物；
（4）将步骤（3）得到的筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的废旧塑料。
实施例4所用废旧塑料原料与实施例1为同批次，实施例4清洗得到的废旧塑料压片后进行分析：外观为亮白色，色泽均一；0.2mm厚的片材透明度为42%，拉伸强度为17MPa。
显然通过在硬质无机颗粒对废旧塑料摩擦研磨剥离过程中，冷冻将避免塑料柔性对杂物的包裹，更有利于硬质无机颗粒对废旧塑料粉末表面的泥土、油脂、油墨的摩擦剥离。其清洗效果更干净。
Claims (5)
1.一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于: 采用硬质无机颗粒微摩擦研磨剥离的方法清洗废旧塑料，具体清洗方法如下：
( 1 )将收集的废旧塑料送入振动筛，同时通入热风，在将废旧塑料风干的同时，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石、铁屑，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料的表面外露；
( 2 )将步骤（1）预处理的废旧塑料粉碎至过20目筛网，得到废旧塑料粉末，将废旧塑料粉末与硬质无机颗粒、剥离剂以质量比1：0.1-0.2：0.01-0.03混合，在卧式旋转筒中以15-30rpm的转速旋转15-35min，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨的活化，利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；所述硬质无机颗粒为粒径大于3mm的高硬度、高耐磨性无机颗粒；
（3）将步骤（2）卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，分离出的硬质无机颗粒，循环利用，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨以及剥离剂组成的混合物；
（4）将步骤（3）得到的筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的废旧塑料。
2.根据权利要求1所述一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于:步骤（2）所述硬质无机颗粒为粒径大于3mm的陶瓷微粒、刚玉、石英砂中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于: 步骤（2）所述硬质无机颗粒的外形有棱角。
4.根据权利要求1所述一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于:步骤（2）所述剥离剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种废旧塑料无水清洗回收的方法，其特征在于:步骤( 2 )所述卧式旋转筒中，通入液氮冷气，使废旧塑料粉末处于半硬化状态，避免塑料柔性对杂物的包裹，更有利于硬质无机颗粒对废旧塑料粉末表面的泥土、油脂、油墨的摩擦剥离。
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