CN107825620A - 一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料回收领域，公开了一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，通过将塑料瓶去瓶盖在甩干机中除脱残留的水，然后烘干，送入冷冻笼中振荡，在振荡作用下，冷冻脆化的标签和胶粘剂被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶；进一步送入粉碎机粉碎至小于2cm的大片，通过旋风分离，使残留的少量标签进一步分离干净，经螺杆挤出造粒得到高品质塑料品回收料。该方法的显著优势是在绿色无污染的工艺条件下实现了塑料瓶分选、分离自动化，解决传统靠人工和化学分离的低效率和高污染的问题。而且由于冷冻会使塑料瓶的标签以及粘接剂脆化，因此标签剥离效率，而且粘接剂去除干净，使得回收的塑料瓶再生料洁净度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料回收领域，特别涉及一种绿色环保的回收塑料瓶加工方法。
背景技术
随着塑料行业与其相关产业发展迅速，塑料的使用量大幅增高。因此塑料制品包括电子产品、工业农业用品，食品与生活用品包装等被大量使用。然而随着产量占整个塑料产量90%以上的大宗塑料品种由于使用周期短，消费量大，且报废后极难自然降解，迅速增多的废旧塑料制品造成的环境污染水土流失等负面影响已经日益严重。由于众多废旧塑料蕴含大量再生资源，因此为防止废旧塑料积累带来的生态环境与资源浪费问题，各国均对其回收利用采取政策法规，资金投入，新型回收利用技术开发等积极举措。美国作为塑料生产消费第一大国，废塑料制品回收率已达50%以上，欧洲回收塑料包装制品超过50%的国家也已达8个。其中瑞士国对塑料制品，尤其对于瓶装塑料的回收效果尤为显著，回收率达80%。截止2008年末，我国的塑料制品消费总量已攀升至全世界第二位。然而废弃塑料回收率仅为22%左右，加之废塑料的进口，我国已成为世界废旧塑料回收总量最大的国家。
废旧塑料处理方式主要包括填埋、能量回收、热裂解法和化工原料再生4种方法。由于占用面积大，塑料降解缓慢，化学残留物污染土地及地下水等严重问题，填埋法已被淘汰；能量回收法将废旧塑料当做燃料，通过燃烧废旧塑料产生热能进而转化为电能。另有方法可以将其制成固性燃料使其资源化。该方法的缺点是由于混合塑料所含成分比较复杂，燃烧过程中产生众多种类的有害气体和以及大量粉尘，难以全部处理，严重污染大气；热裂解法将挑选过的废旧塑料通过特定温度下使其裂解为小分子碳氢化合物，再经处理获取燃料油，燃料气等产品，产生的尾气可大幅降至焚烧法的5%～20%，该处理方法由于现有技术限制无法处理大规模废旧塑料，且由于该方法耗能巨大导致回收塑料的成本较高，回收经济效益不佳。如果突破技术瓶颈，热裂解法仍具有一定的应用前景；将废旧塑料作为化工原料进行再生是针对单一材质颜色的塑料制品，通过特定的回收方法，如一些品种的塑料在添加聚氨酯可发生水解反应，获得所需的化工原料单体。此种还原单体的方法最大限度提高产品附加值，是废旧塑料再生利用的最佳途径，耗能较小。该方法实现了资源节约与环境保护两个目的，是卓尔有效的处理方法。
专利申请号为CN201510486352.7提出了一种快速剥离商标的废旧塑料瓶处理系统及其方法，生产线整体结构简单，符合回收利用的经济原则。但分拣塑料瓶主要靠人工操作来完成，但工作环境恶劣，不适合长时间工作，且在实际塑料瓶回收过程中，存在容易将塑料瓶身和瓶盖一起粉碎的难以分开的问题，效率低下。
专利申请号为CN201610910847.2提出了一种塑料瓶回收用清洗剂，从一定程度上降低了塑料瓶除去标签的困难，但清洗剂的使用导致了在回收塑料瓶过程中造成二次污染。
发明内容
针对上述塑料瓶回收过程存在标签和粘结剂去除困难、碱水清洗易污染环境的缺陷，本发明提出一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，以解决现有塑料瓶回收过程中除去标签困难的问题。
为实现上述目的,本发明采用如下具体技术方案:
一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征是包括如下步骤：
（1）分拣：通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用清水对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）低温脱标签：将干燥后的塑料瓶送入冷冻笼中振荡，在高速振荡作用下，冷冻脆化的标签被振落，标签粘接剂冷冻脆化被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶，冷冻笼的温度范围控制在﹣25～﹣10℃；
（4）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（5）旋风分离：通过旋风分离，使残留的少量标签进一步分离干净；
（6）螺杆机造粒：采用杆挤出机对塑料碎片进行挤出造粒。
上述方案中，步骤（3）所述的高速振荡，振荡频率为20-30Hz。
上述方案中，步骤（3）所述的冷冻笼的笼格大小为3-5cm，较佳的保证冷冻振落的标签、粘接剂排除笼外。
上述方案中，步骤（3）所述的冷冻笼内设置有表面布满锥形刺的螺旋叶，在高速振荡过程中，增加与塑料瓶外侧的摩擦，增加除去标签的效果。
上述方案中，步骤（3）所述的冷冻笼外一侧设置风机，较佳的使振落的的标签、粘接剂及时排除笼外，并利于收集。
上述方案中，步骤（5）所述的旋风分离，设置旋风风速为0.8-1.2m/s，较佳的使粘附于塑料瓶表面的残余的标签、粘接剂脱落分离。
上述方案中，步骤（6）所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中的一种。
上述方案中，回收塑料瓶生产工艺包括自动分拣设备、漂洗机、去标签冷冻笼、破碎机、去标签旋风分离机、螺杆挤出机。整个回收过程无污染、绿色环保，而且塑料瓶的标签去除干净，提升了塑料瓶回收料的质量。
公知的，塑料瓶作为目前废弃最多的塑料制品，由于其形态和成分单一，易于回收，成为回收塑料领域最受欢迎的回收产品。其主要由聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为原料制备而成，透明度高，回收价值大。
但现有塑料瓶回收为了得到高品质回收料，大都采用人工分拣的方法去除带色瓶盖，去除纸标签或带色标签。导致效率变低 。
而采用流水线设备回收塑料瓶，大都采用碱液清洗去标以剥掉塑料瓶外壳的塑料标签，常用的清洗剂为热碱或化学药剂。不但对环境造成污染，而且由于清洗不彻底容易对塑料瓶造成二次污染。
本发明通过将塑料瓶去瓶盖在甩干机中除脱残留的水，然后烘干，送入冷冻笼中振荡，在振荡作用下，冷冻脆化的标签被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶；进一步送入粉碎机粉碎至小于2cm的大片，通过旋风分离，使残留的少量标签进一步分离干净，经螺杆挤出造粒得到高品质塑料品回收料。该方法的显著优势是在绿色无污染的工艺条件下实现了塑料瓶分选、分离自动化，解决传统靠人工和化学分离的低效率和高污染的问题。而且由于冷冻会使塑料瓶的标签以及粘接剂脆化，因此标签剥离效率，而且粘接剂去除干净，使得回收的塑料瓶再生料洁净度提高。
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
一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征是包括如下步骤：
（1）分拣：将聚酯(PET)矿泉水瓶通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用清水对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）低温脱标签：将干燥后的塑料瓶送入笼格大小为5cm的冷冻笼中振荡，设置冻笼的温度为﹣25℃；在振荡频率为20Hz条件下高速振荡，冷冻脆化的标签被振落，标签粘接剂冷冻脆化被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶；
（4）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入滚刀粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（5）旋风分离：通过旋风分离，设置旋风风速为0.8m/s，较佳的使粘附于塑料瓶表面的残余标签、粘接剂脱落分离，进一步分离干净；
（6）螺杆机造粒：采用单螺杆挤出机挤出造粒，得到回收的塑料瓶塑料粒子。
将实施例1得到的塑料粒子压片至0.2mm，测试其强度和透明性，拉伸强度为48MPa；透明度为87.5%；片表面无杂质黑点。
对比例1
采用与实施例1同批次的塑料瓶，采用传统的热碱液清洗除标签，包括如下步骤：
（1）分拣：将聚酯(PET)矿泉水瓶通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用热碱液对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入滚刀粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（4）螺杆机造粒：采用单螺杆挤出机挤出造粒，得到回收的塑料瓶塑料粒子。
将对比例1得到的塑料粒子压片至0.2mm，测试其强度和透明性，拉伸强度为32MPa；透明度为64%；片表面由胶粒子。
实施例2
一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征是包括如下步骤：
（1）分拣：将聚乙烯(PE)塑料瓶通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用清水对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）低温脱标签：将干燥后的塑料瓶送入笼格大小为3cm的冷冻笼中振荡，设置冻笼的温度为﹣20℃；在振荡频率为30Hz条件下高速振荡，冷冻脆化的标签被振落，标签粘接剂冷冻脆化被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶；
（4）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入滚刀粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（5）旋风分离：通过旋风分离，设置旋风风速为1.0m/s，较佳的使粘附于塑料瓶表面的残余标签、粘接剂脱落分离，进一步分离干净；
（6）螺杆机造粒：采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到回收的塑料瓶塑料粒子。
将实施例2得到的塑料粒子压片至0.2mm，测试其强度和透明性，拉伸强度为28MPa；透明度为82.7%；片表面无杂质黑点。
对比例2
采用与实施例2同批次的PE材质塑料瓶，采用传统的热碱液清洗除标签，包括如下步骤：
（1）分拣：将聚乙烯(PE)塑料瓶通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用热碱液对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入滚刀粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（4）螺杆机造粒：采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到回收的塑料瓶塑料粒子。
将对比例2得到的塑料粒子压片至0.2mm，测试其强度和透明性，拉伸强度为17MPa；透明度为58.5%；片表面有色点，为未除干净的标签颜色混入所致。
实施例3
一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征是包括如下步骤：
（1）分拣：将聚丙烯(PP)类塑料瓶通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用清水对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）低温脱标签：将干燥后的塑料瓶送入笼格大小为4cm的冷冻笼中振荡，设置冻笼的温度为﹣10℃；在振荡频率为25Hz条件下高速振荡，冷冻脆化的标签被振落，标签粘接剂冷冻脆化被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶；
（4）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入滚刀粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（5）旋风分离：通过旋风分离，设置旋风风速为1.2m/s，较佳的使粘附于塑料瓶表面的残余标签、粘接剂脱落分离，进一步分离干净；
（6）螺杆机造粒：采用单螺杆挤出机进行挤出造粒，得到回收的塑料瓶塑料粒子。
将实施例4得到的塑料粒子压片至0.2mm，测试其强度和透明性，拉伸强度为41MPa；透明度为88%；片表面无杂质黑点。
对比例3
采用与实施例3同批次的PP材质塑料瓶，采用传统的手工剥离标签，包括如下步骤：
（1）分拣：将聚丙烯(PP)塑料瓶通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用人工撕脱标签，清水对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入滚刀粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（4）螺杆机造粒：采用单螺杆挤出机进行挤出造粒，得到回收的塑料瓶塑料粒子。
将对比例3得到的塑料粒子压片至0.2mm，测试其强度和透明性，拉伸强度为33MPa；透明度为81%；片表面存在大量的胶粒子，主要是人工撕标签，难以将胶粘剂除脱，大量的胶粘剂形成胶粒子不但影响回收料的透明性，而且强度会降低。
Claims (7)
1.一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征是包括如下步骤：
（1）分拣：通过自动分拣设备按照颜色、形状对塑料瓶进行分类；
（2）除盖、杂质：采用清水对塑料瓶进行漂洗、过滤除去盖、杂质、干燥；
（3）低温脱标签：将干燥后的塑料瓶送入冷冻笼中振荡，在高速振荡作用下，冷冻脆化的标签被振落，标签粘接剂冷冻脆化被振落，排除笼外，笼内为完整的塑料瓶，冷冻笼的温度范围控制在﹣25～﹣10℃；
（4）破碎：将脱标签后的塑料瓶送入粉碎机破碎至小于2cm的塑料碎片；
（5）旋风分离：通过旋风分离，使残留的少量标签进一步分离干净；
（6）螺杆机造粒：采用杆挤出机对塑料碎片进行挤出造粒。
2.根据权利要求1所述一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征在于：步骤（3）所述的高速振荡，振荡频率为20-30Hz。
3.根据权利要求1所述一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征在于：步骤（3）所述的冷冻笼的笼格大小为3-5cm。
4.根据权利要求1所述一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征在于：步骤（3）所述的冷冻笼内设置有表面布满锥形刺的螺旋叶，在高速振荡过程中，增加与塑料瓶外侧的摩擦，增加除去标签的效果。
5.根据权利要求1所述一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征在于：步骤（3）所述的冷冻笼外一侧设置风机。
6.根据权利要求1所述一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征在于：步骤（5）所述的旋风分离，设置旋风风速为0.8-1.2m/s。
7.根据权利要求1所述一种绿色冷冻回收塑料瓶的方法，其特征在于：步骤（6）所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中的一种。
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