CN109203298A - 一种部分可熔的复合物边角料回收利用系统 - Google Patents

一种部分可熔的复合物边角料回收利用系统 Download PDF

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Abstract

一种部分可熔的复合物边角料回收利用系统，包括破碎装置、熔融装置、造粒装置、混胶装置和成型装置；所述破碎装置用于将物料破碎成颗粒或粉料；熔融装置承接破碎后的颗粒或粉料，对物料进行加热，使物料形成塑性体；所述造粒装置用于将塑性体制成二次颗粒；混胶装置用于将二次颗粒与胶黏剂混合，形成混凝体；成型装置包括模具和加压装置，模具用于对混凝体塑型，加压装置对模具加压。该系统能够以低投入、低成本，高效益的回收利用包含有机可熔物的废弃物。

Description

一种部分可熔的复合物边角料回收利用系统
技术领域
本发明涉及废弃物回收利用装置，具体涉及一种含有有机高分子可熔融物质的废料回收利用系统。
背景技术
高分子材料的熔点通常不高，如PP、PE、EVA、PA6、PET等的熔点不超过300度。这些材料的回收利用途径非常多，如回收制成薄膜，化纤、容器等等。单一组分的材料回收利用相对容易。但是对于多组分复合材料的回收就非常困难。复合材料中组分多样，化学性质复杂，如果将组分分离、分类之后回收，工艺难度非常高，要获得高纯度的单一组分非常困难，成本高，经济效益非常低。
例如地毯、汽车内饰行业，在生产中的边角以及为了获得设计形状剪裁产生的边角料，占总体成品的3-10％。这些边角料中包含了多种材料，且通过PP、PE、EVA、PA6、PET或是胶合粘结在一起。要分离、分类之后再应用，难度高，成本高，分离纯度低，再利用困难。
地毯中通常含有相当比例(30-60％)的可熔融物质，如PP、PE、EVA、PA6、PET等。将地毯、汽车内饰边角废料作为整体回收利用，制成有应用价值的产品，是一举多得的举措。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种将部分可熔的复合物回收利用的生产系统。
为了实现上述目的，本发明包括破碎装置、熔融装置、造粒装置、混胶装置和成型装置；
所述破碎装置用于将物料破碎成颗粒或粉料；
熔融装置承接破碎后的颗粒或粉料，对物料进行加热，使物料形成塑性体；
造粒装置将塑性体制成二次颗粒；
混胶装置用于将二次颗粒与胶黏剂混合，形成混凝体；
成型装置包括模具和加压装置，模具用于对混凝体塑型，加压装置对模具加压。
优选的，所述混胶装置为搅拌机。
优选的，所述成型装置中加压装置为液压机。
优选的，所述模具包括上模和下模。
进一步的，所述破碎装置、熔融装置、造粒装置组成摩擦造粒装置。
进一步的，所述摩擦造粒装置包括锥形筒，柱形筒，锥形棍，螺纹筒，挤塑环，切刀和电机；
所述锥形辊与锥形筒同轴，且位于锥形筒内，锥形筒的锥角大于锥形辊的锥角；
柱形筒与锥形筒同轴，柱形筒内径大于锥形筒的内径，柱形筒顶面开口与锥形筒底端连通；
锥形筒与同轴的转轴固定连接，转轴由电机传动；
所述挤塑环位于螺纹筒和柱形筒底端，挤塑环与柱形筒固定连接，且与螺纹筒滑动配合，挤塑环上开有出料孔，出料孔位于螺纹筒和柱形筒之间空腔的正下方；
转轴上固定切刀，切刀用于切割出料孔下方的挤出的物料。
优选的，所述熔融装置为螺杆挤出机。
优选的，所述熔融装置包括金属管，金属管外表面固定加热盘管。
优选的，所述造粒装置包括挤塑机。
本发明的有益效果在于：
1、生产系统适用于包含部分可熔物的废弃物的回收利用，能够用于制造各种规格的户外疏水地砖、墙面砖亦或是屋顶防水层下保温、隔音、防冷热交变开裂缓冲砖。
2、系统组成简洁，前期投入小，使用和维护成本低，能够进行灵活生产，经济效益显著，适用于大、中、小规模的生产。
附图说明
图1是系统示意图。
图2是上下模配合示意图。
图3是造粒装置中摩擦造粒装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明做详细描述。
如图1至3所示，一种部分可熔的复合物边角料回收利用系统，包括破碎装置、熔融装置、造粒装置、混胶装置20和成型装置30；回收的废弃物是高分子有机材料，熔点在100-300℃之间。可熔物的含量最好不低于30％，这样能够便于造粒。
所述破碎装置用于将物料破碎成颗粒或粉料；
蓉蓉装置破碎后的颗粒或粉料，对物料进行加热，使物料形成塑性体，
所述造粒装置用于将塑性体制成二次颗粒；
混胶装置用于将二次颗粒与胶黏剂混合，形成混凝体；
成型装置包括模具和加压装置，模具用于对混凝体塑型，加压装置对模具加压。
其中各种装置的选择可以根据规模，预算等等企业自身条件自行选择。混胶装置为搅拌机。搅拌机种类根据物料颗粒大小，级配、胶黏剂的种类等等因素来选择。
所述成型装置中加压装置为液压机。
如图2所示，所述模具包括上模和下模。上下模配合能够生产上方体形的地板砖，用于步道，健身房，跑道等等。
如图3所示，所述破碎装置、熔融造粒装置组成摩擦聚粒装置。利用摩擦产生热量是可熔物质融化或重新具有塑性，从而使物料整体具有可塑性。
具体结构如图3所示，所述聚粒装置包括锥形筒11，柱形筒12，锥形棍13，螺纹筒14，挤塑环，15切刀，16和电机；
所述锥形辊13与锥形筒11同轴，且位于锥形筒11内，锥形筒11的锥角大于锥形辊13的锥角；
柱形筒12与锥形筒11同轴，柱形筒12内径大于锥形筒11的内径，柱形筒12顶面开口与锥形筒11底端连通；
锥形筒13与同轴的转轴固定连接，转轴由电机传动；
14地面固定同轴的螺纹筒15，螺纹筒15外立面上的螺纹分为2-4级，14的一端至另一端螺距逐级减小，螺纹与柱形筒12内里面贴合或留有空隙；
所述挤塑环16位于螺纹筒15和柱形筒12底端，挤塑环16与柱形筒12固定连接，且与螺纹筒15滑动配合，挤塑环16上开有出料孔，出料孔位于螺纹筒和柱形筒之间空腔的正下方；
转轴上固定切刀17，切刀用于切割出料孔下方的挤出的物料。
优选的实施方式，所述熔融装置为螺杆挤出机，这种方式也是机械力加热。当然也可以使用外部热源加热，所述熔融装置包括金属管，金属管外表面固定加热盘管。
优选的实施方式，所述造粒装置为挤塑机。
该系统已回收利用地毯、汽车内饰边角料生产疏水地砖为例，具体的生产过程包括以下步骤：
1)使用破碎装置破碎边角料；
2)将边角料加热至部分融化，形成塑性体，制成固体颗粒；
3)将固体颗粒与胶黏剂混合均匀形成混凝体；
4)将混凝体倒入模具，加压直到胶黏剂硬化，脱模获得成品。
边角料的通常破碎粒径在2-6mm范围内。把能熔融的部分融化掉形成塑性体。当然这个融化的含义并不一定要求完全融化，如PP和PE、EVA材料熔点低、软化点低，在软化点和熔融点之间具有塑性，这个时候与其它没有软化或熔融的材料混合也具有塑性。这个时候与其它没有软化或熔融的材料混合也具有塑性。只要能够使破碎后的材料具有可塑性即可。当然，现有的地毯、汽车内饰中含有相当的PP、PE、EVA、PA6、PET、棉、麻等，同时使用时，占地毯、汽车内饰总质量的30-60％。单独使用时，或是其他可熔物占地毯总质量应该不低于30％，这样能够保证塑性体能够进行造粒。机械力利用摩擦和挤压产生热量，会让熔融或软化体有释放压力的过程，会让其内部结构变得疏松，使颗粒的内产生一些闭口孔，使颗粒的弹性更佳。
PP的熔点约为164-170℃，PET的熔点在260℃左右，如果是这两种为如要软化或是熔融物，可根据比例来调整加热的温度。使塑性体能够造粒。融化温度在160-220℃范围内调整。所述边角料中PP质量比10-30％，PET质量比10-30％，这种比例的边角料，融化温度设置在180-200℃范围内。
造粒工序，将塑性体通过挤塑切粒、滚动造粒的方式制成颗粒。当然这几种方式制成的颗粒的粒径相对单一，可以集中在某一个相对较窄的粒径范围内。也可以将将塑性体用高压气体进行喷射制成小颗粒或是粉，形成相对连续的颗粒级配1-5mm。亦或是使用两种方法，配合造粒，高压气体喷射制成粉料1-5mm，然后配合各个单一粒径的颗粒，形成连续级配的颗粒。前文已经阐述步骤一中破碎边角料的粒径范围在之间。
单一级配的颗粒选择粒径范围在2-6mm之间，比较便于成型制成所需的形状产品。
固体颗粒步骤四中胶黏剂为常温固化胶。当然，使用其他种类的胶黏剂也可以，只是常温固化胶使用更方便。混合之后制成的混合物命名为混凝体。混凝体倒入模具后对混凝体加压。固化胶的使用量以及加压强度与后期成品的孔隙率直接相关。固化胶用量少，或是加压强度小，孔隙率就会升高。常用的持压参数是加压强度为5-8MPa，持压时间为3-15min。
孔隙率可以控制的情况下，将混凝体制成各种几何形状疏水地砖，便于拼接和铺装，尺寸200*200mm-500*500mm，或是其它大小的疏水地砖。孔隙率控制在3-15％，使转体内形成连通上下表面的透水通道。在砖的底面上设计凹槽，则能够形成连续的排水通道，使地面上不会积水。实际生产中，经过测试，使用2-6mm固体颗粒，孔隙率选择在6-8％，能够兼顾疏水地砖的强度和透水速率，使这两个指标都在较优的水平。
当然，这种疏水地砖最好是适用单一粒径范围的固体颗粒来制备。连续级配的固体颗粒也可以用于制备这种透水疏水地砖，只是透水的速率没有单一粒径范围颗粒制备的疏水地砖。
此外，利用连续级配的固体颗粒地砖且加压强度低，控制在3-8MPa，持压控制在5-15min左右即可，由于疏水地砖有一定的空隙率，保温、吸音效果好同时具备冷热交变变形系数小，可以预防防水层受冷热交变的影响开裂，所以特别适用于屋顶防水层下面的保温抗变形的缓冲层。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，包括破碎装置、熔融装置、造粒装置、混胶装置和成型装置；
所述破碎装置用于将物料破碎成颗粒或粉料；
熔融装置承接破碎后的颗粒或粉料，对物料进行加热，使物料形成塑性体，
造粒装置将塑性体制成二次颗粒；
混胶装置用于将二次颗粒与胶黏剂混合，形成混凝体；
成型装置包括模具和加压装置，模具用于对混凝体塑型，加压装置对模具加压。
2.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述混胶装置为搅拌机。
3.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述成型装置中加压装置为液压机。
4.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述模具包括上模和下模。
5.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述破碎装置、熔融装置、造粒装置组成摩擦造粒装置。
6.根据权利要求5所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述摩擦造粒装置包括锥形筒，柱形筒，锥形棍，螺纹筒，挤塑环，切刀和电机；
所述锥形辊与锥形筒同轴，且位于锥形筒内，锥形筒的锥角大于锥形辊的锥角；
柱形筒与锥形筒同轴，柱形筒内径大于锥形筒的内径，柱形筒顶面开口与锥形筒底端连通；
锥形筒与同轴的转轴固定连接，转轴由电机传动；
所述挤塑环位于螺纹筒和柱形筒底端，挤塑环与柱形筒固定连接，且与螺纹筒滑动配合，挤塑环上开有出料孔，出料孔位于螺纹筒和柱形筒之间空腔的正下方；
转轴上固定切刀，切刀用于切割出料孔下方的挤出的物料。
7.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述熔融装置为螺杆挤出机。
8.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述熔融装置包括金属管，金属管外表面固定加热盘管。
9.根据权利要求1所述的部分可熔的复合物边角料回收利用系统，其特征在于，所述造粒装置为挤塑机。
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