CN109311188B - 用于清洗塑性材料薄片的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于清洗源自工业和农业废弃物的塑性材料薄片的方法和设备，以便随后将其作为原材料进行再利用。将塑性材料薄片预先切成大尺寸被污染的碎片(18)，然后与水流供给至含有水浴(21)的清洗槽(10)；螺旋搅拌器(20)产生水浴(21)的剧烈搅拌和被污染的塑性碎片(18)在槽(10)内的再循环，这使得污染物(34)通过沉淀从塑性碎片(18)上分开和分离。漂浮在水浴(21)中的大尺寸塑性材料(无污染物(34))的清洁过的塑性碎片(18’)通过拖曳装置和离开清洗槽(10)的水流的组合作用沿着排出通道(25)在浮动状态下拖曳而被移除；由环形带(27)组成的拖曳装置从清洗槽(10)的一侧沿排出通道(25)延伸，以可自由倾斜的方式被支撑。

Description

用于清洗塑性材料薄片的方法和装置

技术领域

本发明涉及塑性薄片的回收，用于连续再利用为原材料，特别地涉及一种用于清洗塑性薄片或薄膜的方法和装置，所述塑性薄片或薄膜源自农业部门或任何工业部门的废料并被预先切割成大尺寸的碎片；必须适当地清洗塑性薄片或薄膜以清除污染物，例如泥土、沙子、砾石以及一直粘在塑性薄片或薄膜上的另一种材料碎片或在工作过程中被丢弃的碎片。

工业废物和农业部门的废物包括大量的塑性薄膜和薄片，主要由聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)以及其他树脂组成，其商业价值在很大程度上取决于清洁程度以及取决于清洗后残留在塑性薄膜和薄片上的污染物的百分比。

通常，在水浴中清洗以清除污染物之前，来自农业和工业废物的塑性薄片和薄膜必须被粉碎并切成大约十分之几厘米或更小的小尺寸碎片。

目前，使用的清洗设备和装置极其复杂且尺寸大，这需要消耗大量的水和宝贵的能源。

此外，如前所述，预先将具有大量污染材料的塑性薄膜和薄片切割成小尺寸，这导致普通切割机的工具快速磨损和/或损坏，损坏或磨损的切削工具的必要的修复和/或更换带来维修和干预成本。

背景技术

用于清洗源自农业和工业废物的塑性薄膜和薄片的设备和装置公开在例如US4196019、EP0094282、US4073661、EP0129518、CN202826148、JPS60127111、US2010/032009和CN203635540U中。

特别地，US4.196.019示出了一种用于清洗塑料的装置，所述塑料由薄膜和/或薄片预先切割成小尺寸的碎片而得，其中该装置包括长形的水槽，适于用清洗池填充到预定水位，所述水槽设置有叶片搅拌器，该叶片搅拌器在清洗池的上水位正下方水平延伸，以产生搅拌状态；叶片搅拌器将漂浮在清洗池中的小尺寸塑性碎片向下推到挡板的下边缘下方，挡板将搅拌区域与清洗槽后者的区域分开，形成塑性碎片的水平通道，碎片由转鼓轮通过该水平通道排出；这种解决方案完全不适合清洗大尺寸的塑性碎片。

EP0094282示出了一种用于取回塑性薄膜和薄片的设备，包括多个串联连接的清洗槽，其中在被引入一系列通过迷宫通道彼此连通的清洗槽之前，塑性薄膜和薄片必须再次粉碎并预先缩小为小尺寸的碎片，其中单个清洗槽设有普通的叶片搅拌器；漂浮在水浴中的塑性薄片由多个沿排出通道适当间隔的转子沿着排出通道推动，并被叶轮从池中抽出；该解决方案也不适合用于清洗大尺寸件的塑性薄膜和薄片，因为它们倾向于粘附在搅拌器的叶片和沿着排出通道的转子上。

US4.073.661又示出了所述类型的清洗装置，其基本上类似于US4.196.019的清洗装置，其中待清洗的塑性材料再次以小尺寸的形式引入包括卧式搅拌器的清洗槽的水浴；清洗槽的搅拌区通过延伸入水浴中的分隔挡板与静置区分开，其中漂浮在水槽中的塑性碎片通过环形输送器拖曳而移除；环形输送器部分地定位在清洗槽上方并沿着向上定向的排出通道，该排出通道从清洗槽的一侧延伸超过水浴的高度。同样，就像此前的装置一样，该解决方案不适合直接清洗大尺寸的物件。

最后，EP0129518公开了一种用于被预切成大尺寸碎片(例如约150cm)的清洗塑性薄片的装置，该装置包括槽，所述槽包括具有穿孔外周壁的水平鼓轮的水槽以及设置有径向叶片且具有用于供应水喷射流的喷嘴的管状轴，其中鼓轮和内轴以不同的旋转速度被控制。

类似的解决方案除了非常庞大和复杂之外，还需要非常长的清洗时间，表明需要大约20-30分钟，并且可能难以去除牢固地粘附在塑性材料上的污染物以及存在难以将仍然被困在旋转轴的叶片之间的大塑性碎片的排出问题。

发明内容

发明目的

因此，需要找到一种在结构上和功能上更简单的替代方案，允许将预先切成大尺寸且适当浸入清洗水浴中的碎片的塑性薄膜或薄片进行很好的清洗，极大地减少清洗时间，同时在清洗步骤结束时，塑性碎片更容易排出。

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种解决方案，该解决方案能够克服清洗和提取和卸载漂浮在清洗槽中的大尺寸塑性碎片的困难，从而根据塑性碎片的污染程度实现清洗和排出的控制，防止塑性碎片积聚在排出通道中而阻碍其通过。

发明简述

上述问题和现有装置的典型缺点分别通过根据权利要求1所述的用于清洗预切成大尺寸碎片的塑料薄膜和薄片的方法和权利要求8所述的清洗装置来克服。

通常，通过用于清洗预切成大尺寸碎片的塑性薄膜和薄片的方法和装置解决了该问题，在包含水浴的清洗槽中将弄脏的塑性薄片进行强烈搅拌，通过离开清洗槽的水流与拖曳设备的共同作用沿着排出通道拖曳清洁的塑性碎片来移除在水浴中漂浮的干净的塑性碎片，所述拖曳设备由沿着排出通道延伸、以自由倾斜方式支撑的环形带组成。

以这种方式，大尺寸的塑性碎片在浮动状态下被清洗水流和拖曳带拖曳到排出通道的出口端，防止塑性碎片在排出通道的出口边缘聚集而锁住拖曳带。

通过调节清洗槽中水浴的水位，例如通过将排出通道的出口边缘定位在刚好位于清洗槽中的水浴的水位的下方来使水流从排出通道溢出或以另一种方式，可以连续补充清洗槽中的水浴，最大限度地减少水的消耗。

使用变速拖曳带，可以根据污染程度控制塑性碎片在清洗槽中的停留时间。

附图说明

下面将参考附图的实例更详细地公开根据本发明的用于塑性薄膜和薄片的清洗装置的优选实施例以及相应的方法，其中：

图1是清洗装置的立体图；

图2是沿着图1中的线条2-2的纵向剖面，其中倾斜拖曳带处于降低的工作位置；

图3是类似于图2的纵向剖面，示出了倾斜拖曳带处于升高位置；

图4是该装置的俯视图，其是部分地沿着图2的断线4-4的剖面；

图5是说明该装置的清洗方法的流程图。

具体实施方式

如图1和2所示，用于适当地预切成例如具有大约几分米和/或一米(例如50和150厘米之间或更大)尺寸的大尺寸碎片18的薄膜和塑性薄片的清洗装置包括圆柱形、正方形或多边形的清洗槽10，末端为锥形底部11，或者壁向下倾斜；槽的底部11还设置有用于排出沉淀物的大型沉淀物排出管12，该沉积物排出管12通常由两个阀门13，14关闭，这两个阀门可由相应的致动器或气动缸15、16选择性地驱动，以排出在清洗步骤期间已与污染的塑性碎片18分离并且已沉降在底部11上的污染物。

清洗槽10包括一个偏心地定位在槽10一侧的螺旋搅拌器20，以这种方式留下很大的搅拌和再循环区域，用于搅拌和再循环清洗槽10中的塑性材料的被污染的碎片18，如图4所示。螺旋搅拌器20垂直向下延伸，浸入具有预定高度的上水位22的水浴21中。螺旋搅拌器20可以是具有一个或多个具有恒定和可变的螺距的连续螺杆的类型，并且其适合用于产生强力的搅拌并防止被污染的塑性碎片18粘附到搅拌器的螺杆上；螺旋搅拌器20可操作地连接至电动机23，电动机23用于以高转数驱动螺旋搅拌器20，适于产生水浴21的强力搅拌以及槽10内的相同水浴21中的污染塑性碎片18连续向上再循环(重度污染倾向于向下拖曳)，从而防止被污染的塑性碎片18在水浴21中漂浮和浮动。

在采用根据本发明的清洗装置进行的实验测试的过程中，使用螺杆外径为500至600mm的螺旋搅拌器20将塑性材料18预切成如前所述的大尺寸碎片，控制螺旋搅拌器以250至450rpm或更高的速度旋转，获得了良好的结果。

清洗槽10设有侧边料斗24，用于装入被污染的塑性碎片18；所述料斗24设置有分水器24’，该分水器24’用于供应清洗水流，该清洗水流既适合于将污染的塑性薄片18拖入清洗槽10中，又适于连续补充清洗槽中的水浴。被污染的塑性碎片18通过清洗水流连续地供应到排出料斗24；然而，不排除的是，除了所示的那种料斗，可以使用任何其他装置或系统代替料斗24来装载被污染的塑性碎片18和清洗水流。

在与加料料斗24相对的清洗槽10的一侧设有排出通道25，用于排出漂浮在清洗槽21中的清洁过的塑性碎片18’。排出通道25具有通过槽10的宽侧开口10’与水浴21的搅拌区域直接连通的后端，所述后端纵向延伸到用于排出塑性材料18’的前排出端26C，同时将来自水槽10的清洗水流溢出，清洗水流基本上对应于供应到装料斗24的清洗水流。

特别地，排出通道25具有向上倾斜的底部，该底部包括第一大幅倾斜底壁26A，与连接至第二底壁26B的槽10的竖直轴线形成例如包括在30°和60°之间的角，第二底壁26B的倾斜度小于第一底壁26A，第二底壁26B终止于清洗槽10中的水浴21的水位22下方且在排出通道25中的位置处的前边缘26C。

根据本发明，通过以受控方式离开排出通道25的清洗水流与基本上由从纵向延伸的环形带27组成的连续拖曳装置的组合作用，清洁过的塑性碎片18’通过拖曳沿着通道25从清洗槽10排出，其中清洗水流的流速基本上对应于拖曳进入装料斗24和槽10的被污染的塑性碎片18的水流的流速，如图2所示，通道25的后端直接与槽10的搅拌区连通，到达排出通道25的前端26C。

拖曳环形带27围绕后鼓轮28缠绕，后鼓轮28的旋转轴29可操作地连接至电控马达30(图1中示出)和前鼓轮31；后鼓轮28的旋转轴29和前鼓轮31的旋转轴32位于水浴21的水位22的上方，环形带27稍微向上倾斜，使得拖曳环形带27的下分支27A的至少一个后部浸没在水流21中，所述水流21通过溢流从通道25的前边缘26C连续地离开清洗槽10。

特别地，拖曳清洁过的塑性碎片18’的环形带27的宽度基本上对应于排出通道25的宽度，并且设置有多个横向垫33，所述横向垫在环形带27的纵向方向上适当地间隔开。

拖曳带27的两个鼓轮28、31的旋转轴29和32相对于排出通道26的底壁26B进一步定位，使得环形带27的下分支27A的拖曳垫33突出到水流21中；以这种方式，清洁过的塑性碎片18’通过环形带27和通过连续离开排出通道的水流的拖曳从清洗槽10沿着通道25前进，保持塑性碎片18’在浮动状态不断地浸入。

清洗装置还包括用于控制环形带27的电动机(该机构未被示出)控制机构，该电动机构造成根据不同的工作要求改变电动机的转速并因此改变环形带27的速度。

环形带27的线性前进速度可以保持恒定，或者可以通过在相同的清洗操作循环期间或在随后的操作循环期间以合适的速度(例如在30和40米/分钟之间)增加或减少而进行调节。以这种方式，通过调节和/或改变环形带27的前进速度并因此调节和/或改变清洁过的塑性碎片18’的出口流速，可以根据供应到料斗27的件18的更大或更小的污染程度增加和/或减少清洗和停留时间，或根据离开排出通道25的塑性碎片18’的预期的清洁程度，控制并因此改变被污染的塑性碎片18在槽10中的清洗和停留时间。

为了防止沿排出通道25拖曳的塑性碎片18’能够楔入垫33下方，环形带27的倾斜度略小于排出通道的底壁26B的倾斜度，注意沿环形带27的下分支27A的垫片33至少部分地浸入槽21中，保持与排出通道25的底壁26B间隔一定的距离；以这种方式，塑性碎片18’总是在浮动状态下被拖曳。

根据污染的塑性碎片18的尺寸和特征，以及根据整个装置的结构和功能特征，大尺寸的塑性材料的清洁过的碎片18’可以在排出通道25的底壁的前边缘26C处停止并积聚，如图3中的18”所示，这导致环形带27的锁定和止动。

根据本发明的装置及其操作方式的另一个特征是环形带27由以自由向上倾斜的方式通道25支撑(如图3中的27’所示)，围绕后鼓轮28的旋转轴29；因此，前鼓轮31的旋转轴32在每个端部处具有垫片35，垫片35可在通道25的侧壁的前边缘附近的引导狭槽36中滑动。以这种方式，如果塑性碎片18’在排出通道25底部的前边缘26C形成团聚18”，则由控制电机37移动的环形带27自由地升起，推动并使塑性碎片18’的团聚18”从排出通道25的前边缘落下。一旦塑性碎片18’的团聚18”被移除，环形带27再次在其自重下下降，重新获取图2的操作位置，如图3中的虚线所示。

图5的流程图示意性地示出了通过根据本发明的装置在操作循环期间的大尺寸塑性碎片的清洗方法的基本步骤。

在步骤S1期间，被污染的塑性碎片18与清洗水流一起连续地供应到料斗24并因此供应到容纳在槽10中的水浴21。

在步骤S2期间，通过由搅拌器20引起的水浴21的强烈搅拌的作用，粘附到塑性碎片18上的污染物34分离，通过倾析在槽10的锥形底部11沉降；在步骤S3期间，可以通过依次打开和关闭阀门13和14来周期性地排出。

在步骤S4中沿着排出通道25拖曳漂浮在水浴21中的塑性材料的清洁过的碎片18’，通过环形带27和离开排出通道25的水流的组合作用保持浮动状态，如步骤S5所示。

如果塑性碎片18’在排出通道25上发生阻塞18”，则环形带27可以自由地向上倾斜，步骤S6，向前推动并使阻碍排出通道的塑性碎片团聚18”下降，以此方式自动恢复装置的正常操作条件。

从参照附图的例子说明和示出的内容可以清楚地看出，提供了一种装置和方法，用于清洗预切成适合于实现发明的大尺寸碎片的塑性材料薄片；因此，可以对整个装置或其部件进行其他修改或改变，特别是对塑性碎片和清洗水流的进料系统，对清洗槽中的水浴的系统，使用类型不同于所示搅拌器的搅拌器，或者配置用于在浮动状态下拖曳塑性碎片的排出通道和连续拖曳装置，而不会落在权利要求的范围之外。

Claims (14)

1.一种用于清洗塑性材料薄膜或薄片以及用于分离污染物（34）的方法，其中将大尺寸的塑性材料薄膜或薄片的预切片引入清洗槽（10）的水浴（21）中并经受搅拌作用并与污染物（34）分离；并且其中漂浮在水浴（21）上的塑性材料的清洁过的塑性碎片（18’）通过环形带（27）沿排出通道（25）拖曳，

其特征在于，

通过环形带（27）与沿着所述排出通道（25）从清洗槽（10）流出的水流的组合作用，通过在浮动状态下沿着排出通道（25）拖曳所述清洁过的塑性碎片（18’），将清洁过的塑性碎片（18’）推进和排出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，被污染的塑性碎片（18）通过水流连续地供给到所述水浴（21）中，所述水流的流速基本上相当于从清洗槽（10）流出的沿着排出通道（25）的流速。

3.根据权利要求1所述的方法，其中通过环形带（27）的推挤和向上倾斜运动来移除排出通道（25）中的可能的清洁过的塑性碎片的团聚（18”）。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过螺旋搅拌器（20）产生水浴的涡旋以及被污染的塑性薄片在清洗槽（10）中的再循环。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于以下步骤：通过改变从清洗槽（10）沿着排出通道（25）向外拖出的清洁过的塑性碎片（18’）的数量来改变被污染的塑性碎片（18）在清洗槽（10）的水浴（21）中的停留时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过改变环形带（27）的速度来改变被污染的塑性碎片（18）在清洗槽（10）中的停留时间。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，分别根据污染程度或所需达到的清洁度来改变被污染的塑性碎片（18）在清洗槽（10）中的停留时间。

8.一种适于清洗被污染的塑性材料薄膜和/或薄片的大尺寸预切的被污染的塑性碎片（18）并通过根据权利要求1所述的方法分离污染物（34）的装置，包括：

清洗槽（10），用于容纳达到预定水位（22）的水浴（21）；

搅拌器（20），深入清洗槽（10）的水浴（21）中；

排出通道（25），用于清洁过的塑性碎片（18’），具有从清洗槽（10）向上延伸的底壁（26）；以及

环形带（27），用于将清洁过的塑性碎片（18’）从清洗槽（10）中拖出，

所述环形带（27）沿着排出通道（25）延伸并具有下部分支，所述下部分支设置有用于拖拽清洁过的塑性碎片（18’）的垫片（33），所述垫片（33）在水浴（21）的水位下方沿着排出通道（25）延伸；

其特征在于，所述搅拌器（20）包括螺旋搅拌器，所述螺旋搅拌器在水浴（21）中竖直延伸，并且所述环形带（27）可自由倾斜地被支撑。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述环形带包括传送带，所述传送带由分别具有旋转轴（29，32）的前鼓轮（31）和后鼓轮（28）支撑，其中所述环形带（27）围绕后鼓轮（28）的旋转轴（29）可倾斜地被支撑。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述环形带（27）的前旋转鼓轮（31）包括旋转轴（32），所述旋转轴设置有可在排出通道（25）中相应的侧引导件（36）中移动的滑块（35）。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述排出通道（25）包括从所述清洗槽（10）的开口（10’）延伸的第一倾斜底壁（26A）以及具有比所述排出通道（25）的所述第一倾斜底壁（26A）更小倾斜度的第二倾斜底壁（26B）。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述清洗槽（10）包括用于将被污染的塑性碎片（18）加料的料斗（24），以及用于供给和分配水流的装置（24’）。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述清洗槽（10）包括用于沉积污染物（34）的锥形底部（11），以及一对可选择性地致动到打开和关闭状态的排出阀（12、13）。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，包括改变用于沿着排出通道（25）拖曳清洁过的塑性碎片（18’）的环形带（27）的速度的机构。

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