CN112829104B - 一种由废电视机壳料再生加工ps颗粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及高分子物质的废料的回收领域，具体公开了一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法。一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，包括如下制备步骤：S1、将电视机壳破碎料投至盐水中，得到浮料和沉料；S2、将S1中的浮料进行脱水处理，得到脱水后的浮料；S3、脱水后的浮料进行漂洗处理，得到漂洗后的浮料；S4、漂洗后的浮料再进行脱水处理，得到浮料PS；S5、将浮料PS熔融挤出，冷却造粒得到PS颗粒。本申请的制备方法具有节约资源，资源利用率高且制得的浮料PS纯度高的优点。
Description
技术领域
本申请涉及高分子物质的废料的回收领域，更具体地说，它涉及一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法。
背景技术
塑料在电子电器、汽车、塑料袋等领域用途的扩大，伴随而来的报废产品，塑料材料及塑料制件的废弃数量与日俱增。中国塑料废弃物产量每年8000多万吨，再生利用率约为20%，废塑料包装回收率低。中国当年塑料制品的废弃率高达45%～55%，但回收及再生利用增长率却低于5%。
废塑料再生工艺的最基本工艺的最基本原理是利用不同种类塑料之间的不同特性来制定相关的工艺，而收集来的废塑料通常是多种废塑料及其他杂质的混合塑料，其形态各异且成分复杂，常常掺杂了金属、橡胶、泡沫和泥沙等杂质，导致再生制品的质量和产能下降。
针对上述中的相关技术，发明人认为废塑料的回收及再生利用率过低，且制得的再生颗粒性能下降。
发明内容
为了提高废塑料的回收及再生利用，提高再生颗粒的性能，进一步增加破碎料的价值，本申请提供一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法。
一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、将电视机壳破碎料投至盐水中，得到浮料和沉料；
S2、将S1中的浮料进行脱水处理，得到脱水后的浮料；
S3、脱水后的浮料进行漂洗处理，得到漂洗后的浮料；
S4、漂洗后的浮料再进行脱水处理，得到浮料PS；
S5、将浮料PS投入挤出机中进行熔融挤出，冷却造粒得到PS颗粒。
通过采用上述技术方案，经过上述工艺制得的浮料PS杂质含量少，该浮料PS经挤出机熔融挤出并冷却造粒得到的PS颗粒，性质均一。
优选的，S2中盐水的浓度为1.08-1.1g/cm3。
通过采用上述技术方案，该盐水浓度范围下，破碎料漂浮在水面上，污泥等杂质沉在水底，使得浮料中PS的含量较高。
优选的，S2中，脱除的盐水进行污泥压榨，再进入S2中重复使用。
通过采用上述技术方案，污泥压榨指的是盐水船里的沉淀物，沉淀物直接排出，盐水直接排出压榨后进入S2中进行重复利用，能够节约水资源，遵循了循环经济中的再利用原则。
优选的，S4中脱除的清水进行污泥压榨，处理后除去污泥的清水再进入S4中重复使用。
通过采用上述技术方案，清水进行污泥压榨后进入污水处理系统，处理后的清水进入S4中用于漂洗浮料，实现了水资源的循环利用，能够节约水资源，遵循了循环经济中的再利用原则。
优选的，S5中，在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量1.5%-3.5%的黑种U2014，2%-4%的高胶粉，2%-4%的SBS3206和0.3%-0.7%的白油。
通过采用上述技术方案，由于制得的浮料PS存在色泽度不高、冲击强度不足等问题，在挤出过程中通过添加助剂对其进行改性，从而提高其各项性能。
黑种U2014、SBS和高胶粉均能够提高PS的力学性能。黑种U2014主要用于提高PS的冲击强度，此外，还能够增加PS的光泽度。高胶粉主要用于提高PS的拉伸强度和熔融指数，使得PS在加工过程中的流动性增加，此外，还能够增加PS的光泽度。PS与SBS共混改性，主要用于提高PS的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度。白油用于改善PS的光泽度，对其力学性能几乎无影响。
优选的，S5中，在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量2.5%的黑种U2014，3%的高胶粉，3%的SBS3206和0.5%的白油。
通过采用上述技术方案，采用上述比例制备得到的PS颗粒，力学性能最佳，且光泽度好。
优选的，所述挤出机分为上机和下机，上机和下机的挤出温度均为210℃，经下机挤出后，冷却造粒，制得PS颗粒。
通过采用上述技术方案，上机挤出的塑料熔体经过滤去除杂质后进入下机继续挤出，使制得的PS颗粒性质均一，且力学性能佳。
优选的，上机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，六区温度为210℃，七区温度为210℃，换网温度为210℃，机头温度为210℃，上机滤网80/150/80，螺杆转速为60-100rpm。
通过采用上述技术方案，挤出机包括加料段、熔化段和均化段，对应物料组成固体输送区、物料塑化区和熔体输送区。一区为加料段，若一区温度过低，使得固体输送区延长，减少了物料塑化区和熔体输送区的长度，从而导致塑化不良，进而影响产品的质量。190℃的温度能够使得PS塑化良好，使得后续制得的PS性能良好。
上机滤网80/150/80即为80筛眼/150筛眼/80筛眼，此种排列方式是为了防止上机滤网被熔融物料的旋转运动或大的杂质阻塞。
优选的，下机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，换网温度为200℃，机头温度为210℃，下机滤网80/120/80，螺杆转速为60-100rpm。
通过采用上述技术方案，下机滤网80/120/80即为80筛眼/120筛眼/80筛眼，此种排列方式是为了防止下机滤网被熔融物料的旋转运动或大的杂质阻塞。
优选的，原料经过熔融挤出后，先经水雾冷却，再进入冷水槽水冷硬化，并通过振动除去水分，接着进入切粒机切粒成型后即得到PS颗粒。
通过采用上述技术方案，在常规工艺过程中，熔融挤出的PS直接进入冷水槽水冷硬化，该过程中，部分PS暴露在空气中，会被氧化，通过在该段设置水雾冷却，降低PS与空气之间的接触，能够降低被氧化的概率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请设置的电视机壳料水洗处理流程，由于其对盐水以及清水设置了过滤步骤，使得盐水以及清水能够实现重复使用，大大节约了水资源，使得水资源利用率高且经本水洗处理流程制得的浮料PS纯度高；
2、本申请中优选采用在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入黑种U2014，高胶粉，SBS3206和白油，使制得的PS颗粒具有良好的力学性能以及光泽度；
3、本申请中优选采用将挤出机分为上机和下机，两次挤出使制得的PS颗粒性能更加均一。
附图说明
图1是本申请提供的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图1和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的废电视机壳料选自中国再生资源开发有限公司；黑种U2014选自东莞市大粤塑胶科技有限公司；白油选自广州玮达化工有限公司；高胶粉选自韩国锦湖石油化学株式会社；SBS3206选自台橡股份有限公司；挤出机采用德科公司通用造粒机，其型号为DKSJ160/4500；本申请中的水船即大型水槽。
实施例1
参照图1，一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、将电视机壳破碎料投入投料仓中；
S2、破碎料通过传送蛟龙传送至沉浮分离水船，其盐水浓度为1.08g/cm3，得到浮料和沉料，将沉料进行收集包装；
S3、将S2中的浮料放入浮料脱水机中进行脱水处理，浮料脱水机脱除的盐水进行污泥压榨，再进入S2中的沉浮分离水船中进行重复使用；
S4、浮料置于漂洗水船进行漂洗处理；
S5、经漂洗处理的浮料置于脱水机中进行脱水，得到浮料PS；脱水机脱除的清水进行污泥压榨，再进入园区污水处理系统清水后，再进入S5中的浮料漂洗水船中进行重复使用；
S6、将浮料PS投入挤出机中进行熔融挤出，挤出机分为上机和下机，上机和下机的挤出温度均为210℃，同时向挤出机中加入总原料质量2.5%的黑种U2014，3%的高胶粉，3%的SBS3206，0.5%的白油，经下机挤出后，先经水雾冷却，再进入冷水槽水冷硬化，并通过振动除去水分，接着进入切粒机切粒成型后即得到PS颗粒；
其中，上机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，六区温度为210℃，七区温度为210℃，换网温度为210℃，机头温度为210℃，上机滤网80/150/80，螺杆转速为80rpm；
下机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，换网温度为200℃，机头温度为210℃，下机滤网80/120/80，螺杆转速为80rpm。
实施例2
参照图1，一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、将电视机壳破碎料投入投料仓中；
S2、破碎料通过传送蛟龙传送至沉浮分离水船，其盐水浓度为1.09g/cm3，得到浮料和沉料，将沉料进行收集包装；
S3、将S2中的浮料放入浮料脱水机中进行脱水处理，浮料脱水机脱除的盐水进行污泥压榨，再进入S2中的沉浮分离水船中进行重复使用；
S4、浮料置于漂洗水船进行漂洗处理；
S5、经漂洗处理的浮料置于脱水机中进行脱水，得到浮料PS；脱水机脱除的清水进行污泥压榨，再进入园区污水处理系统清水后，再进入S5中的浮料漂洗水船中进行重复使用；
S6、将浮料PS投入挤出机中进行熔融挤出，挤出机分为上机和下机，上机和下机的挤出温度均为210℃，同时向挤出机中加入总原料质量1.5%的黑种U2014，2%的高胶粉，2%的SBS3206，0.3%的白油，经下机挤出后，先经水雾冷却，再进入冷水槽水冷硬化，并通过振动除去水分，接着进入切粒机切粒成型后即得到PS颗粒；
其中，上机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，六区温度为210℃，七区温度为210℃，换网温度为210℃，机头温度为210℃，上机滤网80/150/80，螺杆转速为60rpm；
下机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，换网温度为200℃，机头温度为210℃，下机滤网80/120/80，螺杆转速为60rpm。
实施例3
参照图1，一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，包括如下制备步骤：
S1、将电视机壳破碎料投入投料仓中；
S2、破碎料通过传送蛟龙传送至沉浮分离水船，其盐水浓度为1.1g/cm3，得到浮料和沉料，将沉料进行收集包装；
S3、将S2中的浮料放入浮料脱水机中进行脱水处理，浮料脱水机脱除的盐水进行污泥压榨，再进入S2中的沉浮分离水船中进行重复使用；
S4、浮料置于漂洗水船进行漂洗处理；
S5、经漂洗处理的浮料置于脱水机中进行脱水，得到浮料PS；脱水机脱除的清水进行污泥压榨，再进入园区污水处理系统清水后，再进入S5中的浮料漂洗水船中进行重复使用；
S6、将浮料PS投入挤出机中进行熔融挤出，挤出机分为上机和下机，上机和下机的挤出温度均为210℃，同时向挤出机中加入总原料质量3.5%的黑种U2014，4%的高胶粉，4%的SBS3206，0.7%的白油，经下机挤出后，先经水雾冷却，再进入冷水槽水冷硬化，并通过振动除去水分，接着进入切粒机切粒成型后即得到PS颗粒；
其中，上机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，六区温度为210℃，七区温度为210℃，换网温度为210℃，机头温度为210℃，上机滤网80/150/80，螺杆转速为100rpm；
下机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，换网温度为200℃，机头温度为210℃，下机滤网80/120/80，螺杆转速为100rpm。
对比例1
对比例1的由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法与实施例1相同，区别仅在于S6中在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量3%的高胶粉，3%的SBS3206和0.5%的白油。
对比例2
对比例2的由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法与实施例1相同，区别仅在于S6中在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量2.5%的黑种U2014，3%的SBS3206和0.5%的白油。
对比例3
对比例3的由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法与实施例1相同，区别仅在于S6中在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量2.5%的黑种U2014，3%的高胶粉和0.5%的白油。
对比例4
对比例4的由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法与实施例1相同，区别仅在于S6中在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量2.5%的黑种U2014，3%的高胶粉和3%的SBS3206。
对比例5
对比例5的由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法与实施例1相同，区别仅在于S6中将浮料PS投入到挤出机，且不添加任何助剂。
对比例6
对比例6的由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法与实施例1相同，区别仅在于S6中原料经下机挤出后，直接进入冷水槽水冷硬化，并通过振动除去水分，接着进入切粒机切粒成型后即得到PS颗粒。
性能检测试验
缺口冲击强度：采用《GB/T 1843-1996 塑料悬臂梁冲击试验方法》；
拉伸强度：采用《GB/T 1040-1992 塑料拉伸性能试验方法》；
弯曲强度：采用《GB/T 9341-1988 塑料弯曲性能试验方法》；
熔融指数：采用《GB/T 3682-2000热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》；
光泽度：采用《GB/T 8807-1988 塑料及制成品光泽度检测》，入射角为60°。
表1 实施例1-3的测试结果
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 缺口冲击强度 | 6 | 5 | 6 |
| 拉伸强度/MPa | 20 | 19 | 21 |
| 弯曲强度/MPa | 40 | 38 | 43 |
| 熔融指数 | 4 | 4 | 4 |
| 光泽度 | 35 | 32 | 39 |
结合实施例1-3并结合表1可以看出，本申请制得的PS颗粒具有良好的力学性能以及光泽度。
表2 对比例1-5的测试结果
| 测试项目 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 |
| 冲击强度 | 4 | 6 | 3 | 6 | 3 | 6 |
| 拉伸强度/MPa | 19 | 15 | 16 | 20 | 15 | 19 |
| 弯曲强度/MPa | 38 | 39 | 32 | 39 | 30 | 39 |
| 熔融指数 | 4 | 2 | 4 | 4 | 2 | 4 |
| 光泽度 | 29 | 34 | 35 | 30 | 25 | 33 |
结合实施例1和对比例1并结合表1-2可以看出，对比例1的冲击强度明显小于实施例1的冲击强度，说明黑种U2014能够提高PS的冲击强度。
结合实施例1和对比例2并结合表1-2可以看出，对比例2的拉伸强度和熔融指数小于实施例1的拉伸强度和熔融指数，说明高胶粉能够提高PS的拉伸强度和熔融指数。
结合实施例1和对比例3并结合表1-2可以看出，对比例3的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度小于实施例1的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度，说明SBS能够提高PS的力学性能。
结合实施例1和对比例4并结合表1-2可以看出，对比例4的光泽度小于实施例1的光泽度，其他性能均无明显变化，说明白油能够增加PS的光泽度，但是对PS的力学性能无影响。
结合实施例1和对比例5并结合表1-2可以看出，对比例5制得的PS颗粒其力学性能和光泽度明显不如实施例1，说明本申请的PS颗粒性能优异。
结合实施例1和对比例6并结合表1-2可以看出，对比例6制得的PS颗粒的光泽度小于实施例1，说明水雾冷却有利于提高PS颗粒的光泽度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
S1、将电视机壳破碎料投至盐水中，得到浮料和沉料；
S2、将S1中的浮料进行脱水处理，得到脱水后的浮料；
S3、脱水后的浮料进行漂洗处理，得到漂洗后的浮料；
S4、漂洗后的浮料再进行脱水处理，得到浮料PS；
S5、将浮料PS投入挤出机中进行熔融挤出，冷却造粒得到PS颗粒；
在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量1.5%-3.5%的黑种U2014，2%-4%的高胶粉，2%-4%的SBS3206和0.3%-0.7%的白油。
2.根据权利要求1所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于：S2中盐水的浓度为1.08-1.1g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于：S2中，脱除的盐水进行污泥压榨，再进入S2中重复使用。
4.根据权利要求1所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于：S4中脱除的清水进行污泥压榨，处理后除去污泥的清水再进入S4中重复使用。
5.根据权利要求1所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于：S5中，在将浮料PS投入到挤出机的过程中，同时向挤出机中加入总原料质量2.5%的黑种U2014，3%的高胶粉，3%的SBS3206和0.5%的白油。
6.根据权利要求1所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于：所述挤出机分为上机和下机，上机和下机的挤出温度均为210℃，经下机挤出后，冷却造粒，制得PS颗粒；
原料经过熔融挤出后，先经水雾冷却，再进入冷水槽水冷硬化，并通过振动除去水分，接着进入切粒机切粒成型后即得到PS颗粒。
7.根据权利要求6所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于，上机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为220℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，六区温度为210℃，七区温度为210℃，换网温度为210℃，机头温度为210℃，上机滤网80/150/80，螺杆转速为60-100rpm。
8.根据权利要求6所述的一种由废电视机壳料再生加工PS颗粒的制备方法，其特征在于，下机各区温度包括：一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，换网温度为200℃，机头温度为210℃，下机滤网80/120/80，螺杆转速为60-100rpm。
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