CN113650193A - 一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6，并将上述多组分混杂塑料废弃物通过磨盘型固相力化学反应器中循环碾磨20～30次后，利用收集所得超细混杂粉体制备再生制品或再生材料。该方法针对多组分混杂塑料废弃物尤其是水体中的微塑料，能够实现良好的固相增容，粘度匹配，增加了多组分塑料聚合物之间的反应活性，制备出具有良好性能的再生制品或再生材料，实现了多组分混杂塑料废弃物的高价值化回收再利用。

Description

一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法
技术领域
本发明属于多组分混杂塑料废弃物回收再利用技术领域，具体涉及一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，尤其是针对水体中微塑料的回收再利用。
背景技术
塑料制品作为高分子材料的重要组成部分，由于它具有价廉、质轻、耐腐蚀、易加工等优点，在国民经济的各部门中得到了广泛的应用，主要应用于包装、交通运输、医疗、国防军工等领域，塑料用品几乎涉及人类生产生活各方面。全球塑料制品产量逐年高速增长，2019总产量约4亿吨，但塑料在给人类的生产生活带来极大便利的同时也带来了巨大环境问题。由于许多塑料制品属一次性消费品，并且塑料制品不规范生产、使用，以及较低的回收率和废弃物的不恰当处置，使大量塑料废弃物进入环境，形成微塑料(直径小于5mm的塑料碎片和颗粒)，难以收集再利用，造成新的环境问题。
塑料废弃物主要包括工厂中的边角料和垃圾中的消费后塑料。其中工厂中的边角料由于成分明确、清洁度高，回收再生比较容易。而消费后塑料通常是各种塑料的混合物，其主体是由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等为代表的大品种塑料。并且这类塑料废弃物随组分不同，相互之间因分子结构差异较大，相容性差，其共混物的力学性能很差，必须对其进行分拣，再进行加工，这不仅要耗费大量的人力、物力，还不能保证再生产品的质量。因此，开发不经分拣，直接共混改性，使其产品性能接近或略低于新原料的回收利用技术具有重要的社会和经济意义。
现有技术中，Khait等人提出采用双螺杆挤出机，通过双螺杆的高剪切作用，将废旧塑料片粉碎成可控尺寸的粉末。用该技术可使具有双组分的HDPE/PET(高密度聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯)共混物处理为可回收再利用的再生混合粒料。(Khait K.J Vinyl&Additive Technology，1996，2(4):345～348)
本发明的申请人在先申请专利“一种废弃交联聚乙烯回收材料及其回收方法”(申请号为201410526660.3)公开了一种废弃交联聚乙烯回收材料及其回收方法，该方法是先将废弃交联聚乙烯粉碎成0.5-2cm的粒料，然后置于固相力化学反应器中进行碾磨，碾磨过程中控制冷却循环水温为5～30℃，碾磨压力为10～50MPa，碾磨转速10～1000rpm，碾磨次数为5-30次，其材料被碾磨成粉体，其粒度为100-500目，且通过索氏提取装置测试的凝胶含量<60％。该专利申请提供的方法能够选择性地切断废弃交联聚乙烯中的C-O键和Si-O键，将其三维交联结构的交联键断开，改变其原有的不溶不熔的特性，提高材料的热塑性和熔融流动性，重新赋予了废弃交联聚乙烯回收材料热塑加工性，使其获得的回收材料能够通过挤出、压延等常规的热塑加工方法制备性能优异的高值化回收材料及制品。
但是，上述现有技术均为仅针对具有单组分或简单双组分的塑料废弃物，在实际针对塑料废弃物的工业化回收再利用过程中，收集所得的塑料废弃物通常具有多组分混杂的特征，而现有技术在面对塑料废弃物多组分混杂且组分比例存在变化的情况下时，目前尚未具有一种经过验证的合理处理方式。若采用上述现有技术，仍需对多组分混杂塑料废弃物进行分拣处理。
而水体中的微塑料，经过富集处理之后呈现出颗粒小、成分多且混杂的特点，无法通过分拣处理回收再利用，目前主流通过传统热裂解、焚烧、填埋等方式进行处理，势必造成二次污染环境。
发明内容
针对上述背景技术中的问题，本发明提供一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，该方法针对多组分混杂塑料废弃物尤其是水体中的微塑料，能够实现良好的固相增容，粘度匹配，增加了多组分塑料聚合物之间的反应活性，制备出具有良好性能的再生制品或再生材料，实现了多组分混杂塑料废弃物的高价值化回收再利用。
为实现上述目的，本发明是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙6(PA6)，并且聚丙烯的质量占比不低于40％，聚乙烯的质量占比不低于2％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比不低于10％，尼龙6的质量占比不低于5％；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为1～10MPa，循环碾磨20～30次，磨盘转速10～50转/分；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体通过成型工艺制备得再生制品或再生材料。
利用上述技术方案经实施所得样品，经机械性能相关测试，所得再生制品或再生材料的机械性能符合市面上常规塑料制品或材料需求，目前市场上土工膜的拉伸强度一般要求在17～20MPa之间，利用上述技术方案成型制备片材，经测试，拉伸强度为17～25MPa，符合常规土工膜的使用强度需求，因此可用于制备土工膜制品。
本发明的主要发明点在于，基于磨盘型固相力化学反应器所具有的超高剪切力及碾磨粉碎力化学作用，一方面使得多组分混杂塑料废弃物中各组分聚合物之间的相容性发生显著提高，这是由于在研磨的过程中，各组分聚合物的分子链在强大的三维剪切力下发生断链，导致聚合物的分子链下降且使得各组分之间的分子量相接近。并且由于各组分聚合物的粘度和分子量的大小密切相关，因此各组分聚合物在碾磨过程中粘度的差距缩小，这使得各组分的聚合物在碾磨流动的过程中不会因为存在较大的速度差使得较明显的相界面产生，因此，研磨后所得再生制品或再生材料由于各组分之间的相容性较好，其力学性能大大提升。而另一方面，是本发明的发明人通过DSC对照实验对比发现，随循环碾磨次数的增加，处于循环碾磨过程的混杂粉体中各组分聚合物的结晶度出现了先减小后增大的现象，且熔点不断下降，根据上述实验结果分析，经推测可能是由于起初在强大剪切力的作用下各组分聚合物的结晶区被破坏导致结晶度下降，随后随着研磨次数的增加，分子链在剪切应力的作用下重新规整排列生成小球晶使得结晶度增加，这也使得再生制品或再生材料的拉伸强度增加。
值得说明的是，本发明技术方案及所取得的优异技术效果，是本发明的发明人通过试验偶然得到。本领域技术人员清楚知晓，多组分混杂塑料废弃物尤其是无法分拣的微塑料，由于组分间相容性差、熔点或软化点相差大，无法再次加工成型，这也是为什么现有技术的混杂塑料废弃物处理技术多为通过分拣处理后的单组分或双组分塑料，并需要指定具体塑料种类及具体配比构成，其制备所得的再生制品才具有较佳的再利用价值。本发明技术方案在试验探索初期，采用磨盘型固相力化学反应器进行碾磨粉碎处理时，初期试验方案中循环碾磨次数为5～15次时，通过对照实验发现虽然组分之间的相容性提高，但最终制备所得制品的机械性能较为低下，无法与其原材料制品相提并论，无法满足再生制品的实用需求，同时经研究发现，出现随循环碾磨次数增加而混合粉体的结晶度下降的趋势，上述试验现象与结果也符合当前报道中多组分混杂塑料废弃物尤其是微塑料直接共混加工成型的特征，即便利用高剪切力工艺条件处理，但多组分尤其塑料聚合物组分数量超过2种时，其再生制品的机械性能仍然大幅低下的现象。但是本发明的发明人在进一步提高循环碾磨次数后发现，随循环碾磨次数达到20～30次时，最终制备所得再生制品的机械性能出现了显著上升，经进一步研究发现，混合粉体的结晶度在之前下降趋势后又突然出现了增加的现象，这一试验现象与结果为本领域技术人员所预料不到的。
本发明的发明人对上述试验结果进行了进一步验证，通过样品低温脆断的电镜图中得知，当循环碾磨次数为5～15次时，多组分中PA6起初是以小球状形式存在，随循环碾磨次数加到20～30次时，逐渐变为纤维状的分散相，推测这一方面是由于随着固相力化学研磨循环的增加，PA6断链最为显著(C-N的键能相对于体系的其他化学键来说是最小的，因此做容易发生断裂)，PA6的黏度明显下降，加工流动性变好，另一方面随着研磨次数的增加，PA6的粒径不断减小，在熔体流动冷却的过程中易形成纤维状的分散相，而由于PET分子链中含有苯环刚性结构，虽然发生一些断链，但熔体的粘度依旧较大，因此容易形成球状的分散相，但随着研磨次数的增加，PET分散相的球状尺寸也在不断的减小。由于PP的组分最多，因此以连续相存在，而PE组分较少且与PP极性相同，因此PE和PP相容性较好，可看成是一个连续相。
值得进一步说明的是，本发明旨在针对多组分混杂塑料废弃物尤其是微塑料，因此步骤(1)中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙6(PA6)，并且聚丙烯的质量占比不低于40％，聚乙烯的质量占比不低于2％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比不低于10％，尼龙6的质量占比不低于5％。上述组分选择及质量占比，旨在根据现实中多组分混杂塑料废弃物尤其是微塑料的组分及配比的模拟，并且本发明基于上述多组分选择及质量占比的混杂塑料废弃物，取得了具有显著进步性的回收再利用。
进一步地，基于经过调研分析模拟的微塑料构成及配比，步骤(1)中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙6(PA6)，并且聚丙烯的质量占比为40％～70％，聚乙烯的质量占比为2％～15％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比为10％～20％，尼龙6的质量占比为15％～25％。
其中，步骤(1)中所述包括洗净的预处理，其主要是将混杂塑料废弃物表面非塑料杂质及附着物进行清除，如有必要，还可结合现有技术中的富集方式，本领域技术人员可根据其需要回收利用的混杂塑料废弃物的实际状况，根据现有技术进行具体的处理。
其中，步骤(1)中所述混杂塑料废弃物，也包括加工生产过程中的边角废料。所述混杂塑料废弃物可为微塑料形态，也可包括不同粒径的塑料颗粒、薄膜、块体等形态。
通常地，步骤(1)中所述包括洗净的预处理，当回收所得混杂塑料废弃物为块状等外径超过5mm的形态时，通常可选择将其处理粉碎至均粒径不高于5mm的混杂塑料粉体，可通过行星球磨机，颚式破碎机，冷冻球磨机等现有粉碎技术常规设备进行处理；或是针对薄膜等形态废弃物时，将其处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条。
其中，步骤(2)所述磨盘型固相力化学反应器为本发明申请人在先授权专利ZL95111258.9所公开的力化学反应器，并通过在磨盘内通入恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制，因磨盘在长时间循环碾磨粉碎处理过程中磨盘碾磨面温度明显升高，通常需通过循环液体进行降温保持在常温即可。通常而言，所述液体介质为水。
通常地，上述循环碾磨的工艺实际操作为将混合物料经磨盘形力化学反应器碾磨后，收集出料端产物后再次放入磨盘形力化学反应器中进行碾磨处理，上述过程视为循环碾磨1次。
此外值得说明的是，因步骤(1)所述回收混合料中各组分的粒径或外径通常具有较为明显的区别，特别是因回收源不同所得的混杂塑料废弃物，肉眼可见各组分废弃物具有差异较为明显的粒径或外径，且同种组分废弃物也通常呈现粒径或外径不一的现象。因此步骤(2)为了更好的进行碾磨粉碎，所述循环碾磨20～30次，其中第1～5次循环碾磨的碾磨压力为1～5MPa，第6～30次循环碾磨的碾磨压力为5～10MPa。
通常地，步骤(3)中所述将步骤(2)所得超细混合粉体通过成型工艺制备得再生制品或再生材料。实质上所得超细混杂粉体已为再生加工材料，可进一步通过现有技术成型加工为粒料等形式的再生材料，或是成型加工为再生制品。
为了更好的说明本发明，并提供一种可供参考的成型加工方式：
其中，步骤(3)中所述成型工艺具体为步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理4～7min，密炼温度为200～260℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为6～10MPa，上板温度为190～200℃，下板温度为180～200℃，热压4～7min，冷压3～5min。
值得说明的是，上述密炼温度的限定是本发明的发明人通过对照实验总结得到，在针对混杂塑料废弃物中多种组分尤其是如本发明包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙6(PA6)四种组分时，密炼温度的设置并非是针对某一组分的单一成型加工经验可总结得到，而是需要在确立了回收再利用工艺后通过对照实验摸索得出，并且所述密炼温度对于最终成型加工制备所得再生制品的机械性能具有显著的影响。
此外，通过对照实验，本发明的发明人还发现了在采用平板硫化机成型制备的工艺中，上板温度及下板温度不能按照传统成型加工经验采用与密炼温度一致的工艺参数，若选择与密炼温度一致的工艺参数将会导致再生制品的机械性能下降。
上述优选技术方案制备所得再生片材的拉伸强度为17～25MPa，已经达到了进一步加工为常规土工膜的使用强度要求。
通常地，本发明除所述混杂塑料废弃物外，还可添加其它现有技术公知的抗氧剂、稳定剂、增塑剂等其它加工助剂。但前提是，这些加工助剂对本发明的目的实现以及对本发明优良效果的取得不得造成不利影响。
本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过进一步探索固相剪切碾磨技术，偶然发现当固相剪切碾磨技术的循环碾磨次数在不低于20次时，针对多组分混杂塑料废弃物尤其是水体中的微塑料，能够实现良好的固相增容，粘度匹配，增加了多组分塑料聚合物之间的反应活性，制备出具有良好性能的再生制品或再生材料，实现了多组分混杂塑料废弃物的高价值化回收再利用。
2、本发明偶然发现了利用固相剪切碾磨技术，多组分混杂塑料废弃物随循环碾磨次数的增加，出现了聚合物的结晶度先减小后增大的特性，在一定循环碾磨次数后增加了再生材料的力学性能，对今后解决多组分混杂塑料废弃物的回收再利用技术提供了指导与奠基。
3、本发明基于固相剪切技术，具有生产工艺简单，易于操作，可批量化、连续化生产，适用于混杂塑料废弃物的回收再利用，一方面具有良好的商业价值，另一方面也能从源头上减少混杂塑料废弃物尤其是微塑料的污染，保护人们的生活环境。
附图说明
图1为本发明实施例1中回收所得混杂塑料废弃物的照片。图中混杂塑料废弃物来源为工厂塑料制品边角料，并按照实施例1中所述组分配比进行混合。
图2为本发明实施例1中收集得超细混杂粉体的照片。
图3为本发明实施例1、实施例2、对比例3收集得超细混杂粉体的电镜图。
其中左上图为循环碾磨1次后所收集得到的混杂粉体电镜图，右上图为对比例3循环碾磨10次后所收集得到的超细混杂粉体电镜图，左下图为实施例1循环碾磨20次后所收集得到的超细混杂粉体电镜图，右下图为实施例2循环碾磨30次后所收集得到的超细混杂粉体电镜图。由电镜图可知，随着研磨次数的增加PET分散相的球形尺寸在不断减小，在循环研磨20～30次时，PA6以纤维状的分散相分散在连续相PP中，且随着研磨次数的增加，断面的光滑度和平整度都随之增加，这也表明了随着研磨次数的增加，多组分聚合物之间的相容性变好。
图4为本发明实施例1、实施例2、对比例3收集得超细混杂粉体的热分析DSC图及对应DSC数据表图。其中下面表图展示了不同循环碾磨次数下各组分聚合物结晶度的变化情况。由DSC图及DSC数据表图结合可知，聚合物PP、PA6、PET的结晶度随着循环碾磨次数的增加出现了先减小后增大的现象，例如PP的结晶度由循环研磨1次的40％下降到循环碾磨10次的29.5％，之后又随着循环碾磨次数进一步增加其结晶度增加到35.2％；PA6循环碾磨30次后的结晶度为15.5％更是超过了刚开始循环碾磨1次的12.6％。由DSC图可知随着研磨次数的增加，混杂粉体中PP、PA6、PET的熔点却在不断下降，出现这种现象的原因是原始薄膜的晶区主要是以大球晶存在，而研磨后期结晶度增加主要是以小球晶的形式存在，聚合物的熔点一方面与结晶度有关，另一方面也与球晶的尺寸相关。后期结晶度增加使得熔点增加，而另一方面球晶的尺寸下降使得熔点下降，但球晶尺寸对熔点的影响较大，因此从整体来说最终熔点还是出现了下降的趋势。
图5为本发明实施例1、对比例1～4制备所得再生片材的拉伸强度对比图。容易看出，未经固相力化学反应器碾磨的制品其力学性能差，仅仅只有6MPa，但随着循环碾磨次数增加，其力学强度大幅提升至循环碾磨10次的13MPa，但此时的再生制品机械性能仍难以符合其应用需求，并且进一步增加循环碾磨次数其拉伸强度并没有明显提高；直到循环碾磨20次时，其拉伸强度突然得到了明显的增加，接近20MPa，其机械性能已经满足了传统土工膜的应用需求。
图6为本发明对比例2(左)及实施例2(右)收集得超细混杂粉体制备再生片材在进行弯曲测试的对比图。由图可知，仅通过少量循环碾磨次数碾磨后所制备的再生制品其表面非常粗糙，且非常容易发生弯曲断裂，而经过不小于20次循环碾磨次数后所制备的再生制品，表面非常的平整光滑，且弯曲强度也得到了大幅度的提升。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。值得指出的是，给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
下述实施例主要原料：聚丙烯废弃物(其中混杂包括有BOPP、CPP、RCPP)、聚乙烯废弃物(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物(PET)、尼龙6(PA6)复合薄膜废弃物；
主要加工设备
1、磨盘型固相力化学反应器：由高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)自行研制；
2、转矩流变仪可移动式混练平台：型号RM-200C，哈尔滨哈普电气技术有限责任公司；
3、平板硫化机：0.63兆半自动型压力成型机，上海西玛伟力橡胶机械厂；
测试与表征：
1、DSC分析
采用TA公司Q20型差示扫描量热仪(DSC)研究不同研磨次数混杂粉体的熔融行为。测试温度范围：30～300℃，升温速率10℃/min，氮气气氛。
2、SEM分析
将样品喷金后，采用日本日立JSM-5900LV型扫描电子显微镜观察低温脆断后样品的断面形貌，测试电压20kV。
3、力学性能测试
采用瑞格尔仪器有限公司RGL-10型电子万能试验机，标距50mm，拉伸速率为50mm/min测试相关力学性能。
对比例1
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料直接加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为6MPa。
对比例2
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：研磨压力为5MPa，循环碾磨5次，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为12MPa。
对比例3
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨10次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～10次循环碾磨时碾磨压力为8MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为14MPa。
对比例4
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨15次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～15次循环碾磨时碾磨压力为8MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为14.5MPa。
实施例1
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨20次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～20次循环碾磨时碾磨压力为8MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为19MPa。
实施例2
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为8MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为23MPa。
对比例5
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为190℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为13MPa。
实施例3
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为210℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为17.1MPa。
实施例4
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为230℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为18.5MPa。
实施例5
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为23.4MPa。
对比例6
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为270℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为16.5MPa。
通过对同一研磨次数不同加工温度的对比可知，在250℃下其加工的制品力学性能最优。
对比例7
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为250℃，下板温度为240℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为15MPa。
对比例8
本对比例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为230℃，下板温度为220℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为16.5MPa。
实施例6
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为200℃，下板温度为190℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材，经测试，拉伸强度约为20MPa。
实施例7
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为9MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理6min，密炼温度为250℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为190℃，下板温度为180℃，预热1min、热压5min，冷压5min。
制备所得再生片材制品，经测试，拉伸强度约为23.2MPa。
实施例8
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物 45％，
聚乙烯废弃物15％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物20％，
尼龙6废弃物20％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨25次，第1～5次循环碾磨时碾磨压力为2MPa，第6～30次循环碾磨时碾磨压力为10MPa，磨盘转速20转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理7min，密炼温度为260℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为8MPa，上板温度为200℃，下板温度为200℃，预热1min、热压4min，冷压3min。
实施例9
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物 70％，
聚乙烯废弃物5％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物10％，
尼龙6废弃物 15％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，碾磨压力为5MPa，磨盘转速40转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理5min，密炼温度为220℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为6MPa，上板温度为190℃，下板温度为200℃，预热1min、热压7min，冷压5min。
实施例10
本实施例一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，主要包括以下步骤：
(1)将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物 53％，
聚乙烯废弃物2％，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物20％，
尼龙6废弃物25％，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1～5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨30次，碾磨压力为3MPa，磨盘转速50转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理5min，密炼温度为240℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为10MPa，上板温度为200℃，下板温度为180℃，预热1min、热压6min，冷压4min。

Claims (7)

1.一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，其特征在于主要包括以下步骤：
(1)将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6，并且聚丙烯的质量占比不低于40％，聚乙烯的质量占比不低于2％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比不低于10％，尼龙6的质量占比不低于5％；
(2)将步骤(1)所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为1～10MPa，循环碾磨20～30次，磨盘转速10～50转/分；
(3)将步骤(2)所得超细混杂粉体通过成型工艺制备得再生制品或再生材料。
2.根据权利要求1所述回收再利用方法，其特征在于：步骤(1)中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6，并且聚丙烯的质量占比为40％～70％，聚乙烯的质量占比为2％～15％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比为10％～20％，尼龙6的质量占比为15％～25％。
3.根据权利要求1所述回收再利用方法，其特征在于：步骤(1)中所述混杂塑料废弃物为微塑料形态。
4.根据权利要求3所述回收再利用方法，其特征在于：步骤(1)中所述包括洗净的预处理，还包括对微塑料形态的混杂塑料废弃物进行富集处理。
5.根据权利要求1所述回收再利用方法，其特征在于：步骤(2)中所述循环碾磨20～30次，其中第1～5次循环碾磨的碾磨压力为1～5Mpa，第6～30次循环碾磨的碾磨压力为5～10Mpa。
6.根据权利要求1所述回收再利用方法，其特征在于：步骤(3)中所述成型工艺具体为步骤(2)所得超细混杂粉体加入至密炼机中，密炼共混处理4～7min，密炼温度为200～260℃；将密炼所得混合物料冷却后置于平板硫化机中处理得到再生片材，其中平板硫化机的工艺参数为：压力为6～10MPa，上板温度为190～200℃，下板温度为180～200℃，热压4～7min，冷压3～5min。
7.一种权利要求1所述多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法制备所得再生制品或再生材料。
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