CN118382522A - 一种机械回收聚烯烃的方法 - Google Patents

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Abstract

一种机械回收聚烯烃的方法，包括以给定顺序的加工步骤的特定组合，提供获得高纯度回收聚烯烃牌号的途径，该高纯度回收聚烯烃牌号具有良好平衡的机械和光学性能，优于通常在类似回收聚烯烃牌号中看到的那些，以及一种被配置为用于实施机械回收聚烯烃的方法的机械回收聚烯烃的装置。

Description

一种机械回收聚烯烃的方法
技术领域
本发明涉及一种机械回收聚烯烃的方法，其包括按给定顺序的加工步骤的特定组合，提供高纯度的再生聚烯烃牌号的途径，其机械和光学性能均衡，优于类似再生聚烯烃牌号通常具有的性能；本发明还涉及一种机械回收聚烯烃的装置，该装置用于执行机械回收聚烯烃的方法。
背景技术
过去十年间，人们对塑料及其在当前使用量的环境可持续性日益关注。这带来了有关聚烯烃处置、收集和回收的新立法。此外，一些国家还努力提高塑料材料的回收利用率，而不是将其送往废物填埋场。
在欧洲，塑料废物每年的产生量约为2700万吨；2016年，其中的740万吨被填埋，1127万吨被焚烧(以生产能源)，约850万吨被回收利用。聚丙烯系材料是一个特殊问题，因为这些材料被广泛用于包装。考虑到收集的废物数量巨大，而回收再利用的废物数量少(仅占约30％)，因此，塑料废物流的智能再利用和塑料废物的机械回收利用仍有很大潜力。
以汽车行业为例。在欧洲，欧盟的报废(ELV)指令规定，汽车材料的85％/95％应是可循环利用或可回收的。目前汽车部件的回收率远远低于这一目标。汽车平均由9wt.％的塑料组成，而在这9wt.％的塑料中，目前只有3wt.％被回收利用。因此，如果要实现汽车行业塑料回收利用的目标，仍有许多工作要做。本发明特别侧重于机械回收废物流，而不是将聚烯烃燃烧并用作能源的“能量回收”。然而，由于成本原因、机械性能差和加工性能低等原因，含有交联聚烯烃的废物流通常被用于能量回收(如在区域供热厂焚烧或在水泥工业中用于制热)，而较少被回收利用到新产品中。
聚烯烃领域的一个主要趋势是使用各种来源的回收材料。废旧电器设备(WEE)或报废车辆(ELV)等耐用品流中含有多种塑料。这些材料经加工后可回收丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)塑料。分离可通过先在水中进行密度分离，然后基于荧光、近红外吸收或拉曼荧光进一步分离。然而，通常很难获得纯再生聚丙烯或再生聚乙烯。一般来说，市场上回收的聚丙烯是聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的混合物；消费后废物流尤其如此。从消费后废物中提取的商用回收物一般都含有PP和PE的混合物，其中次要成分的含量可达<50wt％。
再生聚烯烃的质量越好，即纯度越高，材料就越贵。此外，再生聚烯烃材料通常会与非聚烯烃材料(例如有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯)或非聚合物物质(或木材、纸张、玻璃或铝等)交叉污染。
此外，富含再生聚丙烯的材料通常比原始材料的性能要差得多，除非添加到最终化合物中的再生聚烯烃的量极少。例如，这些材料通常在气味和味道方面表现较差，刚度有限，冲击强度有限，机械性能较差(例如，脆性)，因此不能满足客户的要求。
发明内容
本发明基于以下观察，即以给定顺序的加工步骤的特定组合提供了获得高纯度的再生聚烯烃牌号的途径，该牌号的机械性能和光学性能非常均衡，优于类似的再生聚烯烃牌号。此外，步骤的特定组合意味着高纯度的再生聚烯烃牌号的质量对原材料质量的依赖性较小，而众所周知，原材料的质量会因原材料的来源不同而有很大差异。
因此，在第一方面，本发明涉及一种机械回收聚烯烃的方法，其按给定顺序包括以下步骤：
a)提供前体混合塑料回收流(A)；
b)筛分前体混合塑料回收流(A)，形成经筛分的混合塑料回收流(B)，其中所述混合塑料回收流(B)只有最长尺寸在30至400mm范围内的物品；
c)通过一台以上光学分选机对经筛分的混合塑料回收流(B)进行分选，其中经筛分的混合塑料回收流(B)至少按颜色分选，以及可选的按聚烯烃类型和/或物品形式分选，由此形成单色分选的聚烯烃回收流(C)；
d)粉碎单色分选的聚烯烃回收流(C)，形成薄片状聚烯烃回收流(D)；
e)在不输入热能的情况下，用第一水洗液(W1)清洗薄片状聚烯烃回收流(D)，形成第一悬浮聚烯烃回收流(E)；
f)从第一悬浮聚烯烃回收流(E)中除去至少部分第一水洗液(W1)，优选基本上全部第一水洗液(W1)，以获得第一经清洗的聚烯烃回收流(F)；
g)用第二水洗液(W2)清洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，形成第二悬浮聚烯烃回收流(G)，其中向第二悬浮聚烯烃回收流(G)引入足够的热能，以在清洗过程中提供65至95℃的温度；
h)从第二悬浮聚烯烃回收流(G)中去除第二水洗液(W2)和任何未漂浮在第二水洗液表面的材料，获得第二经清洗的聚烯烃回收流(H)；
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)可选地，将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，或者在没有步骤j)的情况下进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
l)可选地，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)；以及
m)可选地，对再生聚烯烃产物(L)进行充气，或在没有步骤l)的情况下，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃产物(M)，所述再生聚烯烃产物(M)是充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)或充气的再生聚烯烃薄片(M2)，
其中，步骤l)和m)的顺序可以互换，即首先对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)，然后对其进行挤出，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成充气的挤出的、优选造粒的充气再生聚烯烃产物(M3)。
在另一方面，本发明涉及一种机械回收聚烯烃的装置，该装置被配置为用于执行前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法。
定义
消费后废物是指至少已完成第一个使用周期(或生命周期)，即已达到其第一个目的的物品；而工业废物是指通常不会到达消费者手中的生产废料。
回收流既可以包含用于回收的物品，也可以包含用于回收的物品碎段，例如薄片。在本发明中，回收流所含之物被称为碎片，无论这些碎片是整件物品、物品碎段还是薄片。在某些实施方式中，碎片可以是薄片，而在其他一些实施方式中，碎片可以是在后续阶段转化为薄片的较大物体。
在本发明中，混合塑料回收流可以是任何适合回收的流(stream)，该流含有聚烯烃，并非仅包含单一的聚烯烃产物，例如，对于某些工业后废物回收流，其中单一的聚烯烃牌号的生产废物或单一的含聚烯烃物品可能是该流中存在的唯一碎片。一般来说，所有含有聚烯烃的消费后废物回收流都将是混合塑料回收流，许多含有聚烯烃的工业后废物回收流也是如此。
本发明中，“物品形式”是指聚烯烃回收流中物品的形状和形态。这些物品可能以薄膜、袋子和小袋等形式存在，可视为柔性物品；也可能以食品容器、护肤品容器和塑料瓶等模制物品的形式存在，可视为刚性物品。商用光学分选机，如Tomra Autosort、RTTSteinert Unisort和Redwave Pellenc等，能够通过空气动力学特性(即通常在上述流中施加气流，而刚性物品的下落弧度与柔性物品不同)将刚性物品与柔性物品分开，从而将含有此类物品的流转换为所谓的刚性流和柔性流。
根据本发明，在分选过程中，含有聚烯烃的物品至少要按照颜色进行分选，单色分选的聚烯烃回收流(C)作为中间产物获得。本领域技术人员会意识到，在任何给定的混色回收流中，都有相当数量的含聚烯烃的物品是透明的，即无色的。就本发明而言，任何透明(即无色)的含聚烯烃的物品都被视为一种单独的颜色分选，从而形成单色分选的聚烯烃回收流(C)，其中的“颜色”为无色(即透明)。在某些实施方式中，这种无色聚烯烃回收流经过该方法的后续步骤，产生无色的回收产物，或在其他一些实施方式中，无色聚烯烃回收流与非无色单色回收流(例如，白色聚烯烃回收流)混合，混合流被视为非无色单色回收流(即无色流与白色流的混合后将被视为白色流)。在不拘泥于理论的前提下，在非无色聚烯烃回收流中加入无色聚烯烃不会对再生产物的最终颜色产生明显影响。
根据本发明，单色分选回收流必须经过后续的处理步骤d)至m)。在本发明中，“单色”一词应解释为基本相同的颜色，即含有不同深浅红色碎片的聚烯烃流会被归类为单色流，而含有黄色碎片和红色碎片的聚烯烃流则不会被归类为单色流。选择单一颜色的精确度取决于按颜色分选的技术，因此受到现有技术的限制。由于人眼对颜色的印象不能严格按照波长来定义，考虑到同一种颜色可以用单一波长的光和不同波长的光组合来实现，CIELAB色标上的定义是最合适的描述符。特别优选的是，同色是指ΔE<50，优选ΔE<40，更优选ΔE<30和最优选。ΔE由下式定义：
其中，
表示样品与预定义颜色之间的亮度差异；
表示样品与预定义颜色之间的红度或灰度差异；以及
表示样品与预定义颜色之间的蓝黄度差异。
此外，本领域技术人员会意识到，最先进的分选方法，例如涉及下文公开的自动分选机的分选方法，并不能实现完美的分选，这意味着任何诸如“其中，所述流只包含一种颜色”或“其中，所述流只包含一种聚烯烃类型”的措辞都应作广义的解释，其中所描述的流基本上只包含所述的颜色或聚烯烃类型，但由于分选工艺的技术限制，并不能达到100％的纯度。
尽管如此，本领域技术人员会意识到，使用光学分选机(即下文公开的自动分选机)进行分选，会比所谓的“粗略分选”准确得多，在“粗略分选”中，通过简单的目视检查将物品分开，并分配到与其主要颜色相对应的颜色部分。这种“粗略分选”的结果并不构成本发明所指的单色聚烯烃流。
本领域技术人员会意识到，pH值大于14.0和小于0.0在理论上是可能的；但是，他们也会意识到，使用传统的pH探针测定这种pH值是非常困难的。因此，在本发明中，有效pH值大于14.0的水溶液被认为具有14.0的pH值，而有效pH值小于0.0的水溶液被认为具有0.0的pH值。
在本发明中，“冲洗(rinse)”是指加入溶剂(通常是水)，用于去除聚烯烃表面的异物或残留液体。这可以在很短的时间内实现，即不到5分钟，通常不到1分钟，与通常需要更长时间和搅拌的“清洗(washing)”步骤相比，“冲洗”可以去除聚烯烃表面附着的异物，并有可能从聚烯烃中萃取挥发性有机化合物。
在本说明书和权利要求书中使用“包括”一词时，并不排除其他具有主要或次要功能的未说明的要素。就本发明而言，“由......组成”一词被认为是术语“包括......”一词的优选实施方式。如果在下文中将一个组定义为至少包括一定数量的要素，那么也可以理解为公开了这样一个组，该组优选仅由这些要素组成。
为指代单数名词时，如而使用不定冠词或定冠词，如“一个”、“一种”或“该”时，除非另有特别说明，则包括该名词的复数情形。
具体实施方式
本发明涉及一种机械回收聚烯烃的方法，按给定顺序包括以下步骤：
a)提供前体混合塑料回收流(A)；
b)筛分前体混合塑料回收流(A)，形成经筛分的混合塑料回收流(B)，其中所述混合塑料回收流(B)只有最长尺寸在30至400mm范围内的物品；
c)通过一台以上光学分选机对经筛分的混合塑料回收流(B)进行分选，其中经筛分的混合塑料回收流(B)至少按颜色分选，以及可选的按聚烯烃类型和/或物品形式分选，由此形成单色分选的聚烯烃回收流(C)；
d)粉碎单色分选的聚烯烃回收流(C)，形成薄片状聚烯烃回收流(D)；
e)在不输入热能的情况下，用第一水洗液(W1)清洗薄片状聚烯烃回收流(D)，形成第一悬浮聚烯烃回收流(E)；
f)从第一悬浮聚烯烃回收流(E)中除去至少一部分第一水洗液(W1)，优选基本上全部第一水洗液(W1)，形成第一经清洗的聚烯烃回收流(F)；
g)用第二水洗液(W2)清洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，形成第二悬浮聚烯烃回收流(G)，其中向第二悬浮聚烯烃回收流(G)引入足够的热能，以在清洗过程中提供65至95℃的温度；
h)从第二悬浮聚烯烃回收流(G)中去除第二水洗液(W2)和任何未漂浮在第二水洗液表面的材料，获得第二经清洗的聚烯烃回收流(H)；
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)可选地，将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，或者在没有步骤j)的情况下进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
l)可选地，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)；以及
m)可选地，对再生聚烯烃产物(L)进行充气，或在没有步骤l)的情况下，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃产物(M)，所述再生聚烯烃产物(M)是充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)或充气的再生聚烯烃薄片(M2)，
其中，步骤l)和m)的顺序可以互换，即首先对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)，然后对其进行挤出，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成充气的挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(M3)。
可选地，上述机械回收聚烯烃的方法，按给定顺序包括以下步骤：
a)提供前体混合塑料回收流(A)；
b)筛分前体混合塑料回收流(A)，形成经筛分的混合塑料回收流(B)，其中所述混合塑料回收流(B)只有最长尺寸在30至400mm范围内的物品；
c)通过一台以上光学分选机对经筛分的混合塑料回收流(B)进行分选，其中经筛分的混合塑料回收流(B)至少按颜色分选，以及可选的按聚烯烃类型和/或物品形式分选，由此形成单色分选的聚烯烃回收流(C)；
d)粉碎单色分选的聚烯烃回收流(C)，形成薄片状聚烯烃回收流(D)；
e)在不输入热能的情况下，用第一水洗液(W1)清洗薄片状聚烯烃回收流(D)，形成第一悬浮聚烯烃回收流(E)；
f)从第一悬浮聚烯烃回收流(E)中除去第一水洗液(W1)，形成第一经清洗的聚烯烃回收流(F)；
g)用第二水洗液(W2)清洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，形成第二悬浮聚烯烃回收流(G)，其中向系统输入足够的热能，以在清洗过程中将温度升高至65至95℃的范围内；
h)从第二悬浮聚烯烃回收流(G)中去除第二水洗液(W2)和任何未漂浮在第二水洗液表面的材料，获得第二经清洗的聚烯烃回收流(H)；
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)可选地，将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，或者在没有步骤j)的情况下进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
l)可选地，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)；以及
m)可选地，对再生聚烯烃产物(L)进行充气，或在没有步骤l)的情况下，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃产物(M)，所述再生聚烯烃产物(M)是充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)或充气的再生聚烯烃薄片(M2)，
其中，步骤l)和m)的顺序可以互换，即首先对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)，然后对其进行挤出，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成充气的挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(M3)。
在一个实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；以及
k)通过如下方式进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片。
在另一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；以及
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用通过一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片。
在另一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
j)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
k)通过如下方式进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，通过去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；以及
l)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)。
在又一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；以及
l)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的的再生聚烯烃产物(L)。
在又一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
k)通过如下方式进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；以及
m)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)。
在另一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；以及
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；以及
m)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)。
在另一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
k)通过如下方式进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
l)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)；以及
m)对再生聚烯烃产物(L)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)。
在又一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；以及
j)将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；以及
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
l)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)；以及
m)对再生聚烯烃产物(L)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)。
在又一实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
k)通过如下方式进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
m)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)；以及
l)对充气的再生聚烯烃薄片(M2)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成充气挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(M3)。
在最后的实施方式中，步骤i)及后续步骤按给定顺序包括以下步骤：
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；以及
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
m)对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)；以及
l)对充气的再生聚烯烃薄片(M2)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成充气挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(M3)。
在不拘泥于理论的前提下，在步骤l)之前进行步骤m)可能是有利的，因为聚烯烃薄片的表面积与体积比的提高意味着可以去除更多的挥发性有机化合物，而在步骤m)之前进行步骤l)也可能是有利的，因为挤出可以通过聚烯烃或污染物(例如PVC或PET)的分解产生新的挥发性有机化合物，或者可以使原来不在薄片表面附近的挥发性有机化合物迁移到挤出产物的表面，从而增加气味。哪种优选实施方式更优选将因工艺而异，应进行相应的优化。
步骤a)涉及提供前体混合塑料回收流(A)。
前体混合塑料回收流(A)可能来自消费后废物、工业后废物或它们的组合。
优选地，前体混合塑料回收流(A)来源于消费后废物。
正如本领域技术人员所知的那样，提供这种前体混合塑料回收流可能涉及从消费后来源(例如从路边回收箱)或工业后来源收集合适的含聚烯烃的材料，或者可以从任意数量的商业回收公司购买预收集的混合塑料回收流。
前体混合塑料回收流(A)的形式并不重要，但在步骤b)至m)中，需要前体混合塑料回收流(A)中存在的物品不会粘在一起。商用混合塑料回收流的常见形式是捆包。如果前体混合塑料回收流(A)是以捆包的形式提供的，则需要在前体混合塑料回收流(A)进行步骤b)的筛分之前将捆包拆开。根据捆包方法的不同，可能还需要移除捆包时使用的电线(捆包拆线)和/或将捆包从容器(如塑料袋或包装袋)中清空(开袋/开包)。
此外，可能需要储存机械回收聚烯烃过程中的中间产物(即中间回收流)(例如，单色分选的聚烯烃回收流(C))，在这种情况下，可以将所述中间产物制成捆包。在中间产物进入方法的下一步之前，需要将任何这样形成的捆包拆开，优选使用上面列出的合适的方法之一。
本领域技术人员可以理解，如果方法涉及本发明机械回收聚烯烃的方法的每个基本步骤，但也涉及在一定时间内将中间产物以捆包或其他形式去除的过程，并将储存的中间产物重新引入机械回收聚烯烃的方法的去除位置的过程，则该方法落入本发明的范围。
步骤b)涉及筛分前体混合塑料回收流(A)，形成经筛分的混合塑料回收流(B)，其中所述混合塑料回收流(B)只有最长尺寸在30至400mm范围内的物品。
本领域的技术人员会意识到，可以通过多种方式实现步骤b)的筛分，因此，该筛分步骤没有特别限制。也就是说，步骤b)的筛分优选通过使用一个筛孔直径为30mm的筛子和另一个筛孔直径为400mm的筛子来实现，从而将前体混合回收流分成三股流，一股是尺寸过小的物品流，其最长尺寸小于30mm；一股是尺寸过大的物品流，其最长尺寸大于400mm；另一股是经筛分的混合塑料回收流(B)。尺寸过小和尺寸过大的流可以丢弃，也可以转用于其他机械回收聚烯烃的方法。
步骤c)涉及通过一台以上光学分选机对经筛分的混合塑料回收流(B)进行分选，其中经筛分的混合塑料回收流(B)至少按颜色分选，以及可选的按聚烯烃类型和/或物品形式分选，由此形成单色分选的聚烯烃回收流(C)。
从单色分选的聚烯烃回收流(C)中分选出来的任何物品都可以丢弃或重新导入针对不同的单色分选聚烯烃回收流的步骤c)的进一步迭代中。
对于本发明的方法而言，进入步骤d)及之后的回收流必须是单色分选的聚烯烃回收流(C)。
从广义上讲，任何光学分选机都可用于实现步骤c)的分选。在本发明中，“光学分选机”指的是使用任何形式的电磁(EM)辐射(可见光或非可见光)来区分经筛分的混合塑料回收流(B)的碎片的分选单元。
步骤c)中的光学分选机优选通过选自摄像系统(在EM光谱的可见光范围内工作)、可见光反射光谱分析、近红外光谱仪分析、中红外光谱仪分析、高速激光光谱分析、拉曼光谱分析和傅立叶变换红外(FT-IR)光谱仪分析的方法进行分选。
根据颜色对回收流进行分选的合适方法包括摄像系统(在EM光谱的可见光范围内工作)和可见反射光谱法。
根据聚烯烃类型对回收流进行分选的合适方法包括近红外光谱分析、中红外光谱分析、高速激光光谱分析、拉曼光谱分析、傅立叶变换红外(FT-IR)光谱分析。特别优选近红外光谱分析。
根据物品类型对回收流进行分选的合适方法包括摄像系统(在EM光谱的可见光范围内工作)。
步骤c)的分选优选根据颜色和聚烯烃类型进行分选，这意味着单色分选的聚烯烃回收流(C)是单一颜色的，所有物品都含有单一的聚烯烃。
在某些实施方式中，单个传感器类型(如近红外传感器或在EM光谱可见光范围内工作的摄像系统)可用于区分多个属性(如颜色和聚烯烃类型或颜色和物品形式)。此外，许多近红外传感器单元都包含可见光反射单元，或可配置为同时测量EM光谱的近红外和可见光区域，这意味着单个传感器单元可使用多种检测方法。
可以采用多种检测方法和/或多个传感器来实现步骤c)的分选。
步骤c)的分选优选还能根据颜色、聚烯烃类型和物品形式进行分选，即单色分选的聚烯烃回收流(C)为单一颜色，所有物品都包含单一的聚烯烃，且该流仅包含刚性或柔性物品。
尽管本发明的方法适用于从聚烯烃混合回收流中分离出任何所需的聚烯烃，但分离出聚乙烯或聚丙烯是特别优选的，因为它们很可能是任何聚烯烃混合回收流中的主要聚烯烃成分，并且分离出的聚乙烯或分离出的聚丙烯可加入纯回收聚烯烃流中，或通过挤出和造粒以获得所需的聚烯烃颗粒，即聚乙烯或聚丙烯颗粒。
特别优选的是，单色分选的聚烯烃回收流(C)是单色分选聚乙烯回收流或单色分选聚丙烯回收流。
步骤c)的分选可以通过简单的分选算法来实现，其中对光学传感器进行编程，以根据简单的二进制来评估哪些碎片应被选择或剔除。另外，还可以使用更复杂的基于人工智能的系统来实现更精确的分选，尤其是在根据物品形式进行分选时。
在不拘泥于理论的前提下，发明人认为，在步骤c)中提供单一颜色的聚烯烃回收流对于获得性能更好的再生产物至关重要。不仅在再生产物中具有单一的颜色，正如所预期的，在任何加工步骤d)至m)之前进行关键的分选步骤c)可以获得更纯净的再生产物。例如，步骤c)中根据颜色进行的分选可能只选择白色的聚烯烃碎片，而所有其他颜色的碎片，包括无色碎片，都会在此阶段被去除。透明碎片通常来自塑料瓶，而塑料瓶通常由PET制成。因此，与其他颜色(如白色)相比，可以预期组合后的透明碎片中PET的含量会更高。例如，在步骤g)的高温清洗过程中，PET容易分解，产生乙醛和其他小的有机分子。这些有机小分子会对再生产物的气味产生负面影响。在这一阶段通过颜色分选减少PET的含量，可以减少这一问题。
此外，在不同的国家或地区，不同的包装可能具有不同的典型颜色，例如，绿色碎片更有可能含有某种非聚烯烃或非所需的聚烯烃。步骤c)的颜色分选的优势可能因前体混合塑料回收流来自哪个国家或地区而不同。
虽然在步骤k)中可以去除非聚烯烃和非所需的聚烯烃薄片，但任何分选方法的效率都是有限的，这意味着进入该方法的薄片越纯，该方法的产物也就越纯。鉴于最先进的方法难以获得纯净的产物，即使是再生产物纯度上看似微小的改进，也会具有非常高的商业价值。
此外，在清洗步骤e)和g)之后去除这些薄片并不能避免在步骤d)至j)期间薄片之间的交叉污染问题。
此外，在步骤d)至m)的机械回收步骤之前进行分选步骤c)意味着，根据本发明的机械回收聚烯烃的方法，无论原材料的质量如何，操作人员都能获得高质量的再生产物。众所周知，原材料在聚烯烃含量和异物污染方面的质量差异很大，这在很大程度上取决于原材料的来源(即前体混合塑料回收流(A)的来源)。
步骤d)涉及粉碎单色分选的聚烯烃回收流(C)，形成薄片状聚烯烃回收流(D)。
步骤d)的尺寸减小可通过本领域技术人员已知的任何方法进行。一种合适的方法是研磨单色分选的聚烯烃回收流(C)。另一种方法是将单色分选的聚烯烃回收流(C)粉碎。特别优选的是，步骤d)的尺寸减小采用粉碎工艺。
步骤d)的粉碎可以是湿法粉碎工艺，也可以是干法粉碎工艺。步骤d)的粉碎优选湿法粉碎工艺，其中单色分选的聚烯烃回收流(C)首先与水溶液(W0)接触，以提供悬浮的分选聚烯烃回收流，然后将其粉碎。
或者，步骤d)的粉碎优选湿法粉碎工艺，其中单色分选的聚烯烃回收流(C)首先与水溶液(W0)接触，然后将得到的悬浮液进行粉碎。
水溶液(W0)的选择没有特别限制，但水溶液(W0)的pH值优选在8.0到14.0之间，更优选在10.0到14.0之间，最优选在12.0到14.0之间。
进一步优选的是，水溶液(W0)至少是步骤h)中去除的回收水洗液的一部分。
或者，水溶液(W0)优选为先前在步骤h)中使用的回收水洗液。
如果步骤d)的粉碎是湿法粉碎工艺，那么在步骤e)开始之前，优选对由此获得的薄片状聚烯烃回收流(D)进行机械干燥。合适的机械干燥形式包括离心干燥和脱水压榨机(过滤机或螺旋压榨机)，每种干燥形式都可以将液体从固体中分离出来。
对步骤h)中使用的水洗液进行回收利用可以提高方法的经济性，在整个工艺中只需提供一种水洗液即可。此外，步骤h)中使用的水洗液本质上是碱性溶液，有助于去除步骤d)或步骤e)中的异物。重要的是，最后的清洗步骤要使用最干净的水洗液(即异物最少)，以确保清洗后的聚烯烃流尽可能干净。最后，多次使用单一水洗液可简化废液处理，避免处理含有不同化学品的多种不同废物流。
步骤e)涉及在不输入热能的情况下，用第一水洗液(W1)清洗薄片状聚烯烃回收流(D)，形成第一悬浮聚烯烃回收流(E)。
本领域技术人员会意识到，本领域已知的清洗工艺既可以通过加热实现高温清洗，也可以在环境条件下进行低温清洗。在本方法中，步骤e)即为低温清洗。
技术人员也会意识到，根据对第一水洗液(W1)的选择，步骤d)期间的温度可能与环境条件匹配，也可能不匹配，因为第一水洗液(W1)的温度可能高于环境条件，这是因为在例如之前的高温清洗中使用过水。即使第一水洗液(W1)的温度高于环境条件，预计也会大大低于高温清洗通常所需的温度。对步骤e)的限定至关重要的是，在步骤e)的清洗过程中，没有进一步的热能来增加第一水洗液(W1)的温度。
也就是说，在步骤e)中，第一水洗液(W1)的温度优选低于70℃，更优选低于65℃，最优选低于60℃。
第一水洗液(W1)的选择没有特别限制；但第一水洗液(W1)的pH值优选在8.0至14.0之间，更优选在10.0至14.0之间，最优选在12.0至14.0之间。
第一水洗液(W1)可包含洗涤剂，相对于第一水洗液(W1)的总重量，其用量范围为0.1wt％至1.0wt％。
洗涤剂可以是市售的洗涤剂混合物，也可以以本领域技术人员已知的任何方式组成。合适的洗涤剂包括可从CHT公司商购获得的TUBIWASH SKP、TUBIWASH GFN、TUBIWASHEYE和TUBIWASH TOP，可从KIC KRONES公司商购获得的KRONES colclean AD 1004、KRONEScolclean AD 1002和KRONES colclean AD 1008，以及可从ECOLAB有限公司商购获得的P3-stabilon WT、P3stabilon AL。
进一步优选的是，第一水洗液(W1)至少是步骤h)中去除的回收水洗液的一部分。
另外，第一水洗液(W1)优选是之前在步骤h)中使用的回收水洗液。
重复使用步骤h)的回收水洗液作为第一水洗液的优点与上文所述的水溶液(W0)的优点类似。
步骤e)的清洗是清洗步骤，而不是本文定义的冲洗步骤，因此通常持续5分钟或更长的时间，如5分钟至4小时。
步骤e)的清洗优选持续5分钟至2小时，更优选5分钟至1小时，最优选5分钟至30分钟。
进一步优选的是，在步骤g)中，通过机械混合、超声波处理、机械研磨或泵环绕循环对第一水洗液(W1)和薄片状聚烯烃回收流(D)的组合进行搅拌，在步骤g)中，优选通过超声波处理对第一水洗液(W1)和薄片状聚烯烃回收流(D)的组合进行搅拌。这种搅拌有助于使回收流中的薄片接触到新鲜的水洗液，从而确保上述方法不会因薄片附近污染物的积聚而受到阻碍。
本领域技术人员会意识到，可以将上述提供的多种单独的方法组合起来以改善搅拌效果，例如机械混合和超声波处理的组合。
步骤f)涉及从第一悬浮聚烯烃回收流(E)中除去至少一部分第一水洗液(W1)，优选基本上全部第一水洗液(W1)，形成第一经清洗的聚烯烃回收流(F)。
或者，步骤f)涉及从第一悬浮聚烯烃回收流(E)中去除第一水洗液(W1)，以获得第一经清洗的聚烯烃回收流(F)。
本领域技术人员可以理解，第一悬浮聚烯烃回收流(E)中的少量悬浮或溶解的异物会被第一水洗液(W1)去除；但是，步骤f)并不涉及通过使用所谓的浮/沉分离等方法有针对性地去除异物，即所有未漂浮在溶液表面的异物(考虑到密度小于1.00g/cm3的聚烯烃会漂浮)都会被溶液去除。
在去除至少部分第一水洗液(W1)后，可选地可以用水冲洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，以去除第一水洗液(W1)残留在第一经清洗的聚烯烃回收流的薄片表面的痕迹。
无论冲洗与否，第一经清洗的聚烯烃回收流(F)也可以在步骤g)之前进行干燥；但是，第一经清洗的聚烯烃回收流(F)优选不在步骤g)之前进行干燥，因为这样会降低方法效率，包括能源效率和步骤效率，同时对本发明的效果没有明显的影响。
步骤g)涉及用第二水洗液(W2)清洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，形成第二悬浮聚烯烃回收流(G)，其中向第二悬浮聚烯烃回收流(G)引入足够的热能，以在清洗过程中提供65至95℃的温度。
或者，步骤g)涉及用第二水洗液(W2)清洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，从而产生第二悬浮聚烯烃回收流(G)，其中向系统引入足够的热能，以在清洗过程中将温度升高到65至95℃。
如上所述，本领域技术人员会意识到，本领域已知的清洗工艺可以通过加热实现高温清洗，也可以在环境条件下进行低温清洗。与步骤e)不同，步骤g)的清洗是高温清洗，即在清洗过程中引入热能，以在清洗过程中提供达到65至95℃的温度。
步骤g)的温度范围为65至95℃，更优选为70至95℃，最优选为75至95℃。
第二水洗液(W2)优选碱性水洗液。
优选地，碱性水洗液的pH值范围为9.0至14.0，更优选为11.0至14.0，最优选为12.0至14.0。
优选地，碱性水洗液是选自氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化锂、碳酸氢钠、氢氧化钠及它们的混合物的碱的水溶液。最优选地，第二水洗液(W2)是氢氧化钠水溶液。
相对于碱性水溶液的总重量，碱性水溶液中碱的用量优选0.05至10wt％，更优选0.10至7.0wt％，最优选0.50至5.0wt％。
在一个特别优选的实施方式中，第二水洗液(W2)是氢氧化钠溶液，相对于第二水洗液(W2)的总重量，氢氧化钠浓度在0.50至5.0wt.％的范围内。
第二水洗液(W2)还可以包含洗涤剂，相对于第二水洗液(W2)的总重量，其用量范围为0.1wt.％至1.0wt.％。
洗涤剂可以是市售的洗涤剂混合物，也可以以本领域技术人员已知的任何方式组成。合适的洗涤剂包括可从CHT公司商购获得的TUBIWASH SKP、TUBIWASH GFN、TUBIWASHEYE和TUBIWASH TOP，可从KIC KRONES公司商购获得的KRONES colclean AD 1004、KRONEScolclean AD 1002和KRONES colclean AD 1008，以及可从ECOLAB有限公司商购获得的P3-stabilon WT、P3stabilon AL。
步骤g)的清洗是清洗步骤，而不是本文定义的冲洗步骤，因此通常持续5分钟或更长的时间，如5分钟至4小时。
步骤g)的清洗优选持续5分钟至2小时，更优选5分钟至1小时，最优选10分钟至45分钟。
进一步优选地，在步骤g)中，通过机械混合、超声波处理、机械研磨或泵环绕循环对第二水洗液(W2)和第一经清洗的聚烯烃回收流(F)的组合进行搅拌，在步骤g)中，优选通过超声波处理对第二水洗液(W2)和第一经清洗的聚烯烃回收流(F)的组合进行搅拌。这种搅拌有助于使回收流中的薄片接触到新鲜的水洗液，从而确保上述方法不会因薄片附近污染物的积聚而受到阻碍。
本领域技术人员会意识到，可以将上述提供的多种单独的方法组合起来以改善搅拌效果，例如机械混合和超声波处理的组合。
步骤h)涉及从第二悬浮聚烯烃回收流(G)中去除第二水洗液(W2)和任何未漂浮在第二水洗液表面的材料，获得第二经清洗的聚烯烃回收流(H)。
与步骤f)只去除少量悬浮或溶解在洗液中的异物不同，步骤h)涉及浮/沉分离，即去除任何和所有未漂浮在洗液表面的物质。本领域技术人员可以理解为具有去除密度大于1.00g/cm3的任何异物的效果。
在不拘泥于理论的前提下，在步骤g)的高温清洗后直接加入浮/沉分离步骤对尽可能多地去除异物非常有益。上述方法中的后续步骤，如充气(步骤m)或干燥(步骤i)，可能会导致已从聚烯烃薄片中去除的异物重新粘附在聚烯烃薄片上。例如，如果标签材料粘附在任何聚烯烃薄片上，导致这些聚烯烃薄片在后续步骤如步骤j)的分离或步骤k)的分选中被去除，这可能会导致最终再生产物受到污染或产量降低。因此，这一步骤必须直接在步骤g)之后进行。
特别优选的是，如上所述，在步骤h)中去除的水洗液被回收用作第一水洗液(W1)和水溶液(W0)，如果存在。
如果在步骤h)中去除的水洗液如上所述被回收使用，则优选在用作第一水洗液(W1)和/或水溶液(W0)之前，将浮/沉分离中去除的异物从溶液中滤除。
去除第二水洗液(W2)后，可选地可以用水冲洗第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，以去除残留在第一清洗聚烯烃回收流薄片表面的第二水清溶(W2)痕迹。
步骤i)涉及干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)。
步骤i)的干燥可通过热干燥或机械干燥与热干燥相结合的方式实现。合适的机械干燥形式包括离心干燥和脱水压榨机(过滤机或螺旋压榨机)，每种形式都可以实现液体与固体的分离。
步骤j)，如果存在，涉及将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)。
轻馏分通常包含标签和其他非聚烯烃材料，而聚烯烃薄片则被分选到重馏分聚烯烃回收流(J)中。
步骤j)的分离可通过本领域已知的任何干态密度分离技术进行。合适的技术包括气动分级、风力筛分器和之字形级联或空气分离器。
本领域技术人员会理解，用这种方法分离出轻馏分和重馏分不仅受薄片密度的影响，更重要的是受薄片的空气动力学特性的影响(通常受表面积与重量之比的影响)。因此，扁平标签会从体积较大的聚烯烃薄片中分离出来。“轻馏分”和“重馏分”是本领域常用的术语，并不严格指按密度分类。在本发明中，这些术语的含义与本领域中通常理解的术语一致。
在步骤j)和步骤k)之间，还可以有一个额外的步骤，即清除最长尺寸小于2mm的碎片(即细粒)。可以采用本领域技术人员已知的任何方法进行，例如使用筛网或筛子。
步骤k)涉及通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，或者在没有步骤j)的情况下进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片。
步骤k)使用至少一台光学分选机去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片。该光学分选机的选择标准是，如果给定薄片中存在一种以上目标聚烯烃以外的任何材料，则将该薄片从流中分离出来，得到纯化的聚烯烃回收流。
如果一台以上光学分选机分选出一个以上的目标聚烯烃，则所得的纯化的聚烯烃回收流(K)可以是混合聚烯烃纯化回收流；然而，优选将这些目标聚烯烃分离成单独的纯化的聚烯烃回收流(K)，每个纯化的聚烯烃回收流(K)仅包含单个目标聚烯烃。
具有相同分选标准的多个光学分选机可以串联设置，以提高纯化的聚烯烃回收流(K)的纯度。或者，也可以另外，将多个光学分选机串联设置，以根据不同的标准(例如颜色和/或物品形式)进行分选；然而，优选步骤k)的一个以上光学分选机中的每一个都按如上所述的聚烯烃类型进行分选。
通过一台以上光学分选机从重馏分聚烯烃回收流(J)中去除的任何材料，或者在没有步骤j)的情况下从干燥的聚烯烃回收流(I)中去除的任何材料，都可以丢弃，或者可以直接送回机械回收方法的前一步骤，或者用在光学分选机进一步分选后送回机械回收方法的前一步骤，以提取含有一种以上目标聚烯烃的任何丢弃薄片。
步骤l)，如果存在，涉及对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)。
步骤l)中再生聚烯烃产物(L)的挤出优选使用挤出机进行，更优选使用双螺杆挤出机进行。
特别优选使用传统的混料或混合装置，例如班伯里混炼机、双辊橡胶碾磨机、布斯共捏合机或双螺杆挤出机。混合优选在同向旋转双螺杆挤出机中完成。从挤出机中回收的再生聚烯烃产物(L)通常为颗粒状，但如果机械回收方法中没有步骤m)，则再生聚烯烃产物(L)可以为挤出制品，如管材。再生聚烯烃产物(L)优选是颗粒状。
在步骤l)中添加的任何添加剂(Ad)均选自本领域已知的添加剂，优选选自抗氧化剂、稳定剂、填料、着色剂、成核剂、抗静电剂及它们的混合物。
这些添加剂一般都可以在市场上买到，例如Hans Zweifel 2001年出版的《塑料添加剂手册(Plastic Additives Handbook)》第5版第871至873页中就有描述。
步骤m，如果存在，涉及对再生聚烯烃产物(L)进行充气，或在没有步骤l)的情况下，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃产物(M)，所述再生聚烯烃产物(M)是充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)或充气的再生聚烯烃薄片(M2)。
步骤m)的充气可通过使用空气、惰性气体或蒸汽等方式实现。
步骤m)的充气优选通过将再生聚烯烃产物(L)，或者在没有步骤l)的情况下，将纯化的聚烯烃回收流(K)与至少60％体积比的N2气体接触来实现。
可以根据再生聚烯烃产物(L)或纯化的聚烯烃回收流(K)中聚烯烃的特性来选择进行步骤m)所述充气的温度。
用于普通聚烯烃的合适范围如下：
HDPE-优选温度范围为50至130℃，更优选温度范围为90至122℃，最优选温度范围为100至115℃；
LDPE-优选温度范围为50至155℃，更优选温度范围为75至105℃；
聚丙烯-优选温度范围为50至155℃，更优选温度范围为100至150℃。
在压力降低的情况下，例如低于500mbar，更优选低于200mbar，最优选低于100mbar，进行步骤m)的充气也是有益的。
根据步骤m)进行的充气可确保充气的再生聚烯烃产物(M)中挥发性有机化合物的含量降至最低，避免出现类似的再生聚烯烃混合物通常会产生的任何难闻气味。这些挥发性有机化合物通常是由于聚烯烃在首次消费者使用过程中受到污染而产生的，例如通过与食品、护肤品或其他洗浴用品接触，或者仅仅是由于聚烯烃在加工步骤中分解成挥发性低聚物链而产生的。
装置
另一方面，本发明涉及一种机械回收聚烯烃的装置，该装置用于执行上述机械回收聚烯烃的方法。
上述机械回收聚烯烃的方法的所有优选实施方式和后备方案均可比照适用于本发明的机械回收聚烯烃的装置。

Claims (11)

1.一种机械回收聚烯烃的方法，按给定顺序包括以下步骤:
a)提供前体混合塑料回收流(A)；
b)筛分前体混合塑料回收流(A)，形成经筛分的混合塑料回收流(B)，其中所述混合塑料回收流(B)只有最长尺寸在30至400mm范围内的物品；
c)通过一台以上光学分选机对经筛分的混合塑料回收流(B)进行分选，其中经筛分的混合塑料回收流(B)至少按颜色分选，以及可选的按聚烯烃类型和/或物品形式分选，由此形成单色分选的聚烯烃回收流(C)；
d)粉碎单色分选的聚烯烃回收流(C)，形成薄片状聚烯烃回收流(D)；
e)在不输入热能的情况下，用第一水洗液(W1)清洗薄片状聚烯烃回收流(D)，形成第一悬浮聚烯烃回收流(E)；
f)从第一悬浮聚烯烃回收流(E)中除去至少一部分第一水洗液(W1)，优选基本上全部第一水洗液(W1)，形成第一经清洗的聚烯烃回收流(F)；
g)用第二水洗液(W2)清洗第一经清洗的聚烯烃回收流(F)，形成第二悬浮聚烯烃回收流(G)，其中向第二悬浮聚烯烃回收流(G)引入足够的热能，以在清洗过程中提供65至95℃的温度；
h)从第二悬浮聚烯烃回收流(G)中去除第二水洗液(W2)和任何未漂浮在第二水洗液表面的材料，获得第二经清洗的聚烯烃回收流(H)；
i)干燥第二经清洗的聚烯烃回收流(H)，形成干燥的聚烯烃回收流(I)；
j)可选地，将干燥的聚烯烃回收流(I)分离成轻馏分和重馏分聚烯烃回收流(J)；
k)通过如下方式进一步分选重馏分聚烯烃回收流(J)，或者在没有步骤j)的情况下进一步分选干燥的聚烯烃回收流(I)，产生纯化的聚烯烃回收流(K)：使用一台以上光学分选机对一种以上目标聚烯烃进行分选，去除任何含有除一种以上目标聚烯烃以外的材料的薄片；
l)可选地，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行熔融挤出(优选造粒)，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(L)；以及
m)可选地，对再生聚烯烃产物(L)进行充气，或在没有步骤l)的情况下，对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，除去挥发性有机化合物，形成充气的再生聚烯烃产物(M)，所述再生聚烯烃产物(M)是充气的挤出、优选造粒的再生聚烯烃产物(M1)或充气的再生聚烯烃薄片(M2)，
其中，步骤l)和m)的顺序可以互换，即首先对纯化的聚烯烃回收流(K)进行充气，形成充气的再生聚烯烃薄片(M2)，然后对其进行挤出，优选在熔融状态下添加添加剂(Ad)，形成充气的挤出的、优选造粒的再生聚烯烃产物(M3)。
2.根据权利要求1所述的机械回收聚烯烃的方法，其中步骤c)中的光学分选机通过选自摄像系统(在EM光谱的可见光范围内工作)、可见光反射光谱分析、近红外光谱仪分析、中红外光谱仪分析、高速激光光谱分析、拉曼光谱分析和傅立叶变换红外(FT-IR)光谱分析的方法进行分选。
3.根据权利要求1或2所述的机械回收聚烯烃的方法，其中步骤d)的粉碎是湿法粉碎工艺，其中分选的聚烯烃回收流(C)首先与水溶液(W0)接触，提供悬浮的分选的聚烯烃回收流，然后将其粉碎。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法，其中所述第二水洗液(W2)是碱性水洗液，优选选自氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化锂、碳酸氢钠、氢氧化钠及它们的混合物的碱的水溶液，优选氢氧化钠的水溶液。
5.根据权利要求4所述的机械回收聚烯烃的方法，其中碱性水溶液的pH范围为9.0至14.0，优选为12.0至14.0。
6.根据权利要求4或5所述的机械回收聚烯烃的方法，其中相对于所述碱性水溶液的总重量，碱性水溶液中碱的量为0.05至10wt％，更优选0.10至7.0wt％，最优选0.50至5.0wt％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法，其中如果存在水洗液(W2)，那么在步骤h)中去除的水洗液的至少一部分被回收用作第一水洗液(W1)和/或水溶液(W0)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法，其中如果存在所述第一水洗液(W1)和/或水溶液(W0)，那么所述第一水洗液(W1)和/或水溶液(W0)具有在8.0至14.0之间的pH值，优选在12.0至14.0之间的pH值。
9.根据前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法，其中所述前体混合塑料回收流(A)来自消费后废物、工业后废物或它们的组合，优选来自消费后废物。
10.根据前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法，其中所述单色分选的聚烯烃回收流(C)是单色分选聚乙烯回收流或单色分选聚丙烯回收流。
11.一种机械回收聚烯烃的装置，所述装置用于执行前述权利要求中任一项所述的机械回收聚烯烃的方法。
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