CN1761524A - 介质调节静电分离 - Google Patents

Abstract

分离聚合物混合物的方法，系统和介质。提供了包括聚合物组分的混合物。颗粒状介质被加入到混合物中，其中该颗粒状介质能够选择地介质调节该聚合物混合物的摩擦带电。该介质包括具有在静电充电序列中选择位置的聚合物材料和功能添加剂。混合物用介质来摩擦带电。聚合物混合物的两种或多种组分根据该摩擦电荷来分离。通过使用回收过程回收颗粒状介质的至少一部分，其中功能添加剂在选择时要求与回收过程相适应。

Description

介质调节静电分离

相关申请的交叉引用

本申请要求了2002年7月22日申请的临时申请No.US 60/397,980的权益，它引入本文供参考。

技术领域

本发明涉及分离材料和再生塑料。

背景技术

由于产生一千万公吨以上的材料，每年生产出数千亿美元的产值，和带来大约数百万的就业机会，塑料和相关行业代表了在美国的第四最大产业。然而，与其它材料工业如钢和铝不同，这一工业几乎唯一地取决于不可再生的原材料，主要为进口的石油。随着塑料的增长速率继续超过所有其它材料的增长速率，这一依赖性变得甚至更严重。

由今天的制造厂家供应的大部分塑料最终进行填埋或焚烧，只是因为还没有以经济手段回收它的技术。美国环保署估计，在城市固体废物中塑料的量从1960年之前的低于1百万公吨上升到2000年的2千万公吨以上。收回和生产者责任立法变得越来越普通，以帮助处理大量的所生产塑料。

耐用品，如汽车，器具和电子设备占城市固体废物中的塑料的约三分之一。耐用品越来越多地在它们的使用寿命结束之后被收集和部分地再生，以避免发生清理成本和潜在责任，并且回收金属和其它可销售的原材料。

从耐用品中回收塑料需要富含塑料的原材料。汽车，器具和电子设备一般含有金属。一般，在这些物品中金属含量高于塑料含量(典型地塑料含量是低于30％)，因此金属回收操作必须在塑料回收之前进行。大多数的金属回收操作切碎设备以便以低成本从整个部件中释放出金属。大规模的塑料回收操作必须从许多金属回收操作中获取这一富含塑料的原材料。

来自耐用品物流领域的大部分塑料部件带来独特的挑战，这一挑战无法由为了马路边拾捡原料所开发的塑料瓶清洁和分类方法来迎接。今天对于高度污染的废品的回收的主要实践是在海外以相当高的地方环境保护费用借助于手工分离来完成。从耐用品中再生塑料的挑战包括：多种塑料类型，塑料的多种树脂等级(一种塑料树脂类型，如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)有50种以上的不同等级)；填料，增强材料，和颜料；金属；油漆和金属涂层；和高度变化的部件的尺寸和形状。

一种等级的塑料是具有特定一组目标物理特性或性能的塑料材料的配制料。一种等级的特定物理特性或性能是由该等级中聚合物的化学组成、在该等级中聚合物的平均分子量和分子量分布、冲击改性等级的橡胶形态，和在该等级中添加剂的组所控制的。

给定的塑料类型的不同等级一般是相容的。这些等级一般进行熔融混合而产生具有不同性能规范(profile)的新材料。另一方面，不同的塑料类型一般不容易熔融混合，除非这些类型碰巧是相容的。共混不同塑料类型如高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和ABS常常应该避免，但特殊的情形除外。

富含塑料的原料的典型供应者是金属再生装置或破碎机，它们在单个设备中加工若干类型的耐用品。来源于耐用品的原料因此能够是不同类型的耐用品的高度变化的混合物。一般来说，该塑料破碎成典型具有低于约100mm粒度的颗粒物，如碎屑或粒料。该颗粒物能够从单种材料或材料的结合物形成，如各种塑料，橡胶，金属或其它材料。

为了产生高价值产品，该塑料再生工艺必须能够在碎屑(flake-by-flake)的水平上分离高度混合的物料流，以实现具有可接受的纯度的产物的高产出速率。一些方法如根据密度分离，密度差异改变(Density Differential Alteration)，泡沫浮选，按颜色分选和摩擦静电分离(TES)，已经单独使用或相结合使用来实现来自于耐用品的塑料的一定程度分离，正如例如在US专利No.6,238,579，US专利No.6,335,376，US专利No.5,653,867，US专利No.5,399,433，和US临时申请No.60/397,980(2002年7月22日申请)中所述，这些文献的每一件被引入这里供参考。该可接受的纯度取决于主要的塑料和污染物。

TES是已知用于分离简单的塑料混合物的低成本技术，因为它具有微弱的能量需求而且设备相当简单。因为它有较大的潜力用于从耐用品中分离和提纯塑料，所以TES是可用于塑料再生工厂中的众多技术中的一种。

TES是相对简单的技术。当颗粒与其它颗粒或与在TES分离设备中的加工设备的一部分相接触时，该颗粒典型地得到或失去电子。通过接触或摩擦的此类带电已知为摩擦带电，正在例如W.R.Harper，Contact andFrictional Electrification，Oxford University Press，1967中所述。

在TES分离中，进给材料在充电装置中充电。所充电的材料然后穿过在TES分离装置中的高压电场，使得该材料将根据它的电荷质量比发生偏向。如图1的TES分离器中所示，在TES分离器100中的静电分离区域105包括负电极和正电极110，115。随着塑料原料由重力降落穿过分离区105，带正电荷的塑料120偏向负电极110和带负电荷的塑料偏向正电极。在分离区105的末端，排列了挡扳以便将原始进给材料料流偏向不同的收集容器。例如，垂直降落穿过水平电场的具有零起始速度的材料在水平上偏转了与该颗粒的电荷质量比成比例的量，如方程式1中所示。

$\left(1\right)---\frac{d}{L}=\frac{\mathrm{qE}}{\mathrm{mg}}\∝\frac{q}{m}$

在实践中，这一偏向是从几个厘米到半米。在分离区的中间的该部分，中间部，一般具有在任一方向上偏向的两种材料之间的电荷，或接近电中性。

在TES中遇到的困难之一是在混合物的任何物质中均有电荷与质量比的分布的这样一个事实。这意味着在降落穿过电场之后也有颗粒偏向的分布。这一分布越宽，分离不同类型的材料的可能性越少。为了对于高纯度产品实现一致的分离，重要的是控制被加入到TES分离器中的颗粒的电荷质量比，如在例如国际申请No.PCT/US03/11642(2003年4月14日申请)中所述，该文献被引入这里供参考。决定颗粒偏向的分布的电荷质量比的分布包括来自电荷/表面积分布的分布和来自表面积与质量分布的分布。控制电荷与表面积分布和表面积与质量分布会导致更一致的和足够的分离。控制被加入到由MBA Polymers开发的TES分离器中的混合物的表面积与质量比的技术描述在一般性转让的US临时申请No.60/397,948(2002年7月22日)，它被引入这里供参考。

一般性转让的US专利No.6,452,126描述了已知为“介质调节的摩擦静电分离(mediated triboelectrostatic separation)”的技术，该技术使得与消费后塑料一样复杂多样的混合物中的塑料更一致和有效地带电荷。介质调节通过将已知为“介质”的额外组分添加到混合物而控制被分离的颗粒的电荷/单位表面积。介质能够包括单个组分或多种组分。该介质以一定的过量被加入到混合物中以使得在被分离的组分上的电荷仅仅由它们相对于介质而言带电荷的能力来控制。

概述

不同类型和等级的塑料具有各种各样的物理性能。典型地，以使用要求的那些物理性能为基础来选择使用每一类型和等级的塑料。因此，从塑料的混合物(如从再生塑料原料获得的混合物)中回收塑料颗粒的相当纯的物料流是有价值的，这样该塑料能够被再次使用。摩擦带电式分离器是用于回收此类纯料流的一种系统。为了改进摩擦带电型分离器的性能，介质被加入到混合物中以使该颗粒带电荷和确保在每一等级和类型的塑料内有一致的带电荷。然而，新材料(介质)被添加到该塑料混合物中可能与分离的目标背道而驰。本发明提供了通过从回收的塑料中去除介质或让有益部分的介质随回收的塑料料流而保留，来增强塑料的分离和改进从使用介质的分离得到的塑料产物的技术。

一般说来，在一个方面，本发明特征在于分离聚合物混合物的方法。提供了包括聚合物组分的混合物。颗粒状介质被加入到混合物中，其中该颗粒状介质能够选择地介质调节该聚合物混合物的摩擦带电。该介质包括具有在静电充电序列中的选择位置的聚合物材料和功能添加剂。混合物用介质来摩擦带电。聚合物混合物的两种或多种组分根据该摩擦电荷来分离。一部分的该颗粒状介质通过使用回收工艺来回收。该功能添加剂被选择与回收工艺相适应。一般说来，在另一个方面，本发明提供了制备介质的方法，该介质用于由摩擦带电式分离法分离聚合物混合物。这些方法包括选择用于在聚合物混合物的摩擦带电式分离中的充电(charging)介质中的一种或多种聚合物材料，根据用于摩擦带电式分离中的介质回收过程选择一种或多种功能添加剂，和将所选择的聚合物材料和所选择的功能添加剂相掺混而形成用于摩擦带电式分离中的颗粒状介质。

一般说来，在另一个方面，本发明提供了用于制备聚合物混合物的系统。该系统包括选择性介质调节聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状充电介质，为聚合物混合物和充电介质进行摩擦带电的充电室，根据摩擦电荷来分离聚合物混合物的两种或多种带电荷的聚合物组分的分离室，和根据介质回收过程回收至少一部分的充电介质的介质回收装置。该充电介质包括适合于有选择地介质调节聚合物混合物的充电一种或多种聚合物材料。该充电介质包括具有在静电充电序列中的所选择位置的聚合物材料。该充电介质包括与介质回收过程相适应的一种或多种功能添加剂。

这些的具体实施方案能够包括一个或多个下列特征。该回收能够在分离之前或之后进行。该回收过程能够是磁选回收过程，按颜色分选过程，或密度分离过程而且功能添加剂能够是用于各自过程的每一个中的铁磁材料、着色材料或密度增大材料。该回收过程能够基于厚度或表面与质量之比而且功能添加剂能够是发泡剂。该回收过程能够包括在摩擦带电的分离器中收集中性的中间级分而且该功能添加剂能够是导电性材料。在实施此类过程的系统中，该介质回收装置能够包括摩擦带电的分离器。该功能添加剂能够是导电性材料，以及该分离和回收能够包括让带电荷的混合物和介质通过电场引起这些组分和介质以不同的量上发生偏向并由此分离。

一般说来，在另一个方面，本发明特征在于分离聚合物混合物的方法和系统。介质被添加到聚合物组分的混合物中。选择该介质作为用于减少在这些聚合物组分的一种与不相容的聚合物的目标共混物中的界面能的相容剂，该相容剂优先集中在该组分和不相容的聚合物之间的界面。聚合物混合物被分离，以使得产生包括目标共混物和相容剂的聚合物产物。在具体的实施方案中，该不相容的聚合物能够是聚合物混合物的组分。该相容剂能够对聚合物组分和该不相容的聚合物具有亲和性。该相容剂能够包括该组分和该不相容的聚合物的共聚物。

一般说来，在又一个方面，本发明提供了用于分离聚合物材料的系统。该系统包括辊分选机和用于根据摩擦电荷来分离聚合物混合物的两种或多种带电荷的聚合物组分的分离室。该辊分选机包括涂有材料的可旋转的圆筒，所涂的材料引入充电介质以便选择性地介质调节(mediate)聚合物混合物的两种或多种组分的摩擦带电。该涂层能够是引入了该充电介质的薄膜或涂料。

一般说来，在另一个方面，本发明提供了用于分离聚合物混合物的又一些方法。这些方法包括：提供包括聚合物组分的混合物，向混合物中添加用于选择性介质调节聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状介质，用高压电源为该介质充电，用带电荷的介质为该混合物进行摩擦带电荷，和根据该摩擦电荷分离聚合物混合物的两种或多种组分。充电介质包括具有在静电充电序列中的所选择位置的聚合物材料，和导电性添加剂。方法能够进一步包括在摩擦带电之后为带电荷的介质放电，和在摩擦带电式分离器中回收作为电中性级分的已放电介质。

一般说来，在另一个方面，本发明提供了用于分离聚合物混合物的又一些方法。这些方法包括：提供包括聚合物组分的混合物，向混合物中添加用于选择性介质调节聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状介质，用该介质为混合物进行摩擦充电，和根据该摩擦电荷分离聚合物混合物的两种或多种组分。充电介质包括具有在静电充电序列中的所选择位置的聚合物材料，和铁磁性添加剂。

具体的实施方案能够包括下列特征中的一个或多个。该介质能够在分离之后再生。在分离之后再生该介质能够包括从混合物的三元分离中再循环一中间物料流。分离该介质能够包括从混合物的组分中分离仅仅一部分的该介质。该介质能够引入到充电装置中。该充电装置能够至少部分地从该介质构造。至少一部分的该充电装置能够涂有一层该介质。该层的介质能够作为漆层或作为薄膜被施涂。

该介质能够包括改进该介质的可回收性的一种或多种添加剂。该添加剂能够包括导电性材料，铁磁材料，着色剂，密度增加添加剂，或发泡剂。引入铁磁材料的介质能够使用磁铁从混合物中分离。该铁磁材料能够包括铁磁粉如铁粉或磁铁矿。引入着色剂的介质能使用色值分选装置从该混合物中分离。引入密度增加用材料的介质能够使用密度分离技术来分离。引入发泡剂的介质能够通过加热该混合物以活化该发泡剂和根据厚度或表面与质量比来从混合物中分离介质颗粒。该介质能够包括提高介质的导电性的材料。

该介质能够包括不必从混合物中完全回收(或根本不回收)的一种或多种材料。该介质能够引入在混合物中用作一种或多种材料的相容剂的材料。该介质能够由相容化材料形成，或该相容剂能够作为添加剂被引入。该相容剂能够具有在该混合物的两种组分的摩擦带电性能之间的一组摩擦带电性能。该相容剂能够具有在该混合物的两种组分的介电常数之间的介电常数。

该介质能够包括两种或多种材料的共混物。在该共混物中的一种或多种材料能够是被分离的混合物的一种组分或多种组分。能够选择在共混物中的该材料以提供在所要分离的混合物的两种或多种组分之间的中间的充电共混介质。该共混的介质能够通过按预定比率将两种或多种材料一起挤出来制备。

为了有效地控制该介质如何为混合物充电，在介质上的电荷必须加以控制。将在下面描述诸如去离子化、粉尘除去和控制、在液体如水或有添加剂的水中洗涤介质以增强清洁度、控制份额的再生介质从储罐中的恒定添加以及导电性介质的使用之类的方法。

实施本发明能够提供一个或多个下列优点。在分离之前或之后回收介质会减少与制备或获取介质有关的花费，并能够导致更纯的产物从摩擦带电式分离中的分离。将添加剂引入到充电介质中能够改进该介质的可回收性。将导电性或铁磁性材料引入到介质中能够减少电荷在介质上的积聚并能够更好地控制该介质施加于混合物上的电荷。此外，塑料原料和铁磁性介质的混合物能够用强磁性棒或搅拌器来搅拌。通过使用以除了粒度以外的因素为基础的回收技术能够改进分离过程的产量。将相容剂引入到该介质中，或选择也能够用作混合物的两种或多种组分的相容剂的介质材料将能够避免从所形成的产物中回收或分离介质的需要并能够获得具有改进性能的产物。

增强的介质回收一般减少所需介质的量，由此减少了介质的制造。如果存在容易地从混合物中回收介质的技术，则该介质的精确形式，如尺寸和几何结构，对于经济和简单的制造方法如制粒法来说不太重要。

本发明的一种或多种实施方案的细节在附图和下面的说明书中给出。除非另外定义，否则这里所用的全部技术性的和特定的术语具有由本发明所属领域中的普通技术人员通常理解的意义。这里提及的全部出版物、专利申请、专利、和其它参考文献以它们的全部内容被引入这里供参考。在冲突的情况下，以本说明书，包括定义在内，作为主导。本发明的其它特征和优点将从说明书，附图和权利要求变得更清楚。

附图说明

图1是显示了带电粒子如何在电场中偏向的示意图。

图2是描述介质的部分回收的系统的示意图。

图3显示了使用铁磁性介质的一种介质调节的TES进料系统的示例性的排列。

在各附图中同样的附图标记和名称表示同样的要素。

详细说明

由两种或多种塑料材料组分组成的混合物能够使用TES分离器来分离。然而，该TES分离器仅仅对于塑料混合物的每一组分的电荷与质量分布和电荷与表面积的一致性是有效的。添加介质到塑料混合物中可以控制塑料混合物的组分的摩擦带电，尤其当选择介质具有一种充电特性，该特性是在塑料混合物的组分的充电特性之间的某处。因此，当选择塑料混合物摩擦带电的介质时，在选择过程中的一个因素是该介质的充电特性。

在选择过程中的另一个因素则是该介质是否被引入到塑料产品的一种或多种中，或相反地，是否从塑料混合物的产品中分离出来。如果该介质被分离出来，则能够选择或制造该介质而使之具有促进除去的一些特性。另外地，在一些情况下，该介质没有分离出来并且至少一些部分的介质保留在一种或多种产品中。如果该介质不必分离出来，则当与另一塑料等级或类型混合时，能够选择该介质为该产品的相容剂。

在一些情况下，希望回收用于在摩擦带电式分离中控制塑料碎屑混合物的充电的介质。因为该充电介质典型地为了它的充电性能而专门地配制并且因为它能够以定制的几何结构生产，该介质可能是相当昂贵的。另外，需要较大量的介质来为充电提供足够的表面积。如果没有介质的高回收率，使用介质调节的充电过程则是昂贵的，并且可能将不需要的组分引入到最终产品中。

实施介质回收的一种技术是让介质制成具有与所要带电荷的碎屑混合物不同的尺寸或厚度。更大的或更厚的介质颗粒能够在降落穿过TES分离器之前或之后与较小的碎屑分离，并因此能够有效地回收。如果两者具有基本上不同的尺寸，筛选或振动式沉降能够用于从混合物中分离介质。当介质颗粒比混合物中的碎屑更大或更厚时，典型地需要大量的介质。另外，大得多的介质颗粒的制造是相对高花费的。如果该介质通过筛选来回收，则它必须比混合物更小或更大。被分离的混合物典型地相当精细地研磨，这样能够达到最大的电荷质量比。当该混合物中的碎屑早已是小的时，可能难以有效地回收更小介质。另外，具有高的表面与质量比的微细颗粒倾向于粘附于表面上且难以回收。使用较大的介质能够避免这些问题。制造较大的介质能够包括：注塑高表面积与质量比的圆盘，或挤出和切成粒料、薄的圆盘或片。

如果该介质颗粒具有极低的表面与质量比(庞大颗粒)，则它们不可能获取足够的电荷而达到足够大的电荷质量比从而在TES中在水平方向上非常远地偏向。绝大多数的低表面与质量比介质颗粒因此典型地在TES的中心输出级分中被回收。这一中心级分典型地再循环回到TES的加料装置中，因此损失了很少的介质颗粒。该分离器的作用通过添加剂在介质中的引入来增强，该添加剂通过增加质量或由传导让电荷输送接地来进一步降低电荷质量比。

可选地或另外地，介质材料能够永久地引入到该充电装置中。例如，如果该介质材料被引入到在分离中使用的振动式给料器中，则不需要专门的介质从该原料混合物中的分离。类似地，充电装置能够涂有介质的薄膜一例如，通过涂敷或粘附薄膜片，后者将介质引入在该充电装置的表面上。该薄膜能够从用于疏松介质如塑料和功能添加剂中的相同材料形成。引入功能添加剂，如导电性材料或抗静电填料，能够防止薄膜积聚太多的电荷。如果该介质被涂敷在设备上，则该涂层能够是具有与挤出塑料膜的相同组成的溶液流延膜。该涂层或片能够经过选择而具有合适的充电性能并能够被除去和再施涂或按通常为了确保介质能够适当地为混合物充电所需要的那样重新进行。

在另一个充电的技术中，介质的膜被包裹在具有可调节的辊隙的成对的旋转筒上。该圆筒能够沿着分离装置的长度倾斜让混合物接触该圆筒和从宽度足以让颗粒落下穿过该TES的辊隙落下。该塑料混合物沿着在带电荷的板或辊之间的空间在长度方向上展开。当该分离器在一个区域中具有与在另一个中不同的场构型或强度时，这使得混合物被分离成薄的和厚的组分以使合适的电荷质量比颗粒能够供应到该分离器的不同区域中。疏松介质能够另外用于薄片。

另一种介质调节技术包括为导电性进给装置连续地涂敷高堆积密度介质颗粒的床，该颗粒因为它们的较大堆积密度而优先地分离到该设备表面上。如果该介质颗粒具有铁磁性质，则它们能够通过在该设备的表面以上、之内或以下使用的磁铁优先被吸引到进料器或充电装置的表面上，而与该介质的密度无关。

一种或多种功能添加剂能够被引入到介质中促进介质从聚合物混合物的组分中的回收。例如，铁磁性材料能够被添加到介质中，这样磁铁或包括磁铁的设备能够用于从碎屑混合物中分离介质。因为介质几何结构对于该介质的可回收性有很少或没有影响，该介质能够以方便生产的任何尺寸和几何结构制得。

引入了铁磁性添加剂的介质能够通过将铁磁性材料如铁磁粉引入到塑料介质材料中来制备。任何类型的铁磁性材料都能够使用，它与用于掺混该介质和铁磁性材料的所需介质材料和技术相适应。在一些具体的实施方案中，磁铁矿粉末，金属纤维，炭黑和铁粉被认为是可接受的。

铁磁粉的粒度一般是小至1微米到大至3mm。较大的粉末具有较小表面积和很少会干涉该介质的充电性能。具有比3mm更粗的粒度的铁磁性材料会引起在部件上的所不希望有的磨损-例如在介质的挤出过程中在挤出机机筒上。然而，如果高的磨损是可接受的，则这不必是一个限制。如果使用不同的粒料形成技术，如将热压在一起的片进行裁切，铁磁性材料的较粗粒度不会引起多大麻烦而且铁磁性材料的粒度能够大到8mm。

引入铁磁性添加剂的介质能够通过使用普通技术如制粒来制备。另外地，该介质能够通过用所需介质涂敷铁磁性材料的颗粒(例如，球或圆柱形)来制备。例如，能够制备涂有所选择的充电介质的0.5-8mm球或圆柱形。因此线材包覆技术能够用于通过将铁磁性线材牵引穿过挤出-涂敷设备和将该线材切成小的圆柱形来形成该介质。另一种形成技术是将铁磁性板在两面上层压和然后将该板切削或切割成适宜尺寸的碎片。

该介质能够引入多达约90wt％或小到2wt％的该铁磁性材料。在具体的实施方案中，可以预料在约2wt％和约60wt％之间的铁磁性材料将是合适的。

在一个实施方案中，小于8mm的制成粒料的介质有大约52wt％的铁磁性材料配混到塑料中。该铁磁性添加剂是粒度低于200微米的铁粉。铁磁性材料的这一尺寸和量使得制成粒料的介质被磁铁板从大约150mm的距离被捕获。

将粉末状导电性铁磁性材料配混到介质中的特殊优点是该介质的导电性能够显著地提高。这会减少电荷在介质上的积聚和对该介质施加于混合物中的电荷有更多的控制。导电介质能够通过与接地的表面接触来简单地中和或通过与带电荷的导电性表面接触来充电。如果使用未中和的非导电性介质，则具有给定极性的电荷可能积聚并且不易将宽而受控制范围的该极性的电荷施加于混合物组分。导电性介质能够相对于接地而言带正电荷或带负电荷，以改变该带电荷的特性。如果该导电性介质达到在一种极性上达到强的电荷，则能够在相反极性中产生更宽范围的电荷。因此，导电性介质允许对介质性能的非常有效的控制，因为它允许所有介质具有大致所需的电荷。

导电介质能够容易地回收，因为在介质上的电荷能够被控制。该介质能够在一定范围内充电，或在介质上的电荷能够被中和，这样该介质浓缩在富含介质的料流中。该富含介质的料流能够再掺混回到充电用的混合物颗粒中。

应该指出的是，该术语“导电性”在这种情况下是指电阻低到一定范围，此时不会引起在大多数标准塑料中见到的大的点电荷积聚。这一范围的导电性可能仍然显得太低以致于无法用标准导电计来测量。点式静电荷的积聚在数兆欧姆/cm的电阻下难以测量。

在一种实施中，以介质的大约30-50wt％的量使用在100-300微米范围内的具有标称粒度的铁粉。这一混合物能够在标准造粒系统上挤出和制成粒料。引入铁粉能够使得基于在粒料中所选择的电荷控制剂之间的相互作用实现混合物组分的优异充电而同时使得该粒料更容易地被吸引到标准工业磁铁设备中以便从通过的混合物中除去铁磁性材料。此类磁铁能够是鼓、交叉带或其它常用类型的磁铁。

使用具有铁磁性添加剂的介质的另一个好处是该混合物能够使用在该混合物内旋转或移动的强磁铁棒或搅拌器进行有效地搅拌。该铁磁性荷载的介质将粘附于这些磁性搅拌设备上并且混合物能够进行搅拌而不担心该混合物接触非介质调节的表面。

旋转或移动的磁铁也能够被放置在充电用的容器之外并且混合物借助于以下事实来加以搅拌：随着在充电装置之外的磁铁的移动该介质将会移动，就像搅拌棒用于搅拌在玻璃烧杯内的流体那样。另外地，该充电装置可以简单地倾斜，这样，恒定的搅拌将材料从一端移动到另一端。

着色剂也可以被引入到介质中以促进介质回收。着色剂如典型地用于着色塑料的那些着色剂能够引入到该介质中。为了避免碎屑混合物的某些部分的损失，所选择的颜色能够与在碎屑混合物中见到的颜色不同。按颜色分选来回收此类介质的过程能够在TES之后使用设备如商购色值分选装置进行。

类似地，功能添加剂能够被加入到介质中以提高所形成介质的密度。合适的添加剂能够包括高密度材料，如无机氧化物，金属粉末或玻璃纤维。在TES之后能够使用密度分离技术回收更高密度的介质。

发泡剂也能够加入到该介质中。发泡剂能够包括典型地用于产生塑料结构泡沫体的发泡剂。当使用发泡剂时，该介质能够以压缩状态被加入到该系统中。在产物碎屑的挤出之前的某一阶段的加热将活化该发泡剂，产生更大和更厚的介质颗粒。较大的颗粒能够被设备如空气抽吸器或辊式分选机来分离，它们能够根据表面积与质量和/或厚度比来分选。

导电性添加剂如炭黑粒子、不锈钢纤维、金属粉末或抗静电剂的添加也允许根据介质材料相对于被分离材料的差别充电性实现介质的除去。在这种情况下，该介质能够在下游设备如TES的下游被分离。当带电的材料(即高压源)与导电介质接触时，引入足够量的导电性材料的介质能够带电荷。为介质充电控制可以转移到将由TES分离器所分离的颗粒中的电荷。类似地，因为该导电材料，该介质在接触到接地物时会放电。具有很少或不具有电荷的介质倾向于不受TES分离器影响，而且当介质降落穿过分离器时，大部分的介质落入到中间部(并能够从其中回收)。

选择介质的另一个策略是使用一种材料作为介质，该材料也能够用作聚合物混合物的两种或多种聚合物组分的相容剂。相容剂通过优先地集中在界面上而能够用于减少在共混物中的聚合物组分之间的界面能。在界面上的优先浓缩可以在当该相容剂具有在两种聚合物组分的介电常数之间的介电常数时发生。在两种聚合物组分之间的中间的介电常数预示着该相容剂的充电性能应该在两种聚合物的中间。因此，单种材料或多种材料(例如，材料的混合物)能够同时用作混合物中材料的相容剂和用作混合物中材料的分离用的介质。介质中的一些能够作为产物的一部分被回收，能够实现对TES和配制两者的自动控制。

在一个实施方案中，也能够用作相容剂的介质能够是共聚物，例如所分离的混合物的两种或多种聚合物组分的共聚物。不相容的聚合物A和B的共混物能够通过添加A和B的嵌段共聚物或A和B的无规共聚物而增容。聚合物A和B也能够通过添加A和C的嵌段或无规共聚物而增容，其中C更易于在B的基质中而不是在A的基质中。聚合物A和B也能够通过添加C和D的嵌段或无规共聚物而增容，其中C更易于在A或B的任一种之中而D更易于在另一种聚合物之中。这些共聚物材料的任何一种应该具有聚合物A和B的相容剂的作用，并可以预计具有在A与B中间的充电性能。

接着，考虑没有介质的二元混合物的分离。两种产品能够通过在TES分离室的底部在中间劈开该混合物而被回收。在进给料中的主要组分将倾向于具有更高的产品纯度，因为它能够为次要组分充电，使得绝大多数的次要组分将在分离器的底部的其本身一侧上停止。该次要组分一般倾向于具有较低的产品纯度。

如果具有在这两种组分的充电特性之间的充电特性的介质被加入到混合物中，则两种产品的纯度将倾向于提高，尽管次要组分的纯度仍然显得多少有些低。如果让其随混合物降落穿过TES分离器，则该介质倾向于大部分地与次要组分一起降落，因为它从主要组分中获得较多的电荷。较少量的介质将随主要组分降落。如果该介质实际上是混合物的相容剂，则优先地自动添加到最需要相容剂的组分中。

在许多情况下，可以预见可用作相容剂的材料也可以用作同一混合物的介质，尽管可能不会在每一种情况下找到容易获得和适合的材料。因为相容剂应该进入到在共混物中的两种聚合物之间的界面区域中，被选择用作相容剂的材料必须具有在两种聚合物之间的中间的介电常数，或含有与两种聚合物相容的嵌段(例如，通过选择性地与两种聚合物组分中的一种当中的官能团反应)。在两种情况的任一种下，相容剂的电性质将倾向于居于两种组分的中间(按平均)。合适的材料能够通过选择具有所需增容或充电性能的材料-例如为所希望的产品选择已知的相容剂-并测试该材料确定它是否具有合适的充电或增容性能-即在所要分离的材料的那些之间的充电性能，来确认。

在一些情况下有用的是仅回收一部分的介质，同时让一些介质随TES产物料流离开。例如，在一些情况下与介质调节所需要的量相比，需要较少的介质进行增容。如果需要比在产物中预计的量更多的介质来控制充电，则可以回收一部分的介质。

介质部分回收的一个例子是将中间(中性)料流从TES分离器中再循环利用。因为该介质预计在正和负充电性产物材料之间的某处充电，典型地大分数的介质分离成中间料流。图2说明了用于介质的部分回收的系统200的一个实施方案。塑料原料205随介质被引入到充电装置210中。该介质控制该塑料原料205的充电并且该混合的介质和原料降落穿过TES分离器215。TES分离器215的输出是有少量介质的带正电荷的产物220，有少量介质的带负电荷的产物225和主要由介质组成中间部分230。该中间部分进入电荷中和设备235中，然后再循环回到用于为下一批的原料混合物充电的充电设备210中。部分回收的策略，如图2中所示，允许有比较高的处理量。

介质部分回收的一个益处的例子是该介质本身是产物混合物的相容剂。因为当产物与另一种聚合物共混时相容剂常常被加入到该产物中，同时作为相容剂和充电介质的单一种材料的使用是希望的，尤其考虑到以下事实，如以上所讨论，介质倾向于以较高的量分离成该分离产物的不太纯的级分，其中相容剂的存在是最有用的。通过在此类情形下提供介质的部分回收，有可能控制在分离产物中终结(end up)的相容剂的量。

例如，假定具有在A和B的充电性能之间的充电性能的相容剂C被添加到A和B的混合物中。A、B和C的相对充电至少部分地取决于在混合物中每一组分的量以及A、B和C的颗粒的表面积与质量比。如果大部分的混合物是A的颗粒，则A颗粒引起B和C带上相同符号(sign)的电荷。结果，该C颗粒基本上分离到富含B的产物料流中，少量的C颗粒分离到富含A的料流中。富含B的料流也能够包括A颗粒的级分。

介质部分回收也可以在当介质是材料的混合物时实施，其中一部分的介质含有功能添加剂或另外可以在如上所述的TES之前或之后从混合物中回收。介质的剩余部分则在TES产物料流中终结。

成功介质调节的TES要求在原料混合物中的颗粒接触介质颗粒的大的总表面积。介质的表面积越大，介质对于控制在混合物中的组分上的电荷而言更加有效且在介质上的电荷越低。低介质电荷进一步将介质浓缩在TES分离器的中间部分(中心)中，如果该中间部分进行再循环的话则能够进一步促进介质回收。然而，大的介质表面积可能限制在TES分离器中的产出量一例如，当该介质必须从降落到分离器中的混合物中筛选出来时，较大的介质碎片因为堵塞筛孔足以阻止该原料混合物的最大通过量而降低了潜在产出量。对于产出量的此类限制能够通过使用其它方法如以上对于介质回收所描述的那些方法来加以避免。为TES分离器进料的一种此类设备描述在实施例1中。

实施例2说明了有特殊类型的铁磁性添加剂如铁的塑料能够具有这样的充电性能，其在定性上与无填料的塑料的充电性能类似。这一结果预示，如果发现无填料的介质配制料，则它能够同样地与铁磁性添加剂配混，使得它可以从分离的产物中分离但不改变它对于混合物组分的充电性能的影响。

其它铁磁性材料，如磁铁矿，能用作塑料的功能添加剂。实施例3描述了添加了铁矿石(磁铁矿)的塑料的磁性和充电的性能。当铁矿石被添加到该介质中时，该充电不同于基础塑料，其一般按照与所包括的添加剂的量成比例的量。

介质材料(即，用于介质调节充电的材料，与为了其它原因所用的任何其它材料或添加剂相反)进行选择，以使得混合物的组分的充电引起最佳效果的分离。例如，在ABS和HIPS的混合物的一种分离中，可以观察到，特定等级的聚碳酸酯(PC)引起ABS和HIPS带上具有相反极性的电荷。因此选择这一等级的PC为在ABS和HIPS的混合物的分离中的介质。为了选择该介质材料，混合物的颗粒的充电性能根据实验测定并选择材料或材料的结合物，其在所要分离的组分上中等充电。

在一个实施方案中，对于在混合物中的组分具有中等充电性能的材料能够通过构造聚合物合金或共混物(它为混合物的组分的中等地充电)来进行选择。例如，HIPS和ABS一般是不相容的，但是HIPS和ABS的共混物能够用于产生介质的粒料，后者有效地为ABS和HIPS充上具有相反极性的电荷。介质的配制料能够在挤出机中产生，以使得介质的精确的充电特性得以确定。该配制料能够通过从与原料组合物的混合物类似的组合物或如果在混合物中每一种组分的量不是恒定的或不是未知的，则使用近似相等部分的每一混合物组分的混合物作为原料来进行选择。组合物然后以实际或试验分离效果为基础加以调节，以优化该介质。另外地，该分离器中间部分能够用作介质材料。该中间部能够以间歇或半连续的模式挤出成粒料。

在其中混合物的两种组分含有类似材料作为成分的混合物中，如HIPS和聚苯乙烯(PS)或HIPS和聚苯醚(PPO)PPO/HIPS共混物或PS和PPO/HIPS共混物。该一对的成分常常以类似方式为大部分其它类型的聚合物充电，这使得难以发现在两种成分之间的中间充电的介质。产生在这两种组分之间的中间充电的介质的一种技术包括形成一种共混物，该共混物通过将两种材料混合在介质中而具有介于两种材料的中间组成。例如，PS能够通过使用介质从HIPS分离，该介质基本上是有更多PS的HIPS(和因此有更少的用于增韧PS和构成HIPS的橡胶组分)。该共混物能够通过将按照预定比率的HIPS和PS的混合物挤出来产生。在一个实施方案中，挤出的比率类似于一般在混合的材料中见到的材料的比率。

常常遇到含有三种组分的混合物，其中此类组分中的两种是相容的而一种与另外两种当中的任何一种不相容，例如HIPS，PPO/HIPS共混物，和ABS的混合物。能够选择出一种介质，它为两种相容的组分(在这种情况下HIPS和PPO/HIPS共混物)充电到相同的极性和为不相容的组分充电到相反极性。这能够通过产生一种介质来实现，它具有与在三元混合物内充上中等水平的电荷的组分非常类似的组成，但提高了在化学品或聚合物中的介质含量，这可以预见地让中等充电性组分向着与其相容的其它组分的一侧位移。如果分离的目标是基本上分离两种相容的组分(通常就是这种情况)，则这是尤其有益的。如果分离的目标是分离该混合物的全部三种组分，则中间组分仅仅轻微地向着与其更相容的其它成分的电荷位移能够是足够的。因此，最重要的分离由稍微更高的效果来实现，但是全部三种组分都能够被提纯。如果中等充电性组分与该混合物的另外两种组分不相容，则这一技术不是可能的。

与从绝缘材料(如塑料)制造的介质有关的一个困难是电荷随时间推移而积聚在介质上。介质电荷的量部分地由被绝缘介质接触的那些材料的混合物的组成决定。除非这一介质电荷得到控制，否则介质的效果随时间和随进料组成而变化。这一变化可能导致不一致的TES特性。电荷积聚在介质上能够由周期性地中和在介质上的电荷来控制。对于颗粒状介质，这能够通过输送该介质(也许与一部分的塑料混合物一起)通过电荷中和设备如离子鼓风机来实现。对于固定的介质，如引入在设备中的膜或涂层，塑料混合物通过该介质的流动必须在介质经历电荷中和过程时被停止。另外地，电荷积聚在介质上的现象能够通过让介质具有足够导电性以使电荷有效地转移到连接的接地物上来加以限制。这样情况的一个例子是有导电性添加剂的颗粒状介质，其中介质与接地的表面或接地装置接触。实施例4描述了导电性定制(tailored)的介质片(TMS)的制备和测试。另外地，来自储存容器的新鲜介质能够恒定地计量加入到混合物中，作为再循环的介质的量的一部分，同时给定量的再循环介质被连续地除去。被除去的介质能够进行再生过程，如洗涤和干燥，去粉尘，去离子化，接地，干燥或足够时间的通过以使残余电荷消失。

除了电荷在介质上的积聚，非常细的颗粒(精细物)和粉尘可能附着于颗粒状和固定的介质上。电荷中和过程和/或机械工具如刷或刮板，任选与除尘的低压空气抽吸相结合，能够用于从介质中除去精细物和粉尘。

实施例

下列实施例是仅仅举例性的而不希望限制在权利要求中描述的本发明的范围。

实施例1：用TES进料器的铁磁性介质的回收

如图3中所示，介质305引入了铁磁性材料，引入的量足够允许它强烈地附着于磁铁310。该介质(显示为黑色球)首先与原料混合物315在充电装置320中掺混。来自充电装置的产物在为TES分离器330的顶部进料的振动盘325上终结(end up)。

含铁的介质305在刚刚高于TES分离器330的振动盘325进料器的末端被磁铁强烈地吸引。当可旋转的鼓335包括该固定磁铁310时，该磁铁310从振动盘325中吸引铁磁性介质305并吸引到鼓表面335上。在带有所吸引的铁磁性介质305的鼓表面335旋转远离磁铁310时，介质305足够远地运动离开磁铁310而使得重力克服磁铁310的磁力，引起介质305从鼓335上掉落并在与颗粒分开的区域中收集。在从鼓335上掉落之后，该介质能够去离子化(如果介质的导电性对于由接触实施电荷控制来说显得太低的话)和返回到充电设备320中。或者，该充电性进料器能够进行电子分离并能够施加电压以使介质接触电荷达到所需的电压。一般，假设该所需的介质电荷是中性的，在这种情况下振动式给料器或鼓式磁铁能够接地和用于为介质接触式接地。

或者能够使用交叉带式磁铁，它将铁磁性材料清扫到位于振动式给料器的末端的大型悬浮板式磁铁的一侧。传送带能够用于将介质送回到存储设备中或送回到充电进料器平台的另一个末端。

另一类型的充电装置，如转鼓，搅拌容器或空气运输系统，能够与振动式给料器相结合使用或代替该装置使用。

“软”铁磁性材料当从磁场中取出时自发地去磁。软的铁磁性介质材料与混合物在具有铁磁性平台的振动式给料器上混合以使介质颗粒被吸引到该平台和磁性附着，减少或消除了在混合物(一般非导电性)和该平台之间的接触。随着介质的粒料逐渐地丧失它们的磁场，它们向着设备的末端运动并再次被磁铁捕获。这再生了它们的磁性。也能够使介质在再循环工艺中除尘或更容易地替代。在一个实施方案中，该振动器经过构型设计而具有两个振动设置(settings)。较低的设置允许该“软”铁磁性材料粘附于铁磁性平台而较高的设置振荡它使得全部从平台上松开。每当介质需要改变时，使用较高的设置。这能够用于改变磨损介质或当需要不同的介质品种时有用。

“硬”铁磁性材料，它从磁场中去除时保留其磁性，也能够用作介质颗粒的组分，但是这会增加介质的成本。这改进了介质对标准钢充电装置表面的粘附。

实施例2：具有含铁的添加剂的塑料的充电性能

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)(总重量的43％，天然Styron 498，DowChemical Co.，Midland，MI)在双螺杆挤出机中与已经用环氧化大豆油(ESO)(总重量的6％，Plaschek 775，Ferro Corp.，Cleveland，OH)分散为浆料的52％铁粉(品级Ancorsteel 1000(粒度低于200微米)，HoeganaesCorp.，Riverton，NJ)进行熔融配混。填充了铁的HIPS粒料对于磁场是高度敏感的。保留在平板磁铁下方150mm处的一小撮的粒料被吸引到磁铁，表明了如图3中所示的操作的可实行性。

大约三克的HIPS粒料通过在聚苯乙烯或聚碳酸酯容器中旋摇而充电。在粒料上的电荷通过使用法拉第筒来测量。表1给出了电荷/单位质量的天然和填充52％铁的HIPS粒料。

因为有较少的塑料，填充铁的HIPS比天然HIPS获得了更少的电荷/单位质量。然而，添加了铁的塑料的充电性能在定性上类似于未填充的塑料的充电性能。

表1：天然和填充50％铁的HIPS在PS和PC容器中的充电(nC/g)

样品	充电(nC/g)相对于PS容器	充电(nC/g)相对于PC容器
			天然HIPS	+0.5	-1.5
填充52％铁的HIPS	+0.4	-0.7

填充铁的塑料容易地在该法拉第筒中放电。这说明了在如图3中所示的工艺中的电荷中和能够通过让填充铁的粒料与接地的金属接触来实现。

实施例3：具有含铁添加剂的塑料的充电性能

灰色聚丙烯(PP)(总重量的52％，从消费者使用过的电器得到)在双螺杆挤出机中与已经用环氧化大豆油(ESO)(总重量的6％，Plaschek 775，Ferro Corp.)分散为浆料的42％磁铁矿(品级M-25(99％的颗粒低于44微米)，Pea Ridge Iron Ore Co.)进行熔融配混。填充磁铁矿的PP粒料对于磁场是高度敏感的，然而不象实施例2的填充铁的HIPS那样敏感。保留在平板磁铁下方约50mm处的一小撮的粒料被吸引到磁铁。

大约五克的PP粒料通过在聚苯乙烯或聚碳酸酯容器中旋摇而充电。在粒料上的电荷通过使用法拉第筒来测量。表2给出了电荷/单位质量的PP 101和填充42％磁铁矿的PP粒料。填充磁铁矿的PP与没有磁铁矿的灰色PP相比获得了较少电荷/单位质量。添加了磁铁矿的塑料借助于聚苯乙烯容器充上了不同符号的电荷。当与在前一实施例中的HIPS充电数据对比时，必须指出的是磁铁矿在粒度上小得多。这很可能因为与在前一实施例中有粗得多的铁粉时的情况相比，磁铁矿有大得多的表面积贡献。更粗糙等级的磁铁矿很可能减少在填充的和未填充的充电特性之间的差异。

表2：灰色PP 101和填充42％磁铁矿的PP(PPM 42)在PS和PC容器中的充电(nC/g)

样品	充电(nC/g)相对于PS容器	充电(nC/g)相对于PC容器
			PP 101	-2.6	-3.3
PPM 42	+1.4	-0.4

填充磁铁矿的粒料不容易放电，与填充铁的HIPS不同，后者几乎完全地在法拉第筒中放电。这说明，填充磁铁矿的塑料作为介质的使用将需要接触接地以外的一些方法以实现零净电荷。

实施例4：定制的(tailored)介质片的制备和评价。

在这一实施例中TMS的原材料是ABS(Magnum 3490，Dow Chemical)和Bekaert Corporation的Beki-Shield GR75/C12-E/5。Beki-ShieldGR75/C12-E/5是含有75％不锈钢纤维(8微米直径)，10％的热塑性聚酯(所述纤维包埋在其中)，和15％的作为2mm直径粒料的涂层的乙烯-丙烯酸锌离聚物的浓缩物。具有0，5和10wt％Beki-Shield的ABS拉伸试样被配混和注塑成拉伸试样。

用于试验中的HIPS是从由MBA Polymers销售的办公自动化设备回收的灰色HIPS。这一HIPS通过使用标准程序被注塑成拉伸试样。

ABS样品被放置与接地的不锈钢板接触。具有零初始电荷的HIPS样品然后在ABS样品上摩擦约5秒，与此同时样品仍然与板接触。在HIPS样品上的电荷然后用法拉第筒来测量。在HIPS样品上的电荷然后用去离子型吹气机中和并重复该试验。充电和测量序列(它花费10-20秒/循环)对于没有Beki-Shield的ABS和有5wt％Beki-Shield的ABS两者重复约20-30次。在ABS样品上的电荷也周期性地测量，以察看它是否稳定于稳定的值。

在约10-20个循环的充电之后，在ABS样品上的电荷逐渐地提高并稳定在约+13nC(5％Beki-Shield)和+16nC(没有Beki-Shield)。在有10％Beki-Shield的ABS样品上的电荷接近零，表明它是导电性的。在HIPS样品上的电荷对于每一循环保持恒定在约-1.0到-2.0nC。天然ABS无法依靠Beki-Shield填充的ABS材料的任何一种来充电。这说明不锈钢没有显著地改变ABS的充电性能。

另外，10％Beki-Shield样品在内部有样品的聚乙烯袋上摩擦。该样品放置于去离子型吹气机的正面和测量在样品上的电荷。约-0.2nC的所测量电荷表明电子从袋子迁移到ABS样品。这进一步证实了具有10％Beki-Shield的ABS的导电性。

这些试验的结果说明在具有5％Beki-Shield的ABS中几乎没有导电性，而具有10％Beki-Shield的ABS是导电性的。另外，填充的材料为HIPS充电的能力与没有添加剂的ABS的能力相当。因为依靠有0和5％Beki-Shield的ABS为HIPS充电会每次将相同电荷转移到HIPS上，甚至在ABS上的电荷被饱和之后，因此有可能的是在混合物中的大量塑料将在介质被饱和到它不再能为混合物充电的程度之前被充电，即使仅仅使用0或5％Beki-Shield。

本发明已经针对具体的实施方案加以描述。其它实施方案是在下列权利要求的范围之内。例如，本发明的各个步骤能够按不同的顺序和/或相结合来进行，并仍然获得所需的结果。同样，能够选择介质，它不在原材料组分的两者之间的中间。

Claims (33)

1.分离聚合物混合物的方法，包括：

提供包括聚合物组分的混合物；

向该混合物中添加选择性地介质调节该聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状介质，该充电介质包含在静电充电序列内具有所选择位置的聚合物材料，该充电介质包含功能添加剂；

用该介质为混合物进行摩擦带电；

根据摩擦电荷分离该聚合物混合物的两种或多种组分；和

通过使用回收过程回收颗粒状介质的至少一部分，其中功能添加剂在选择时要求与回收过程相适应。

2.权利要求1的方法，其中：

回收过程是磁性回收过程；和

该功能添加剂是铁磁性材料。

3.权利要求1的方法，其中：

回收过程是按颜色分选过程；和

该功能添加剂是着色的材料。

4.权利要求1的方法，其中：

回收过程是密度分离过程；和

该功能添加剂是密度增大材料。

5.权利要求1的方法，其中：

回收过程是以厚度或表面与质量之比率为基础的分离过程；和

该功能添加剂是发泡剂。

6.权利要求1的方法，其中：

该回收过程包括在摩擦带电的分离器中对中性的中间级分的收集；和

该功能添加剂是导电性材料。

7.权利要求1的方法，其中：

该回收是在分离之前进行的。

8.权利要求1的方法，其中：

该回收是在分离后来进行的。

9.权利要求1的方法，其中：

该功能添加剂是导电性材料；和

该分离和回收包括让带电荷的混合物和介质通过电场引起两种或多种组分和充电介质以不同的量发生偏向，使得介质与该两种或多种组分分离。

10.处理聚合物混合物产生聚合物产物的方法，包括：

提供包括聚合物组分的混合物；

向混合物中添加选择性地介质调节聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状介质，该充电介质包含在静电充电序列内具有所选择位置的聚合物材料，该充电介质包含相容剂，该相容剂是能够减少在一种或多种的聚合物组分和一种或多种不相容的聚合物的目标共混物的界面能的材料，这通过优先在该共混物中的一种或多种聚合物组分和一种或多种不相容的聚合物之间的界面上浓缩来实现；

用该介质为混合物进行摩擦带电；

根据摩擦电荷分离聚合物混合物而得到包括目标共混物和一定量的相容剂的聚合物产物。

11.权利要求10的方法，其中：

不相容的聚合物是聚合物混合物的聚合物组分。

12.权利要求10的方法，其中：

该不相容的聚合物被添加到包括一种或多种聚合物组分和相容剂的分离产物中。

13.权利要求10的方法，其中：

相容剂包括对于一种或多种聚合物组分和不相容的聚合物具有亲合性的材料。

14.权利要求10的方法，其中：

该相容剂包括一种或多种聚合物组分和不相容的聚合物的共聚物。

15.分离聚合物混合物的系统，该系统包括：

选择性地介质调节聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状充电介质，该充电介质包括在静电充电序列内具有所选择位置的聚合物材料；

为聚合物混合物和充电介质摩擦带电的充电室；

根据摩擦电荷分离该聚合物混合物的两种或多种带电荷的聚合物组分的分离室；和

根据介质回收过程回收该充电介质的至少一部分的介质回收装置，其中充电介质包括适合于选择性地介质调节聚合物混合物的充电的一种或多种聚合物材料，该充电介质进一步包括与介质回收过程相适应的一种或多种功能添加剂。

16.权利要求15的系统，其中：

该回收过程是磁性回收过程；和

功能添加剂是铁磁性材料。

17.权利要求15的系统，其中：

回收过程是按颜色分选过程；和

该功能添加剂是着色的材料。

18.权利要求15的系统，其中；

回收过程是密度分离过程；和

该功能添加剂是密度增大材料。

19.权利要求15的系统，其中：

回收过程是以厚度或表面与质量之比率为基础的分离过程；和

该功能添加剂是发泡剂。

20.权利要求15的系统，其中：

该介质回收装置包括带有分离室的摩擦带电型分离器；

该回收过程包括在摩擦带电的分离器中对中性的中间级分的收集；和

该功能添加剂是导电性材料。

21.权利要求15的系统，其中：

该功能添加剂是导电性材料；和

分离室被构型设计为让带电荷的混合物和介质暴露于电场引起两种或多种组分和该充电介质以不同的量发生偏向，使得介质与该两种或多种组分分离。

22.制备用于由摩擦带电式分离法分离聚合物混合物的介质的方法，方法包括：

选择一种或多种聚合物材料，它在聚合物混合物的摩擦带电式分离中用于充电介质；

根据用于摩擦带电式分离中的介质回收过程选择一种或多种功能添加剂；和

让所选择的聚合物材料和所选择的功能添加剂掺混，得到用于摩擦带电式分离中的颗粒状介质。

23.权利要求22的方法，其中：

介质回收过程是磁性回收过程；和

该功能添加剂是铁磁性材料。

24.权利要求22的方法，其中：

介质回收过程是按颜色分选过程；和

该功能添加剂是着色的材料。

25.权利要求22的方法，其中：

介质回收过程是密度分离过程；和

该功能添加剂是密度增大材料。

26.权利要求22的方法，其中：

介质回收过程是以厚度或表面与质量之比率为基础的分离过程；和

该功能添加剂是发泡剂。

27.权利要求22的方法，其中：

该介质回收过程包括在摩擦带电的分离器中对中性的中间级分的收集；和

该功能添加剂是导电性材料。

28.分离聚合物混合物的系统，该系统包括：

具有为聚合物混合物的两种或多种聚合物组分摩擦带电的两个可旋转的圆筒的辊式分选机，该可旋转的圆筒具有引入了选择性地介质调节聚合物混合物的两种或多种组分的摩擦带电的充电介质的涂层，该充电介质包含在静电充电序列内具有所选择位置的聚合物材料；和

用于以摩擦电荷为基础分离聚合物混合物的两种或多种带电荷的聚合物组分的分离室。

29.权利要求28的系统，其中：

该涂层是引入该充电介质的薄膜。

30.权利要求28的系统，其中：

该涂层是引入该充电介质的漆层。

31.分离聚合物混合物的方法，包括：

提供包括聚合物组分的混合物；

向该混合物中添加选择性地介质调节该聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状介质，该充电介质包含在静电充电序列内具有所选择位置的聚合物材料，该充电介质包含导电性添加剂；

用高压源为该介质进行充电；

用该充电介质为混合物进行摩擦带电；和

根据该摩擦电荷来分离聚合物混合物的两种或多种组分。

32.权利要求31的方法，进一步包括：

在摩擦带电之后对该充电介质放电；和

在摩擦带电的分离器中回收作为中性级分的已放电介质。

33.分离聚合物混合物的方法，包括：

提供包括聚合物组分的混合物；

向该混合物中添加选择性地介质调节该聚合物混合物的摩擦带电的颗粒状介质，该充电介质包含在静电充电序列内具有所选择位置的聚合物材料，该充电介质包含铁磁性添加剂；

用该介质为混合物进行摩擦带电；和

根据该摩擦电荷来分离聚合物混合物的两种或多种组分。

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