CN202507420U - 一种废旧塑料混合处理装置和一种废旧塑料混合处理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种废旧塑料混合处理装置和一种废旧塑料混合处理系统,该混合处理装置包括机筒(82)、进料器(81)、出料口(86)、加热器(83)、螺杆(84)及电机(85),所述的机筒(82)的一端外侧壁上设置进料器(81),机筒(82)的另一端连接出料口(86),在进料器(81)与出料口(86)之间的机筒(82)外侧壁上设置加热器(83),所述的螺杆(84)的一端与电机(85)连接,螺杆(84)的另一端设在机筒(82)内。本实用新型具有结构简单、对废旧塑料的处理效率高、且绿色环保的突出优点。

Description

一种废旧塑料混合处理装置和一种废旧塑料混合处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种垃圾处理设备,尤其是涉及一种废旧塑料混合处理装置和一种废旧塑料混合处理系统。 
背景技术
现在的回收塑料再生利用过程为:集中回收---按塑料特性分类---清洗、干燥---破碎---挤出造粒---利用再生粒料生产制品。传统工艺中有三大弊端。 
1.塑料种类烦多,分类处理是一项庞大的工作量,且无法自动化准确细分,会产生很多无法分类和没有分类有利用价值的废旧塑料无法再生利用。由于塑料降解周期需100~300年,这些废旧垃圾塑料的产生会对环境造成严重污染和资源浪费。 
2.清洗过程对水污染严重且会产生一系列后续工作,如脱水、烘干等。 
3.回收废旧塑料要再成为产品,需经过挤出造粒后再作为生产产品的原料,经过两次塑化加工,对塑料性能产生较大影响,降低了产品性能。其中造粒由于需加温到塑料的熔点温度才能实现,造粒工艺要求塑料需能拉成丝、条状才能实现自动生产,而要成丝、条状,塑料必须干净,性能稳定才能产出合格粒料,对回收塑料要求较高。 
以上三大弊端所带来的问题是现在全球都在想办法解决,而又没有得到有效解决的难题之一,就是废旧垃圾塑料对环境的严重破坏。白色污染的问题很早就被政府所重视,也出台了许多有效政策,如减少一次性塑料袋的使用,进行集中回收处理。所以在我国出现了大量的回收站。许多人以回收废旧塑料营生,但回收塑料的价值有限且来源分散,难形成大规模。随着社会发展,生活水平的提高,愿意从事此行业的人越来越少。经过调研在欧洲、北美等发达国家大量回收塑料的处理更是严峻,在发达地区人们扔垃圾都将可回收的垃圾自动分类,当然也包括塑料制品,但回收塑料是针对所有塑料,而塑料的种类烦多普通人不可能按塑料特性进行细分投放,只能将所有废旧垃圾塑料混在一起投放,由政府集中回收处理,此种回收方式正向世界各地推广。而对废旧垃圾塑料的处理以前主要是进行填埋,而填埋的结果是由于塑料降解慢,一般需上百年有的甚至需几百年,对土质的影响严重,且需 占用大量土地。不能有效解决垃圾塑料对环境的影响,而后又推出了垃圾塑料焚烧的办法,经过焚烧后垃圾量得到了很好控制,减缓了对土地的影响,焚烧产生的热量还得到了利用,但焚烧产生的烟尘对大气的影响尤其对焚烧场周围的生活环境破坏严重,且能重复利用的资源被一次性使用,造成极大的资源浪费。因此焚烧也是不得已的办法,所以废旧垃圾塑料如何合理处理才不会破坏环境,将有限资源最大化利用,这一问题是全世界人们一直在探索的问题。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于:针对现有技术存在的问题,提供一种结构简单、对废旧塑料的处理效率高、且绿色环保的废旧塑料混合处理装置和废旧塑料混合处理系统。 
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现: 
一种废旧塑料混合处理装置,其特征在于,该混合处理装置包括机筒82、进料器81、出料口86、加热器83、螺杆84及电机85,所述的机筒82的一端外侧壁上设置进料器81,机筒82的另一端连接出料口86,在进料器81与出料口86之间的机筒82外侧壁上设置加热器83,所述的螺杆84的一端与电机85连接,螺杆84的另一端设在机筒82内。 
所述的机筒82包括给料段、塑化段及挤出段,出料口86连接在给料段上,挤出段连接出料口86,所述的给料段、塑化段及挤出段外侧均设有加热器83。 
位于机筒82塑化段的螺杆84的螺旋槽深度逐渐变小。 
所述的螺杆84的螺旋槽深度H在进料段为25.0mm,塑化段为25~12.5mm,挤出段为12.5mm。 
设在给料段外侧的加热器为提供温度为150~200℃的加热器,设在塑化段外侧的加热器为提供温度为180~240℃加热器,设在挤出段外侧的加热器为提供温度为180~220℃的加热器。 
一种应用权利要求1所述的废旧塑料混合处理装置的废旧塑料混合处理系统,其特征在于,该混合处理系统包括自动传输带1、撕碎机4、破碎机7、混合处理装置8及模具9,所述的自动传输带1的出料端设在撕碎机4的进料口上方,所述的撕碎机4与破碎机7之间设有将撕碎机4撕碎后的废旧塑料送入破碎机7的传输机5,所述的混合处理装置8的出料口86与模具9连接,将破碎机7破碎后的废旧塑料进行塑化后送入模具9。 
所述的自动传输带1包括皮带和滚筒2,位于撕碎机4的进料口上方的滚筒2为磁性滚筒,在该磁性滚筒与撕碎机4的进料口之间设有用于对废旧塑料中的磁性物质进行物理分离的分流导向块3。 
在传输机5的上方还设有对撕碎机4撕碎后的废旧塑料中的磁性物质进行物理分离的除铁器6。 
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点: 
1、本实用新型结构简单,使用本设备可实现:集中回收---除金属类物质---破碎---进入混合处理装置---制品生产的废旧塑料处理流程,从工艺流程上得到了极大的精简,无需清洗不产生染污最重要的是能混合处理现在无法分类而不能被再利用的全部废旧塑料;且产品还能循环回收利用,极大发挥了废旧垃圾塑料的利用价值;还减少了一次塑化过程,减少能耗,减小了对回收塑料性能的影响,是一项绿色环保循环处理技术。 
2、塑料在混合处理装置中处理时,由于温度控制在熔点温度以下,塑料不会分解,不会改变原来塑料的性能,不产生分解出的有害气体,只是有塑料中水分受热后形成的水蒸气,不会对空气质量产生影响。 
3、利用本实用新型生产的混塑制品在很多领域能替代木材、水泥制品、钢材的使用,且使用寿命优势大大优于木材,解决了水泥制品的一次性使用,及钢材价格昂贵的缺点,有明显的经济优势和社会优势。 
附图说明
图1为废旧塑料混合处理装置的结构示意图; 
图2为废旧塑料混合处理系统的结构示意图; 
图3为图2中A处的局部放大结构示意图。 
附图标号说明: 
图1中8为混合处理装置、9为模具、81为进料器、82为机筒、83为加热器、84为螺杆、85为电机、86为出料口; 
图2中1为自动传输带、2为滚筒、3为分流导向块、4为撕碎机、5为传输机、6为除铁器、7为破碎机; 
图3中5为传输机、6为除铁器。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 
实施例一种废旧塑料混合处理装置和一种废旧塑料混合处理系统 
如图1所示: 
一种废旧塑料混合处理装置,该混合处理装置包括机筒82、进料器81、出料口86、加热器83、螺杆84及电机85。机筒82的一端外侧壁上设置进料器81,机筒82的另一端连接出料口86,在进料器81与出料口86之间的机筒82外侧壁上设置加热器83,螺杆84的一端与电机85连接,螺杆84的另一端设在机筒82内。机筒82包括给料段、塑化段及挤出段,出料口86连接在给料段上,挤出段连接出料口86,给料段、塑化段及挤出段外侧均设有加热器83。设在给料段外侧的加热器为提供温度为150~200℃的加热器,设在塑化段外侧的加热器为提供温度为180~240℃加热器,设在挤出段外侧的加热器为提供温度为180~220℃的加热器。位于机筒82塑化段的螺杆84的螺旋槽深度逐渐变小。作为优选螺杆84的螺旋槽深度H在进料段为25.0mm,塑化段为25~12.5mm,挤出端为12.5mm。 
混合塑料及物料由给料器进入该混合处理装置8的机筒82内,机筒82内配有螺杆84,外部配有加热器83,物料在受外部加热及螺杆的挤压驱动下得到塑化并向前挤出,机筒和螺杆主要分为三个段,分别为:给料段、塑化段、挤出段。给料段的作用是把料斗内的塑料由螺杆旋转导入料筒,并由螺旋线深度逐渐变浅压缩物料,此段外部温度不宜过高,设在150~200℃为宜;塑化段,物料在外部温度和由于对物料本身挤压产生的热量,达到塑化状态。此段温度要控制在180~240℃为宜;而挤出段是物料经过塑化后在挤出段进一步混合聚集由螺杆不断向前给料,推力的作用下把物料由经出料口挤出本装置进入模具实现成型,且出料口内物料压力控制在6~10MPa,此区域温度控制在180~220℃为宜。本装置利用的技术原理是通过控制装置对塑料塑化温度控制和出料口压力来实现各种塑料的混合处理达到混塑成型。 
而实现此目的技术根据是:塑料特性可把塑料塑化分为三个阶段:热变形、熔点、注塑级三种状态。热变形是指塑料在特定温度段下会产生变形;熔点指塑料在受特定温度段下能达到熔融状态:而注塑级是指塑料在特定温度段下能达能流动性要求最高的注塑水平。而各种塑料的熔点和注塑级温度的要求是相差很大且对温度控制精度要求较高。对塑料的各种指标如:湿度、灰分度等都有要求。所以无法共同混合使用。而各种塑料的热变形温度相差范围就比较小,且性能相差很大的塑 料一般塑料的热变形温度都不会高于大部分塑料的熔点温度。而本技术对塑料的状态要求为,能达到热变形温度以上各种塑料能变形融合在一起即可。因此大部分回收废旧塑料都能满足这一要求,因此能实现废旧塑料的混合处理。而实现本技术的设备在成型部分由以前回收造粒的拉丝、条后切粒再利用的方法改为型腔模具成型的方法。只要对塑料加温到能塑化变形充满型腔就可达到生产要求,因此可解决未清洗塑料中含杂质对成型的影响。而且普通杂质通过高温后一些有害物也得以消除,不会转移到混塑制品上。且本装置能处理含非塑料类的非金属杂质物含量在30%以内的所有混塑原料。并能通过改变模具型腔的形状、尺寸来生产不同混塑制品。由上可知实现本技术工艺过程的重点就是由我公司研制的废旧塑料混合处理装置及其控制系统,实现混合塑料的塑化及与成型系统间的动作协调配合。 
经过破碎处理达要求的混塑原料通过给料机加入该装置的机筒内。为适应混塑原料,该装置的特殊部分为以下点: 
根据使用工况加大螺杆驱动功率,以满足生产要求,如120型配置了55KW变频电机,由变频器控制并可根据工况调速。(120型:指螺杆大径为120mm的挤出装置) 
配合机筒工作的螺杆84参数设计:长径比:(L/D=18.0)、螺距(P=120.0)、螺旋槽深度变化排布(进料区:H=25.0,塑化段H由25~12.5渐变,挤出段H=12.5)以达到混塑原料的有效混合和塑化。 
对机筒的温度控制系统按本工艺技术进行重新配置和设定。由以上内容可知,机筒分三区加热,并对三个区域的温度分别设定,并由PLC自动控制,加热启动后,机筒内温度达到设定区域值加热器自动断电加热器停止工作,当温度降低到设定值下限时,加热器自动开启对机筒补温。以保证混塑原料的塑化统一,产出制品性能稳定。出料口由以前回收造粒的多孔小孔出料改为一孔出料增大孔径,以适应混塑原料。 
一种应用废旧塑料混合处理装置的废旧塑料混合处理系统,该混合处理系统包括自动传输带1、撕碎机4、破碎机7、混合处理装置8及模具9。自动传输带1的出料端设在撕碎机4的进料口上方,撕碎机4与破碎机7之间设有将撕碎机4撕碎后的废旧塑料送入破碎机7的传输机5,混合处理装置8的出料口86与模具9连接,将破碎机7破碎后的废旧塑料进行塑化后送入模具9。自动传输带1包括皮带和滚筒2,位于撕碎机4的进料口上方的滚筒2为磁性滚筒,在该磁性滚筒与撕 碎机4的进料口之间设有用于对废旧塑料中的磁性物质进行物理分离的分流导向块3。在传输机5的上方还设有对撕碎机4撕碎后的废旧塑料中的磁性物质进行物理分离的除铁器6。 
本实用新型中的“废旧塑料”主要是指人们生活中分类投放的可回收垃圾中含的塑料和工业生产中产生的没有直接回收利用价值,及将送往废料堆场和焚烧炉的废旧塑料。“混合处理”意指对这些所有的可回收塑料不用按塑料特性分类统一进行处理。以下对设备系统工作过程进行描述:把各种回收物投放到自动传输带1上,这一工序配备人员对回收物料进行粗略分拣,主要分出其中含的大件的非塑料物质,如玻璃制品、大型金属物、大型纸织物等易于分出的非塑料物质。剩下的各种废旧塑料由传输机输送到下一工序配置的撕碎机4料仓内,进行撕碎,此工序除完成物料的输送功能外还有一个重要的作用就是通过安装在本传输机上端的滚筒(永磁性)2及分流导向块3去除物料中未被人工选出的大部分铁磁物,以保护下一工序的机械设备。而接下来的撕碎工序主要针对大型塑料件和经过回收场压缩、捆包过的回收塑料进行撕碎,目的是在把大件变成碎片的同时把有的塑料件,如洗发水瓶、电子产品、和一些内部含有金属的制品撕碎后,下一工序中进一步去除物料中的铁磁物。此撕碎机4为通用设备,根据产能设定选配及可,此处不多做说明。经过撕碎后的混合塑料由撕碎机4的出料口通过传输机5转运到下一工序进行处理。在传输机5的上方悬挂安装有自卸式的除铁器6,进一步去除物料中的铁磁物(如示意图3)。(此除铁器为通用标准件,按要求选配及可)经过再次除铁后的混合塑料被送到破碎机7料仓内进行破碎,使物料大小能满足接下来的生产需要(达2.5CM以下的大小)然后集中收存,供下一步生产使用。经过以上工序得到的原料及为混合回收的废旧塑料。接下来就是本实用新型的重点工序---对废旧混合塑料进行处理,以达到再生利用的目的。 
把经过以上工序后得到的混合废旧塑料加入到混合处理装置8的给料器81内通过控制螺旋的旋转速度来控制给料量的大小。混塑原料通过混合处理装置8后,混塑原料为热变形的蠕变状态,再进入本处理系统的模具9。模具9为自动旋转多工位安装模具,循环使用的结构。被选定工位的模具与本装置出料口对接,装置内螺杆旋转工作进行生产,待模具型腔注满由传感器发出信号给设备控制系统,系统自动停止挤塑,待模具保压后,模具自动旋转到选定的下一工位进行生产。待注满工位模具冷却并旋转到出产品处,取出制品。进行顺序连续的生产过程。 
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,应当指出的是,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种废旧塑料混合处理装置,其特征在于,该混合处理装置包括机筒(82)、进料器(81)、出料口(86)、加热器(83)、螺杆(84)及电机(85),所述的机筒(82)的一端外侧壁上设置进料器(81),机筒(82)的另一端连接出料口(86),在进料器(81)与出料口(86)之间的机筒(82)外侧壁上设置加热器(83),所述的螺杆(84)的一端与电机(85)连接,螺杆(84)的另一端设在机筒(82)内。
2.根据权利要求1所述的一种废旧塑料混合处理装置,其特征在于,所述的机筒(82)包括给料段、塑化段及挤出段,出料口(86)连接在给料段上,挤出段连接出料口(86),所述的给料段、塑化段及挤出段外侧均设有加热器(83)。
3.根据权利要求2所述的一种废旧塑料混合处理装置,其特征在于,位于机筒(82)塑化段的螺杆(84)的螺旋槽深度逐渐变小。
4.根据权利要求3所述的一种废旧塑料混合处理装置,其特征在于,所述的螺杆(84)的螺旋槽深度H在进料段为25.0mm,塑化段为25~12.5mm,挤出段为12.5mm。
5.根据权利要求2所述的一种废旧塑料混合处理装置,其特征在于,设在给料段外侧的加热器为提供温度为150~200℃的加热器,设在塑化段外侧的加热器为提供温度为180~240℃加热器,设在挤出段外侧的加热器为提供温度为180~220℃的加热器。
6.一种应用权利要求1~5之一所述的废旧塑料混合处理装置的废旧塑料混合处理系统,其特征在于,该混合处理系统包括自动传输带(1)、撕碎机(4)、破碎机(7)、混合处理装置(8)及模具(9),所述的自动传输带(1)的出料端设在撕碎机(4)的进料口上方,所述的撕碎机(4)与破碎机(7)之间设有将撕碎机(4)撕碎后的废旧塑料送入破碎机(7)的传输机(5),所述的混合处理装置(8)的出料口(86)与模具(9)连接,将破碎机(7)破碎后的废旧塑料进行塑化后送入模具(9)。
7.根据权利要求6所述的一种废旧塑料混合处理系统,其特征在于,所述的自动传输带(1)包括皮带和滚筒(2),位于撕碎机(4)的进料口上方的滚筒(2)为磁性滚筒,在该磁性滚筒与撕碎机(4)的进料口之间设有用于对废旧塑料中的磁性物质进行物理分离的分流导向块(3)。
8.根据权利要求6或7所述的一种废旧塑料混合处理系统,其特征在于,在传输 机(5)的上方还设有对撕碎机(4)撕碎后的废旧塑料中的磁性物质进行物理分离的除铁器(6)。 
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