TW202339923A - 回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置，按照該塑膠廢料之處理流程，依序包括：一預處理單元(2)，用以乾燥及均質化來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的該碎片；一熔融擠出機(3)，用以熔化該預處理單元(2)中經過乾燥及均質化的該塑膠廢料；一脫氣擠出機(5)，具有一連接真空源的連結(5a)，用以脫氣該塑膠熔體；一造粒裝置(6)，用以造粒該塑膠熔體；以及一氣味去除單元(8)，用以去除該顆粒的氣味。 該氣味去除單元(8)具有一處理氣體進料器(10)以及用來排放一廢氣流之一氣體排放口(11)，其中，該氣味去除單元(8)之該處理氣體進料器(10)連接至一臭氧源(12)或一臭氧產生裝置(13)，藉此將以富含臭氧之處理氣體供給至該氣味去除單元(8)。

Description

回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置以及方法
本發明關於一種用以回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料之碎片的裝置以及方法。
可回收再利用之塑膠材料在持續循環經濟領域中扮演著至關重要的角色。為達成目標，須去除消費後塑膠廢料之強烈氣味以及具有傳染性之汙染物。使用再生塑膠作為食品包裝時，該再生塑膠特別地須具有高純度，且必須確保該食物的味道、氣味以及品質一致性不會因回收再生物品的包裝而受到任何影響。
消費後塑膠廢料的回收通常係在第一步將該廢料切碎為碎片/薄片材料，之後將其供給至洗淨程序來實現。該洗淨程序較佳地係將氫氧化鈉或其他洗淨添加劑添加至熱水中來清潔其表面。
若須一定量的色彩純度供進一步使用，則建議在將該消費後塑膠廢料進行切碎前，進行該消費後塑膠廢料的光學預分類(optical pre-sorting)，若必要，亦可結合該洗淨程序後進行分類。接著，將藉此所產生的該碎片進行擠壓再造粒。之後，將這些再生顆粒短時間(數小時至數天)曝氣在熱空氣中，或長時間(數天至數週)曝氣在環境空氣中以減少該再生顆粒的氣味。
為了能夠對於正向的生態平衡有重要貢獻，塑膠廢料的處理以及將其提升作為新產物亦必須盡可能節能、保護資源及該環境，且期望能夠比起原始材料的生產更具有成本效益。使用傳統的脫氣系統，由於受污染之顆粒需暴露在熱氣流中數小時或保持在真空中，故該消費後廢料的淨化會特別耗能及耗時。目前已知有公開EP 2507022 B1記載了一種用於淨化塑膠廢料之方法及設備，其中碎片被擠壓成球粒，並藉由熱空氣通過顆粒中的除臭單元來將所得的球粒進行除臭。
本發明之目的在於提供一種有效且同時對於環境友好之回收消費後廢料之處理方法，其能夠提供無臭之再生顆粒。更理想地，本發明可將消費後塑膠回收的清潔效率提升至使該回收能夠提供食品級再生顆粒的程度。
依據文獻CN 108641398的記載，已知若以特殊之洗滌溶液洗滌塑膠瓶且於混合器中加溫至180-220°C以富集臭氧，則能夠將該塑膠造粒。
文獻CA 601047記載了在室溫下以臭氧處理PET短纖維及PET薄膜以能夠在其上印刷。此說明了PET材料能夠藉此維持彈性及堅固，惟其中亦會觀察到漂白效果。臭氧處理係在水蒸氣與臭氧的混合物中進行。試驗已證明了在180-230°C的溫度下，處理PET材料不會對該材料產生任何負面影響。然而，在更高溫的情況下，臭氧會分解為氧氣。
文獻EP 0602505記載了一種形成臭氧之UV光發射器，用於處理液體以減少有害物質。
文獻EP 3705252 A1記載了一種從塑膠廢料中生產塑膠材料之方法。此方法包括：選擇工業或消費後塑膠廢料、研磨該廢料、處理該廢料以減少該廢料產生的氣味、處理該廢料以減少該微生物負荷、在水中調和該廢料、將廢料再造粒以及將顆粒除濕。為了減少氣味及減少微生物負荷，可使用臭氧化，惟並未解釋細節。
此等已知方法之缺點在於，該減少氣味及微生物負荷的處理僅適用於磨碎的廢料。然而，眾所周知，尤其地，非極性化合物會遷移至該塑膠材料中，參照例如Resources, Conservation & Recycling 161(2020)，「塑膠廢料回收流程中去除氣味的分析量化方法之開發及應用」(Development and application of an analytical method to quantify odour removal in plastic waste recycling processes)。再造粒以及再造粒之進一步處理中可能會釋放雜質，此反而會造成一種氣味滋擾，導致會阻礙該再造粒用於更高價值的應用，尤其係食品包裝的生產。
因此，目前仍需要一種有效且同時環境友好之處理消費後廢料之方法以及用於執行此處理方法的裝置，從而可提供無味的再生顆粒。
本發明藉由提供具有請求項1之特徵的回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置以及提供具有請求項7之特徵的回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之方法而解決該課題。本發明之實施例由附屬請求項、說明書及圖式定義。
本發明的回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置，包括： 一預處理單元，用以乾燥及均質化來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的該碎片； 一熔融擠出機，設置在該預處理單元之下游，用以熔化該預處理單元中經過乾燥及均質化的該塑膠廢料； 一脫氣擠出機，設置在該熔融擠出機之下游且具有一連接真空源的連結，用以脫氣該塑膠熔體； 一造粒裝置，設置在該脫氣擠出機之下游，用以造粒該塑膠熔體；以及 一氣味去除單元，設置在該造粒裝置之下游，用以去除該顆粒的氣味； 該氣味去除單元具有一處理氣體進料器以及用來排放一廢氣流之一氣體排放口，其中，該氣味去除單元之該處理氣體進料器連接至一臭氧源或一臭氧產生裝置，藉此將以富含臭氧之處理氣體供給至該氣味去除單元(8)。
如此地，一方面，一臭氧源(例如，若為氣體氣缸的形式，則填充有一富含臭氧的氣體，例如富含臭氧之壓縮空氣)可連接至該氣味去除單元。該用語「臭氧源」並非意指該源頭提供純臭氧。另一方面，一臭氧產生裝置可連接至該氣味去除單元，其中，該臭氧產生裝置吸入環境空氣作為處理氣體或從該處理氣體進料器中獲取，並在電壓下或UV輻射使該氣體中之該氧氣反應而轉換為臭氧，從而使其中富含臭氧。
本發明之回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之方法，包括： 在氣流中，尤其係在熱氣流中，乾燥及均質化來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片； 熔化經過乾燥及均質化之該塑膠廢料為一塑膠熔體； 選擇性地從該塑膠熔體中過濾異物； 脫氣該塑膠熔體； 造粒該塑膠熔體； 選擇性地乾燥該顆粒； 藉由一處理氣體氣流去除該顆粒中之氣味，以及 讓用以去除該顆粒中之氣味的該處理氣體氣流富含臭氧或提供該處理氣體氣流作為富含臭氧之氣體。
本發明能夠針對性地從消費後廢料中去除氣味。依據本發明，能夠以多種方式確定該產生及處理的顆粒中所殘留的氣味程度。例如，可讓一組受過訓練來執行此任務的測試人員在稀釋或未稀釋的空氣中評估各種顆粒樣品。或者，可建立特定材料指標並依據該氣味去除流程完成後剩餘的殘留量進行評估。此外，亦可利用氣相層析分析來評估單一物質的清潔效率。
該消費後塑膠廢料的回收中，在該熔融擠出機與該脫氣擠出機之間設置有一熔體過濾器以去除該塑膠熔體中的異物是有效的。
若用以將該塑膠熔體進行造粒的該造粒設備為濕式造粒裝置，則較佳地係在該造粒裝置下游提供一乾燥裝置（例如，乾燥離心機）來將該顆粒乾燥，從而使該顆粒以基本乾燥的狀態輸送至該氣味去除單元。
較佳地，該富含臭氧之處理氣體為空氣，惟亦可以使用必要時經過濾的環境空氣。
目前已有證明，該富含臭氧之處理氣體之臭氧濃度應至少為0.1 ppm，且較佳係落在10 ppm至100 ppm的範圍內，從而能夠在不顯著污染該環境的情況下實現充分地去除氣味。
依據本發明，為了達到最佳之去除氣味效果，同時最小化環境的臭氧汙染，較佳係提供一調節裝置，其根據來自該氣味去除單元之該廢氣流的臭氧濃度而調節供給至該氣味去除單元的臭氧量。該臭氧之絕對量對於該去除氣味之效果具有決定性作用，亦即，總共有多少臭氧分子撞擊至該顆粒並影響該氣味分子的存在(g臭氧/kg塑膠)。
該調節裝置能夠藉由多種方式影響該臭氧的供給量： - 藉由改變所供給的該處理氣體之臭氧濃度；或者 - 藉由縮短/停止該處理時間(流程期間)；或者 - 藉由控制該處理氣體的流動速率。
為了盡可能準確、快速、自動地進行此調節，本發明還提供了一線上(in-line)測量儀器，用於測量來自該氣味去除單元之該廢氣流的臭氧濃度，該線上測量儀器根據所測量的臭氧濃度作為參數來控制該調節裝置，從而調節供給至該氣味去除單元的臭氧量。作為結果，一方面，能夠產生或供給足夠的臭氧至該處理氣體氣流來進行氧化作用而去除產生氣味的物質，同時該線上的測量及控制維持著低臭氧排放量。供給的該處理氣體所需之臭氧濃度係依據該顆粒的污染強度或其氣味強度。若該顆粒污染越嚴重，則在處理過程中會消耗越多的臭氧(與該氣味物質進行反應)。在該廢氣流中測量剩餘之該臭氧濃度。若該廢氣流中之臭氧濃度超過特定閾值，則供給至該處理氣體或作為處理氣體的臭氧量會被節流，直到該廢氣流中之臭氧濃度再次低於閾值。
藉由此控制能夠解決兩種課題： a.) 一方面，過量的臭氧不應被產生並隨後被釋放至環境中。 b.) 另一方面，應確定該氣味去除流程何時完成，即該氣味物質何時與臭氧進行反應。
基本上，該持續進行之化學過程如下列所述：
O 3(輸入臭氧) + X  →  O-X + O 2其中：X  …   氣味物質 O-X      …   氧化之氣味物質
若仍然有足夠的氣味物質作為該臭氧的反應物，該臭氧能夠反應完全而被消耗掉。該廢氣流中僅存在該氧化之氣味物質及氧氣，表示該氣味去除流程尚未完成。
然而，若與該處理氣體一同供給至該氣味去除單元的臭氧多於能夠與該氣味物質進行反應的量，則該臭氧會附著於該氣味去除單元中之該顆粒，通過廢氣流離開該氣味去除單元並可在該處被測量。
此可簡化描述如下：
n O 3(輸入臭氧) + X  →  O-X + O 2+ (n-1) O 3(該廢氣流中之臭氧可藉由感應器的方式測量) 其中：n ≥ 2 X …   氣味物質 O-X   …   氧化之氣味物質
若過多的臭氧被導入至該氣味去除單元，針對會產生的問題提供下列解決方法： 在流程開始時，導入具有低臭氧濃度的處理氣體。若在該廢氣流中未測量到臭氧，則逐漸地增加導入的該處理氣體的臭氧濃度，直到該廢氣流中存在預期之臭氧濃度(例如，導入量的預期部分)。之後，使供給的該處理氣體的臭氧濃度保持恆定，直到該氣味去除流程完成，亦即，直到該氣味物質與該臭氧完全反應完成。
可替代地或額外地，可改變該處理氣體氣流的流動速率來調節臭氧量。此可藉由在一開始先以預期的流動速率的該處理氣體氣流進行並測量該廢氣流中之臭氧濃度來完成。若該臭氧過多，則逐漸降低流動速率，直到該廢氣流中不再測量到臭氧或直到其分別下降至該廢氣流中的特定閾值以下。之後，流動速率保持恆定，直到該氣味去除處理過程完成。
在該去除氣味流程中，該反應較佳係以臭氧被完全消耗的方式進行，亦即：
O 3(輸入臭氧) + X  →  O-X + O 2其中：      X     …   氣味物質 O-X       氧化之氣味物質
隨著該氣味去除流程繼續進行，可作為臭氧反應物的氣味物質分子也會越來越少，導致越來越多的臭氧殘留。從而，能夠在該廢氣流中測量的該臭氧濃度會增加。
n O 3(輸入臭氧) + X  →  O-X + O 2+ (n-1) O 3(該廢氣流中之臭氧可藉由感應器的方式測量) 其中：n ≥ 2 X …   氣味物質 O-X   …   氧化之氣味物質
該氣味去除流程的完成能夠藉由測量該廢氣流中之該臭氧濃度是否一定量的增加或超過特定閾值(例如，所供應的臭氧濃度之特定部分)來辨識。一旦檢測到此情形，立即停止供應臭氧，或者，依據與上述相同的原理，藉由降低所供應的該處理氣體中之臭氧濃度或藉由逐漸降低流動速率來逐漸減少臭氧的供應。
須特別注意地，上述反應式僅示意性地說明目的且是經簡化的，其僅表示該氣味物質只被氧化一次的情況。實際上，大部分的氣味物質皆會受臭氧多次氧化。換言之：兩個或多個臭氧分子會與一個氣味物質分子進行反應。然而，其原則皆相同。
用來測量來自該氣味去除單元之該廢氣流所含該臭氧濃度的該線上測量儀器，亦可提供用來測量該臭氧濃度，例如，用以符合官方環境要求或遵守特定國家/地區的限定值。
為了最小化臭氧造成的環境污染，本發明之一實施例可選擇性地提供至少一儀器，用來至少部分地去除該廢氣流中所含之該臭氧，其中，用來消耗該臭氧的該儀器較佳結構係對於該廢氣流進行熱處理或催化處理，或者使用電磁波照射該廢氣流。該電磁波較佳係波長至少為254 nm之UV光。
用來至少部分地去除該廢氣流中所含臭氧的此儀器，能夠依據該廢氣流中所測得的該臭氧濃度而選擇性地受控制或調節。
下列參照圖式及示例性實施例更詳細地說明本發明。
如圖1示意性之內容，本發明之回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置，包括：一預處理單元2，將來自切碎與洗滌之消費後塑膠廢料的該碎片進行乾燥及均質化，其中，該預處理單元2之碎片的進料，係藉由螺旋輸送機形式的進料單元1來實現。該預處理單元2具有一氣體進料口2a，其較佳結構為熱氣體進料口；以及一氣體排放口2b。氣體，尤其係指熱空氣，藉由該氣體進料口2a被輸送至該預處理單元2中，其中存在有該碎片。使用所供給之氣流，能夠將該碎片進行乾燥及均質化。帶有濕氣及可能污染物的氣流通過該氣體排放口2b而排出。從該預處理單元排出的該碎片通過一螺旋輸送機2c進入一塑化擠出機2，該熔融擠出機3設置於該預處理單元2的下游。在該熔融擠出機3中，來自塑膠廢料且經過乾燥及均質化的碎片會被熔化。在該熔融擠出機3的下游，設置有一熔體過濾器4，用來去除該塑膠熔體中的異物。
在該熔體過濾器4的下游，設置有用來將該塑膠熔體進行脫氣的一脫氣擠出機5，該脫氣擠出機5具有一真空連結5a，連接至圖式未表示的真空源。接著為用來將該塑膠熔體造粒的一造粒裝置6。該造粒裝置6產生的顆粒於一乾燥離心機7中乾燥後，提供至一氣味去除單元8，在氣味去除單元8中對於顆粒去除氣味。去除氣味完成後，該顆粒從該氣味去除單元8排出，之後可直接進行加工或供應至一儲料倉9。
該氣味去除單元8包括一處理氣體進料器10及一用來排放一廢氣流的氣體排放口11，其中，該氣味去除單元8之該處理氣體進料器10連接至一臭氧源12，例如，填滿富含臭氧的氣體之容器的形式，例如，富含臭氧之加壓空氣，或者一臭氧產生裝置13，藉此，臭氧或富含臭氧之處理氣體可被供給至該氣味去除單元8。
一調節裝置20係依據來自該氣味去除單元8之該廢氣流的臭氧濃度來調節供給至該氣味去除單元8的臭氧量。該臭氧量的供給調節，例如，係藉由該處理氣體進料器10中之該調節裝置20致動的控制閥。該調節裝置20的結構可為一電子控制單元，其包括：一微處理器；一主記憶體；一程式記憶體，儲存有一控制演算法；以及一介面，用以通訊及驅動致動器，例如上述之控制閥。該臭氧產生裝置13可被配置，使得其該環境空氣置於電壓下，而使該環境空氣中之氧氣進行反應形成臭氧。該電壓越高，產生的臭氧越多。如此地，藉由控制該電壓，可控制由該臭氧產生裝置13產出之氣體的臭氧濃度。該調節裝置20可控制該臭氧產生裝置13的產出及改變電壓。
可替代地，該臭氧產生裝置13可基於使用UV光照射吸入的環境空氣來操作，且該UV光較佳係具有小於240 nm的波長。如此之一臭氧產生裝置13，係藉由改變該UV光的波長來控制從該臭氧產生裝置13排出之該氣體的臭氧濃度。此控制亦可藉由使用該調節裝置20來實現。由於較短波長的UV光有較大能量，故比起使用波長較長的UV光照射，能夠產生更多的臭氧。
該調節裝置20較佳係由一線上測量儀器30控制，該線上測量儀器30係用來測量來自該氣味去除單元8之該廢氣流的臭氧濃度，其中，控制該調節裝置20係依據所測量的臭氧濃度來調節提供至該氣味去除單元8的臭氧量。藉由使用如此之結構設置，可執行上述該去除氣味流程，同時對於環境的臭氧相關影響較小。該線上測量儀器30可直接設置在該氣體排放口11中或該氣體排放口11處，或可替代地設置在離該氣體排放口11一定距離處，亦可使其具有一臭氧感應器，且該臭氧感應器安裝於該氣體排放口11。
在該氣味去除單元8之該氣體排放口處，選擇性地可提供一儀器40，用來至少部分地消耗該廢氣流中所含之臭氧，其中，該儀器(40)之結構較佳係對於該廢氣流進行熱處理或催化處理或對於該廢氣流照射電磁波來消耗該臭氧。若該臭氧的消耗係使用電磁波照射該處理氣體來進行，則較佳使用波長至少為254 nm之UV光。
依據能夠簡單處理的觀點，該富含臭氧之處理氣體較佳係空氣。該富含臭氧之處理氣體之臭氧濃度應至少為0.1 ppm，且落在10 ppm至100 ppm之範圍內。
在圖2中示意性表示本發明之一實施例之該臭氧氣體產生裝置13，其從該環境空氣中重獲臭氧。此臭氧氣體產生裝置13包括空氣過濾器14，該空氣過濾器14與該環境空氣連接且濾除該環境空氣中之塵埃等。之後，將以此方式淨化的該環境空氣供給至一臭氧產生器15，臭氧產生器15根據本發明所屬領域中具有通常知識者已知的原理將一部分的環境空氣轉化為臭氧，並以此方式產生富含臭氧的空氣作為處理氣體。該臭氧產生器15的出口連接至一通風器16的入口(即吸入側)。一方面，該通風器16通過該空氣過濾器14及該臭氧產生器15吸入空氣，另一方面，經由該處理氣體進料單元1之一加熱裝置17將該處理氣體吹入並藉由該處理氣體進料器進入該氣味去除單元8。其中之該臭氧部分已藉由除臭而被消耗的該處理氣體會作為廢氣流經由該氣體排放口11從該氣味去除單元8排出，到達該儀器40以消耗該臭氧，從而減少過量的臭氧。須特別說明地，該用語「臭氧氣體產生裝置」不應單純理解為產生純臭氧的裝置。更明確地，此用語「臭氧氣體產生裝置」意指該裝置產生富含臭氧的氣體，尤其係富含臭氧的空氣。
在一系列的實驗中，進入氣味去除單元8的該處理氣體氣流係富含35 ppm之臭氧，且在該氣體去除單元8中，該富含臭氧之處理氣體會分別流過來自各種塑膠類型的消費後廢料的顆粒2–2.7小時。在35 ppm之臭氧濃度及1600 m 3處理氣體/小時的流動速率下，輸送的該臭氧量為120 g/小時。因此，每公斤塑膠會獲得0.24 g之臭氧的供應。
隨後，分別對相同塑膠材料的兩個樣品進行盲測，其中，一樣品以常規方式流過熱空氣2–2.7小時，另一樣品在相同溫度且相同時段流過含有35 ppm之臭氧的熱空氣作為處理氣體，之後，提供給經訓練的氣味測試員委員會進行評估。結果，測試員評估由HDPE、PP以及LDPE製成且經由臭氧處理的顆粒在氣味強度及愉悅性方面明顯優於僅利用熱空氣處理的對比材料。
1:進料單元 2:預處理單元 2a:氣體進料口 2b:氣體排放口 2c:螺旋輸送機 3:熔融擠出機 4:熔體過濾器 5:脫氣擠出機 5a:連結 6:造粒裝置 7:乾燥裝置 8:氣味去除單元 9:儲料倉 10:處理氣體進料器 11:氣體排放口 12:臭氧源 13:臭氧產生裝置 14:空氣過濾器 15:臭氧產生器 16:通風器 17:加熱裝置 20:調節裝置 30:線上測量裝置 40:儀器
[圖1]示意性表示本發明之回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置。 [圖2]表示圖1之裝置之一可行的實施例的詳細細節。
1:進料單元
2:預處理單元
2a:氣體進料口
2b:氣體排放口
2c:螺旋輸送機
3:熔融擠出機
4:熔體過濾器
5:脫氣擠出機
5a:連結
6:造粒裝置
7:乾燥裝置
8:氣味去除單元
9:儲料倉
10:處理氣體進料器
11:氣體排放口
12:臭氧源
13:臭氧產生裝置
20:調節裝置
30:線上測量裝置
40:儀器

Claims (13)

  1. 一種回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之裝置，包括： 一預處理單元(2)，用以乾燥及均質化來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的該碎片； 一熔融擠出機(3)，設置在該預處理單元(2)之下游，用以熔化該預處理單元(2)中經過乾燥及均質化的該塑膠廢料； 一脫氣擠出機(5)，設置在該熔融擠出機(3)之下游且具有一連接真空源的連結(5a)，用以脫氣該塑膠熔體； 選擇性地包括一熔體過濾器(4)，設置在該熔融擠出機(3)與該脫氣擠出機(5)之間，用以從該塑膠熔體去除異物； 一造粒裝置(6)，設置在該脫氣擠出機(5)之下游，用以造粒該塑膠熔體； 一氣味去除單元(8)，設置在該造粒裝置(6)之下游，用以去除該顆粒的氣味；以及 選擇性地包括一乾燥裝置(7)，設置在該造粒裝置(6)與該氣味去除單元(8)之間，用以乾燥該顆粒， 其特徵在於， 該氣味去除單元(8)具有一處理氣體進料器(10)以及用來排放一廢氣流之一氣體排放口(11)，其中，該氣味去除單元(8)之該處理氣體進料器(10)連接至一臭氧源(12)或一臭氧產生裝置(13)，藉此將以富含臭氧之處理氣體供給至該氣味去除單元(8)。
  2. 如請求項1所述之裝置，進一步包括一線上(in-line)測量裝置(30)，用以測量來自該氣味去除單元(8)中之該廢氣流的臭氧濃度。
  3. 如請求項1或2所述之裝置，進一步包括一調節裝置(20)，用以依據來自該氣味去除單元中之該廢氣流的臭氧濃度調節供給至該氣味去除單元(8)的臭氧量。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之裝置，該裝置進一步包括至少一儀器(40)，用以至少部分地消耗該廢氣流中所含的臭氧，其中，該儀器(40)之結構較佳地係對於該廢氣流進行熱處理或催化處理或對於該廢氣流照射電磁波來消耗臭氧。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之裝置，其中，富含臭氧的該處理氣體為空氣。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之裝置，其中，富含臭氧的該處理氣體中之臭氧濃度至少為0.1 ppm，且較佳係落在10 ppm至100 ppm之範圍內。
  7. 一種回收來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片之方法，包括： 在氣流中，尤其係在熱氣流中，乾燥及均質化來自切碎與洗淨之消費後塑膠廢料的碎片； 熔化經過乾燥及均質化之該塑膠廢料為一塑膠熔體； 選擇性地從該塑膠熔體中過濾異物； 脫氣該塑膠熔體； 造粒該塑膠熔體； 選擇性地乾燥該顆粒； 藉由一處理氣體氣流去除該顆粒中之氣味， 其特徵在於， 讓用以去除該顆粒中之氣味的該處理氣體氣流富含臭氧或提供該處理氣體氣流作為富含臭氧之氣體。
  8. 如請求項7所述之方法，其中，去除該顆粒中之氣味時提供至該顆粒的臭氧量，係依據該顆粒進行氣味去除處理後之該處理氣體中之臭氧濃度來調節。
  9. 如請求項8所述之方法，其中，該顆粒進行氣味去除處理後之該處理氣體中之臭氧濃度係藉由線上(in-line)測量儀器進行測量，且去除該顆粒中之氣味時提供至該顆粒的臭氧量係依據所測得的臭氧濃度來調節。
  10. 如請求項7至9中任一項所述之方法，其中，該去除處理氣體中所含之臭氧至少一部份被消耗，其中，該臭氧的消耗較佳係利用該去除處理氣體進行熱處理或催化處理來實現。
  11. 如請求項7至9中任一項所述之方法，其中，該去除處理氣體中所含之臭氧至少一部份被消耗，其中，該臭氧的消耗係利用電磁波照射該去除處理氣體來實現，其中，該電磁波較佳係波長至少為254 nm的UV光。
  12. 如請求項7至11中任一項所述之方法，其中，該富含臭氧之處理氣體為空氣。
  13. 如請求項7至12中任一項所述之方法，其中，該富含臭氧之處理氣體中之該臭氧濃度至少為0.1 ppm，且較佳係落在10 ppm至100 ppm之範圍內。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA601047A (en) 1960-07-05 E.I. Du Pont De Nemours And Company Treating polymethylene terephthalates with ozones
DD231029A1 (de) * 1984-05-10 1985-12-18 Endler Fritz Dr Dr Ing Verfahren und einrichtung zum compoundieren von thermoplasten, insbesondere thermoplastabfaellen
DE9217378U1 (zh) 1992-12-18 1993-02-25 Utg - Umwelttechnik Und Geraetebau Gmbh, O-5023 Erfurt, De
US8044169B2 (en) * 2008-03-03 2011-10-25 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Dryer configuration for production of polyester particles
US9028734B2 (en) 2009-12-03 2015-05-12 Consolidated Container Company Lp Process of producing PCR pellets
EP2780141B1 (en) * 2011-11-14 2015-09-16 Borealis AG Removing volatile compounds from polymer granules by vapour distillation
HUE031706T2 (en) * 2014-09-10 2017-07-28 Starlinger & Co Gmbh An apparatus and method for producing a filled polymer composite material
CN108641398A (zh) 2018-05-04 2018-10-12 界首市亚鑫塑业有限公司 一种废旧塑料瓶回收处理工艺
IT201900003093A1 (it) 2019-03-04 2020-09-04 Fabrizio Sacchini Processo per la produzione di un materiale plastico a partire da materie riciclate e processo per la produzione di imballaggi a partire da tale materiale

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