專(zhuān)利名稱(chēng)：介質(zhì)調(diào)節(jié)靜電分離的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離材料和再生塑料。
背景技術(shù)：
由于產(chǎn)生一千萬(wàn)公噸以上的材料，每年生產(chǎn)出數(shù)千億美元的產(chǎn)值，和帶來(lái)大約數(shù)百萬(wàn)的就業(yè)機(jī)會(huì)，塑料和相關(guān)行業(yè)代表了在美國(guó)的第四最大產(chǎn)業(yè)。然而，與其它材料工業(yè)如鋼和鋁不同，這一工業(yè)幾乎唯一地取決于不可再生的原材料，主要為進(jìn)口的石油。隨著塑料的增長(zhǎng)速率繼續(xù)超過(guò)所有其它材料的增長(zhǎng)速率，這一依賴(lài)性變得甚至更嚴(yán)重。
由今天的制造廠(chǎng)家供應(yīng)的大部分塑料最終進(jìn)行填埋或焚燒，只是因?yàn)檫€沒(méi)有以經(jīng)濟(jì)手段回收它的技術(shù)。美國(guó)環(huán)保署估計(jì)，在城市固體廢物中塑料的量從1960年之前的低于1百萬(wàn)公噸上升到2000年的2千萬(wàn)公噸以上。收回和生產(chǎn)者責(zé)任立法變得越來(lái)越普通，以幫助處理大量的所生產(chǎn)塑料。
耐用品，如汽車(chē)，器具和電子設(shè)備占城市固體廢物中的塑料的約三分之一。耐用品越來(lái)越多地在它們的使用壽命結(jié)束之后被收集和部分地再生，以避免發(fā)生清理成本和潛在責(zé)任，并且回收金屬和其它可銷(xiāo)售的原材料。
從耐用品中回收塑料需要富含塑料的原材料。汽車(chē)，器具和電子設(shè)備一般含有金屬。一般，在這些物品中金屬含量高于塑料含量(典型地塑料含量是低于30％)，因此金屬回收操作必須在塑料回收之前進(jìn)行。大多數(shù)的金屬回收操作切碎設(shè)備以便以低成本從整個(gè)部件中釋放出金屬。大規(guī)模的塑料回收操作必須從許多金屬回收操作中獲取這一富含塑料的原材料。
來(lái)自耐用品物流領(lǐng)域的大部分塑料部件帶來(lái)獨(dú)特的挑戰(zhàn)，這一挑戰(zhàn)無(wú)法由為了馬路邊拾撿原料所開(kāi)發(fā)的塑料瓶清潔和分類(lèi)方法來(lái)迎接。今天對(duì)于高度污染的廢品的回收的主要實(shí)踐是在海外以相當(dāng)高的地方環(huán)境保護(hù)費(fèi)用借助于手工分離來(lái)完成。從耐用品中再生塑料的挑戰(zhàn)包括多種塑料類(lèi)型，塑料的多種樹(shù)脂等級(jí)(一種塑料樹(shù)脂類(lèi)型，如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)有50種以上的不同等級(jí))；填料，增強(qiáng)材料，和顏料；金屬；油漆和金屬涂層；和高度變化的部件的尺寸和形狀。
一種等級(jí)的塑料是具有特定一組目標(biāo)物理特性或性能的塑料材料的配制料。一種等級(jí)的特定物理特性或性能是由該等級(jí)中聚合物的化學(xué)組成、在該等級(jí)中聚合物的平均分子量和分子量分布、沖擊改性等級(jí)的橡膠形態(tài)，和在該等級(jí)中添加劑的組所控制的。
給定的塑料類(lèi)型的不同等級(jí)一般是相容的。這些等級(jí)一般進(jìn)行熔融混合而產(chǎn)生具有不同性能規(guī)范(profile)的新材料。另一方面，不同的塑料類(lèi)型一般不容易熔融混合，除非這些類(lèi)型碰巧是相容的。共混不同塑料類(lèi)型如高抗沖聚苯乙烯(HIPS)和ABS常常應(yīng)該避免，但特殊的情形除外。
富含塑料的原料的典型供應(yīng)者是金屬再生裝置或破碎機(jī)，它們?cè)趩蝹€(gè)設(shè)備中加工若干類(lèi)型的耐用品。來(lái)源于耐用品的原料因此能夠是不同類(lèi)型的耐用品的高度變化的混合物。一般來(lái)說(shuō)，該塑料破碎成典型具有低于約100mm粒度的顆粒物，如碎屑或粒料。該顆粒物能夠從單種材料或材料的結(jié)合物形成，如各種塑料，橡膠，金屬或其它材料。
為了產(chǎn)生高價(jià)值產(chǎn)品，該塑料再生工藝必須能夠在碎屑(flake-by-flake)的水平上分離高度混合的物料流，以實(shí)現(xiàn)具有可接受的純度的產(chǎn)物的高產(chǎn)出速率。一些方法如根據(jù)密度分離，密度差異改變(Density Differential Alteration)，泡沫浮選，按顏色分選和摩擦靜電分離(TES)，已經(jīng)單獨(dú)使用或相結(jié)合使用來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)自于耐用品的塑料的一定程度分離，正如例如在US專(zhuān)利No.6,238,579，US專(zhuān)利No.6,335,376，US專(zhuān)利No.5,653,867，US專(zhuān)利No.5,399,433，和US臨時(shí)申請(qǐng)No.60/397,980(2002年7月22日申請(qǐng))中所述，這些文獻(xiàn)的每一件被引入這里供參考。該可接受的純度取決于主要的塑料和污染物。
TES是已知用于分離簡(jiǎn)單的塑料混合物的低成本技術(shù)，因?yàn)樗哂形⑷醯哪芰啃枨蠖以O(shè)備相當(dāng)簡(jiǎn)單。因?yàn)樗休^大的潛力用于從耐用品中分離和提純塑料，所以TES是可用于塑料再生工廠(chǎng)中的眾多技術(shù)中的一種。
TES是相對(duì)簡(jiǎn)單的技術(shù)。當(dāng)顆粒與其它顆?；蚺c在TES分離設(shè)備中的加工設(shè)備的一部分相接觸時(shí)，該顆粒典型地得到或失去電子。通過(guò)接觸或摩擦的此類(lèi)帶電已知為摩擦帶電，正在例如W.R.Harper，Contact andFrictional Electrification，Oxford University Press，1967中所述。
在TES分離中，進(jìn)給材料在充電裝置中充電。所充電的材料然后穿過(guò)在TES分離裝置中的高壓電場(chǎng)，使得該材料將根據(jù)它的電荷質(zhì)量比發(fā)生偏向。如圖1的TES分離器中所示，在TES分離器100中的靜電分離區(qū)域105包括負(fù)電極和正電極110，115。隨著塑料原料由重力降落穿過(guò)分離區(qū)105，帶正電荷的塑料120偏向負(fù)電極110和帶負(fù)電荷的塑料偏向正電極。在分離區(qū)105的末端，排列了擋扳以便將原始進(jìn)給材料料流偏向不同的收集容器。例如，垂直降落穿過(guò)水平電場(chǎng)的具有零起始速度的材料在水平上偏轉(zhuǎn)了與該顆粒的電荷質(zhì)量比成比例的量，如方程式1中所示。
(1)---dL=qEmg∝qm]]>在實(shí)踐中，這一偏向是從幾個(gè)厘米到半米。在分離區(qū)的中間的該部分，中間部，一般具有在任一方向上偏向的兩種材料之間的電荷，或接近電中性。
在TES中遇到的困難之一是在混合物的任何物質(zhì)中均有電荷與質(zhì)量比的分布的這樣一個(gè)事實(shí)。這意味著在降落穿過(guò)電場(chǎng)之后也有顆粒偏向的分布。這一分布越寬，分離不同類(lèi)型的材料的可能性越少。為了對(duì)于高純度產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)一致的分離，重要的是控制被加入到TES分離器中的顆粒的電荷質(zhì)量比，如在例如國(guó)際申請(qǐng)No.PCT/US03/11642(2003年4月14日申請(qǐng))中所述，該文獻(xiàn)被引入這里供參考。決定顆粒偏向的分布的電荷質(zhì)量比的分布包括來(lái)自電荷/表面積分布的分布和來(lái)自表面積與質(zhì)量分布的分布?？刂齐姾膳c表面積分布和表面積與質(zhì)量分布會(huì)導(dǎo)致更一致的和足夠的分離?？刂票患尤氲接蒑BA Polymers開(kāi)發(fā)的TES分離器中的混合物的表面積與質(zhì)量比的技術(shù)描述在一般性轉(zhuǎn)讓的US臨時(shí)申請(qǐng)No.60/397,948(2002年7月22日)，它被引入這里供參考。
一般性轉(zhuǎn)讓的US專(zhuān)利No.6,452,126描述了已知為“介質(zhì)調(diào)節(jié)的摩擦靜電分離(mediated triboelectrostatic separation)”的技術(shù)，該技術(shù)使得與消費(fèi)后塑料一樣復(fù)雜多樣的混合物中的塑料更一致和有效地帶電荷。介質(zhì)調(diào)節(jié)通過(guò)將已知為“介質(zhì)”的額外組分添加到混合物而控制被分離的顆粒的電荷/單位表面積。介質(zhì)能夠包括單個(gè)組分或多種組分。該介質(zhì)以一定的過(guò)量被加入到混合物中以使得在被分離的組分上的電荷僅僅由它們相對(duì)于介質(zhì)而言帶電荷的能力來(lái)控制。
概述不同類(lèi)型和等級(jí)的塑料具有各種各樣的物理性能。典型地，以使用要求的那些物理性能為基礎(chǔ)來(lái)選擇使用每一類(lèi)型和等級(jí)的塑料。因此，從塑料的混合物(如從再生塑料原料獲得的混合物)中回收塑料顆粒的相當(dāng)純的物料流是有價(jià)值的，這樣該塑料能夠被再次使用。摩擦帶電式分離器是用于回收此類(lèi)純料流的一種系統(tǒng)。為了改進(jìn)摩擦帶電型分離器的性能，介質(zhì)被加入到混合物中以使該顆粒帶電荷和確保在每一等級(jí)和類(lèi)型的塑料內(nèi)有一致的帶電荷。然而，新材料(介質(zhì))被添加到該塑料混合物中可能與分離的目標(biāo)背道而馳。本發(fā)明提供了通過(guò)從回收的塑料中去除介質(zhì)或讓有益部分的介質(zhì)隨回收的塑料料流而保留，來(lái)增強(qiáng)塑料的分離和改進(jìn)從使用介質(zhì)的分離得到的塑料產(chǎn)物的技術(shù)。
一般說(shuō)來(lái)，在一個(gè)方面，本發(fā)明特征在于分離聚合物混合物的方法。提供了包括聚合物組分的混合物。顆粒狀介質(zhì)被加入到混合物中，其中該顆粒狀介質(zhì)能夠選擇地介質(zhì)調(diào)節(jié)該聚合物混合物的摩擦帶電。該介質(zhì)包括具有在靜電充電序列中的選擇位置的聚合物材料和功能添加劑?；旌衔镉媒橘|(zhì)來(lái)摩擦帶電。聚合物混合物的兩種或多種組分根據(jù)該摩擦電荷來(lái)分離。一部分的該顆粒狀介質(zhì)通過(guò)使用回收工藝來(lái)回收。該功能添加劑被選擇與回收工藝相適應(yīng)。一般說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了制備介質(zhì)的方法，該介質(zhì)用于由摩擦帶電式分離法分離聚合物混合物。這些方法包括選擇用于在聚合物混合物的摩擦帶電式分離中的充電(charging)介質(zhì)中的一種或多種聚合物材料，根據(jù)用于摩擦帶電式分離中的介質(zhì)回收過(guò)程選擇一種或多種功能添加劑，和將所選擇的聚合物材料和所選擇的功能添加劑相摻混而形成用于摩擦帶電式分離中的顆粒狀介質(zhì)。
一般說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于制備聚合物混合物的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括選擇性介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀充電介質(zhì)，為聚合物混合物和充電介質(zhì)進(jìn)行摩擦帶電的充電室，根據(jù)摩擦電荷來(lái)分離聚合物混合物的兩種或多種帶電荷的聚合物組分的分離室，和根據(jù)介質(zhì)回收過(guò)程回收至少一部分的充電介質(zhì)的介質(zhì)回收裝置。該充電介質(zhì)包括適合于有選擇地介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的充電一種或多種聚合物材料。該充電介質(zhì)包括具有在靜電充電序列中的所選擇位置的聚合物材料。該充電介質(zhì)包括與介質(zhì)回收過(guò)程相適應(yīng)的一種或多種功能添加劑。
這些的具體實(shí)施方案能夠包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。該回收能夠在分離之前或之后進(jìn)行。該回收過(guò)程能夠是磁選回收過(guò)程，按顏色分選過(guò)程，或密度分離過(guò)程而且功能添加劑能夠是用于各自過(guò)程的每一個(gè)中的鐵磁材料、著色材料或密度增大材料。該回收過(guò)程能夠基于厚度或表面與質(zhì)量之比而且功能添加劑能夠是發(fā)泡劑。該回收過(guò)程能夠包括在摩擦帶電的分離器中收集中性的中間級(jí)分而且該功能添加劑能夠是導(dǎo)電性材料。在實(shí)施此類(lèi)過(guò)程的系統(tǒng)中，該介質(zhì)回收裝置能夠包括摩擦帶電的分離器。該功能添加劑能夠是導(dǎo)電性材料，以及該分離和回收能夠包括讓帶電荷的混合物和介質(zhì)通過(guò)電場(chǎng)引起這些組分和介質(zhì)以不同的量上發(fā)生偏向并由此分離。
一般說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明特征在于分離聚合物混合物的方法和系統(tǒng)。介質(zhì)被添加到聚合物組分的混合物中。選擇該介質(zhì)作為用于減少在這些聚合物組分的一種與不相容的聚合物的目標(biāo)共混物中的界面能的相容劑，該相容劑優(yōu)先集中在該組分和不相容的聚合物之間的界面。聚合物混合物被分離，以使得產(chǎn)生包括目標(biāo)共混物和相容劑的聚合物產(chǎn)物。在具體的實(shí)施方案中，該不相容的聚合物能夠是聚合物混合物的組分。該相容劑能夠?qū)酆衔锝M分和該不相容的聚合物具有親和性。該相容劑能夠包括該組分和該不相容的聚合物的共聚物。
一般說(shuō)來(lái)，在又一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于分離聚合物材料的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括輥分選機(jī)和用于根據(jù)摩擦電荷來(lái)分離聚合物混合物的兩種或多種帶電荷的聚合物組分的分離室。該輥分選機(jī)包括涂有材料的可旋轉(zhuǎn)的圓筒，所涂的材料引入充電介質(zhì)以便選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)(mediate)聚合物混合物的兩種或多種組分的摩擦帶電。該涂層能夠是引入了該充電介質(zhì)的薄膜或涂料。
一般說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于分離聚合物混合物的又一些方法。這些方法包括提供包括聚合物組分的混合物，向混合物中添加用于選擇性介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀介質(zhì)，用高壓電源為該介質(zhì)充電，用帶電荷的介質(zhì)為該混合物進(jìn)行摩擦帶電荷，和根據(jù)該摩擦電荷分離聚合物混合物的兩種或多種組分。充電介質(zhì)包括具有在靜電充電序列中的所選擇位置的聚合物材料，和導(dǎo)電性添加劑。方法能夠進(jìn)一步包括在摩擦帶電之后為帶電荷的介質(zhì)放電，和在摩擦帶電式分離器中回收作為電中性級(jí)分的已放電介質(zhì)。
一般說(shuō)來(lái)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于分離聚合物混合物的又一些方法。這些方法包括提供包括聚合物組分的混合物，向混合物中添加用于選擇性介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀介質(zhì)，用該介質(zhì)為混合物進(jìn)行摩擦充電，和根據(jù)該摩擦電荷分離聚合物混合物的兩種或多種組分。充電介質(zhì)包括具有在靜電充電序列中的所選擇位置的聚合物材料，和鐵磁性添加劑。
具體的實(shí)施方案能夠包括下列特征中的一個(gè)或多個(gè)。該介質(zhì)能夠在分離之后再生。在分離之后再生該介質(zhì)能夠包括從混合物的三元分離中再循環(huán)一中間物料流。分離該介質(zhì)能夠包括從混合物的組分中分離僅僅一部分的該介質(zhì)。該介質(zhì)能夠引入到充電裝置中。該充電裝置能夠至少部分地從該介質(zhì)構(gòu)造。至少一部分的該充電裝置能夠涂有一層該介質(zhì)。該層的介質(zhì)能夠作為漆層或作為薄膜被施涂。
該介質(zhì)能夠包括改進(jìn)該介質(zhì)的可回收性的一種或多種添加劑。該添加劑能夠包括導(dǎo)電性材料，鐵磁材料，著色劑，密度增加添加劑，或發(fā)泡劑。引入鐵磁材料的介質(zhì)能夠使用磁鐵從混合物中分離。該鐵磁材料能夠包括鐵磁粉如鐵粉或磁鐵礦。引入著色劑的介質(zhì)能使用色值分選裝置從該混合物中分離。引入密度增加用材料的介質(zhì)能夠使用密度分離技術(shù)來(lái)分離。引入發(fā)泡劑的介質(zhì)能夠通過(guò)加熱該混合物以活化該發(fā)泡劑和根據(jù)厚度或表面與質(zhì)量比來(lái)從混合物中分離介質(zhì)顆粒。該介質(zhì)能夠包括提高介質(zhì)的導(dǎo)電性的材料。
該介質(zhì)能夠包括不必從混合物中完全回收(或根本不回收)的一種或多種材料。該介質(zhì)能夠引入在混合物中用作一種或多種材料的相容劑的材料。該介質(zhì)能夠由相容化材料形成，或該相容劑能夠作為添加劑被引入。該相容劑能夠具有在該混合物的兩種組分的摩擦帶電性能之間的一組摩擦帶電性能。該相容劑能夠具有在該混合物的兩種組分的介電常數(shù)之間的介電常數(shù)。
該介質(zhì)能夠包括兩種或多種材料的共混物。在該共混物中的一種或多種材料能夠是被分離的混合物的一種組分或多種組分。能夠選擇在共混物中的該材料以提供在所要分離的混合物的兩種或多種組分之間的中間的充電共混介質(zhì)。該共混的介質(zhì)能夠通過(guò)按預(yù)定比率將兩種或多種材料一起擠出來(lái)制備。
為了有效地控制該介質(zhì)如何為混合物充電，在介質(zhì)上的電荷必須加以控制。將在下面描述諸如去離子化、粉塵除去和控制、在液體如水或有添加劑的水中洗滌介質(zhì)以增強(qiáng)清潔度、控制份額的再生介質(zhì)從儲(chǔ)罐中的恒定添加以及導(dǎo)電性介質(zhì)的使用之類(lèi)的方法。
實(shí)施本發(fā)明能夠提供一個(gè)或多個(gè)下列優(yōu)點(diǎn)。在分離之前或之后回收介質(zhì)會(huì)減少與制備或獲取介質(zhì)有關(guān)的花費(fèi)，并能夠?qū)е赂兊漠a(chǎn)物從摩擦帶電式分離中的分離。將添加劑引入到充電介質(zhì)中能夠改進(jìn)該介質(zhì)的可回收性。將導(dǎo)電性或鐵磁性材料引入到介質(zhì)中能夠減少電荷在介質(zhì)上的積聚并能夠更好地控制該介質(zhì)施加于混合物上的電荷。此外，塑料原料和鐵磁性介質(zhì)的混合物能夠用強(qiáng)磁性棒或攪拌器來(lái)攪拌。通過(guò)使用以除了粒度以外的因素為基礎(chǔ)的回收技術(shù)能夠改進(jìn)分離過(guò)程的產(chǎn)量。將相容劑引入到該介質(zhì)中，或選擇也能夠用作混合物的兩種或多種組分的相容劑的介質(zhì)材料將能夠避免從所形成的產(chǎn)物中回收或分離介質(zhì)的需要并能夠獲得具有改進(jìn)性能的產(chǎn)物。
增強(qiáng)的介質(zhì)回收一般減少所需介質(zhì)的量，由此減少了介質(zhì)的制造。如果存在容易地從混合物中回收介質(zhì)的技術(shù)，則該介質(zhì)的精確形式，如尺寸和幾何結(jié)構(gòu)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的制造方法如制粒法來(lái)說(shuō)不太重要。
本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在附圖和下面的說(shuō)明書(shū)中給出。除非另外定義，否則這里所用的全部技術(shù)性的和特定的術(shù)語(yǔ)具有由本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員通常理解的意義。這里提及的全部出版物、專(zhuān)利申請(qǐng)、專(zhuān)利、和其它參考文獻(xiàn)以它們的全部?jī)?nèi)容被引入這里供參考。在沖突的情況下，以本說(shuō)明書(shū)，包括定義在內(nèi)，作為主導(dǎo)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書(shū)，附圖和權(quán)利要求變得更清楚。


圖1是顯示了帶電粒子如何在電場(chǎng)中偏向的示意圖。
圖2是描述介質(zhì)的部分回收的系統(tǒng)的示意圖。
圖3顯示了使用鐵磁性介質(zhì)的一種介質(zhì)調(diào)節(jié)的TES進(jìn)料系統(tǒng)的示例性的排列。
在各附圖中同樣的附圖標(biāo)記和名稱(chēng)表示同樣的要素。
詳細(xì)說(shuō)明由兩種或多種塑料材料組分組成的混合物能夠使用TES分離器來(lái)分離。然而，該TES分離器僅僅對(duì)于塑料混合物的每一組分的電荷與質(zhì)量分布和電荷與表面積的一致性是有效的。添加介質(zhì)到塑料混合物中可以控制塑料混合物的組分的摩擦帶電，尤其當(dāng)選擇介質(zhì)具有一種充電特性，該特性是在塑料混合物的組分的充電特性之間的某處。因此，當(dāng)選擇塑料混合物摩擦帶電的介質(zhì)時(shí)，在選擇過(guò)程中的一個(gè)因素是該介質(zhì)的充電特性。
在選擇過(guò)程中的另一個(gè)因素則是該介質(zhì)是否被引入到塑料產(chǎn)品的一種或多種中，或相反地，是否從塑料混合物的產(chǎn)品中分離出來(lái)。如果該介質(zhì)被分離出來(lái)，則能夠選擇或制造該介質(zhì)而使之具有促進(jìn)除去的一些特性。另外地，在一些情況下，該介質(zhì)沒(méi)有分離出來(lái)并且至少一些部分的介質(zhì)保留在一種或多種產(chǎn)品中。如果該介質(zhì)不必分離出來(lái)，則當(dāng)與另一塑料等級(jí)或類(lèi)型混合時(shí)，能夠選擇該介質(zhì)為該產(chǎn)品的相容劑。
在一些情況下，希望回收用于在摩擦帶電式分離中控制塑料碎屑混合物的充電的介質(zhì)。因?yàn)樵摮潆娊橘|(zhì)典型地為了它的充電性能而專(zhuān)門(mén)地配制并且因?yàn)樗軌蛞远ㄖ频膸缀谓Y(jié)構(gòu)生產(chǎn)，該介質(zhì)可能是相當(dāng)昂貴的。另外，需要較大量的介質(zhì)來(lái)為充電提供足夠的表面積。如果沒(méi)有介質(zhì)的高回收率，使用介質(zhì)調(diào)節(jié)的充電過(guò)程則是昂貴的，并且可能將不需要的組分引入到最終產(chǎn)品中。
實(shí)施介質(zhì)回收的一種技術(shù)是讓介質(zhì)制成具有與所要帶電荷的碎屑混合物不同的尺寸或厚度。更大的或更厚的介質(zhì)顆粒能夠在降落穿過(guò)TES分離器之前或之后與較小的碎屑分離，并因此能夠有效地回收。如果兩者具有基本上不同的尺寸，篩選或振動(dòng)式沉降能夠用于從混合物中分離介質(zhì)。當(dāng)介質(zhì)顆粒比混合物中的碎屑更大或更厚時(shí)，典型地需要大量的介質(zhì)。另外，大得多的介質(zhì)顆粒的制造是相對(duì)高花費(fèi)的。如果該介質(zhì)通過(guò)篩選來(lái)回收，則它必須比混合物更小或更大。被分離的混合物典型地相當(dāng)精細(xì)地研磨，這樣能夠達(dá)到最大的電荷質(zhì)量比。當(dāng)該混合物中的碎屑早已是小的時(shí)，可能難以有效地回收更小介質(zhì)。另外，具有高的表面與質(zhì)量比的微細(xì)顆粒傾向于粘附于表面上且難以回收。使用較大的介質(zhì)能夠避免這些問(wèn)題。制造較大的介質(zhì)能夠包括注塑高表面積與質(zhì)量比的圓盤(pán)，或擠出和切成粒料、薄的圓盤(pán)或片。
如果該介質(zhì)顆粒具有極低的表面與質(zhì)量比(龐大顆粒)，則它們不可能獲取足夠的電荷而達(dá)到足夠大的電荷質(zhì)量比從而在TES中在水平方向上非常遠(yuǎn)地偏向。絕大多數(shù)的低表面與質(zhì)量比介質(zhì)顆粒因此典型地在TES的中心輸出級(jí)分中被回收。這一中心級(jí)分典型地再循環(huán)回到TES的加料裝置中，因此損失了很少的介質(zhì)顆粒。該分離器的作用通過(guò)添加劑在介質(zhì)中的引入來(lái)增強(qiáng)，該添加劑通過(guò)增加質(zhì)量或由傳導(dǎo)讓電荷輸送接地來(lái)進(jìn)一步降低電荷質(zhì)量比。
可選地或另外地，介質(zhì)材料能夠永久地引入到該充電裝置中。例如，如果該介質(zhì)材料被引入到在分離中使用的振動(dòng)式給料器中，則不需要專(zhuān)門(mén)的介質(zhì)從該原料混合物中的分離。類(lèi)似地，充電裝置能夠涂有介質(zhì)的薄膜一例如，通過(guò)涂敷或粘附薄膜片，后者將介質(zhì)引入在該充電裝置的表面上。該薄膜能夠從用于疏松介質(zhì)如塑料和功能添加劑中的相同材料形成。引入功能添加劑，如導(dǎo)電性材料或抗靜電填料，能夠防止薄膜積聚太多的電荷。如果該介質(zhì)被涂敷在設(shè)備上，則該涂層能夠是具有與擠出塑料膜的相同組成的溶液流延膜。該涂層或片能夠經(jīng)過(guò)選擇而具有合適的充電性能并能夠被除去和再施涂或按通常為了確保介質(zhì)能夠適當(dāng)?shù)貫榛旌衔锍潆娝枰哪菢又匦逻M(jìn)行。
在另一個(gè)充電的技術(shù)中，介質(zhì)的膜被包裹在具有可調(diào)節(jié)的輥隙的成對(duì)的旋轉(zhuǎn)筒上。該圓筒能夠沿著分離裝置的長(zhǎng)度傾斜讓混合物接觸該圓筒和從寬度足以讓顆粒落下穿過(guò)該TES的輥隙落下。該塑料混合物沿著在帶電荷的板或輥之間的空間在長(zhǎng)度方向上展開(kāi)。當(dāng)該分離器在一個(gè)區(qū)域中具有與在另一個(gè)中不同的場(chǎng)構(gòu)型或強(qiáng)度時(shí)，這使得混合物被分離成薄的和厚的組分以使合適的電荷質(zhì)量比顆粒能夠供應(yīng)到該分離器的不同區(qū)域中。疏松介質(zhì)能夠另外用于薄片。
另一種介質(zhì)調(diào)節(jié)技術(shù)包括為導(dǎo)電性進(jìn)給裝置連續(xù)地涂敷高堆積密度介質(zhì)顆粒的床，該顆粒因?yàn)樗鼈兊妮^大堆積密度而優(yōu)先地分離到該設(shè)備表面上。如果該介質(zhì)顆粒具有鐵磁性質(zhì)，則它們能夠通過(guò)在該設(shè)備的表面以上、之內(nèi)或以下使用的磁鐵優(yōu)先被吸引到進(jìn)料器或充電裝置的表面上，而與該介質(zhì)的密度無(wú)關(guān)。
一種或多種功能添加劑能夠被引入到介質(zhì)中促進(jìn)介質(zhì)從聚合物混合物的組分中的回收。例如，鐵磁性材料能夠被添加到介質(zhì)中，這樣磁鐵或包括磁鐵的設(shè)備能夠用于從碎屑混合物中分離介質(zhì)。因?yàn)榻橘|(zhì)幾何結(jié)構(gòu)對(duì)于該介質(zhì)的可回收性有很少或沒(méi)有影響，該介質(zhì)能夠以方便生產(chǎn)的任何尺寸和幾何結(jié)構(gòu)制得。
引入了鐵磁性添加劑的介質(zhì)能夠通過(guò)將鐵磁性材料如鐵磁粉引入到塑料介質(zhì)材料中來(lái)制備。任何類(lèi)型的鐵磁性材料都能夠使用，它與用于摻混該介質(zhì)和鐵磁性材料的所需介質(zhì)材料和技術(shù)相適應(yīng)。在一些具體的實(shí)施方案中，磁鐵礦粉末，金屬纖維，炭黑和鐵粉被認(rèn)為是可接受的。
鐵磁粉的粒度一般是小至1微米到大至3mm。較大的粉末具有較小表面積和很少會(huì)干涉該介質(zhì)的充電性能。具有比3mm更粗的粒度的鐵磁性材料會(huì)引起在部件上的所不希望有的磨損-例如在介質(zhì)的擠出過(guò)程中在擠出機(jī)機(jī)筒上。然而，如果高的磨損是可接受的，則這不必是一個(gè)限制。如果使用不同的粒料形成技術(shù)，如將熱壓在一起的片進(jìn)行裁切，鐵磁性材料的較粗粒度不會(huì)引起多大麻煩而且鐵磁性材料的粒度能夠大到8mm。
引入鐵磁性添加劑的介質(zhì)能夠通過(guò)使用普通技術(shù)如制粒來(lái)制備。另外地，該介質(zhì)能夠通過(guò)用所需介質(zhì)涂敷鐵磁性材料的顆粒(例如，球或圓柱形)來(lái)制備。例如，能夠制備涂有所選擇的充電介質(zhì)的0.5-8mm球或圓柱形。因此線(xiàn)材包覆技術(shù)能夠用于通過(guò)將鐵磁性線(xiàn)材牽引穿過(guò)擠出-涂敷設(shè)備和將該線(xiàn)材切成小的圓柱形來(lái)形成該介質(zhì)。另一種形成技術(shù)是將鐵磁性板在兩面上層壓和然后將該板切削或切割成適宜尺寸的碎片。
該介質(zhì)能夠引入多達(dá)約90wt％或小到2wt％的該鐵磁性材料。在具體的實(shí)施方案中，可以預(yù)料在約2wt％和約60wt％之間的鐵磁性材料將是合適的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，小于8mm的制成粒料的介質(zhì)有大約52wt％的鐵磁性材料配混到塑料中。該鐵磁性添加劑是粒度低于200微米的鐵粉。鐵磁性材料的這一尺寸和量使得制成粒料的介質(zhì)被磁鐵板從大約150mm的距離被捕獲。
將粉末狀導(dǎo)電性鐵磁性材料配混到介質(zhì)中的特殊優(yōu)點(diǎn)是該介質(zhì)的導(dǎo)電性能夠顯著地提高。這會(huì)減少電荷在介質(zhì)上的積聚和對(duì)該介質(zhì)施加于混合物中的電荷有更多的控制。導(dǎo)電介質(zhì)能夠通過(guò)與接地的表面接觸來(lái)簡(jiǎn)單地中和或通過(guò)與帶電荷的導(dǎo)電性表面接觸來(lái)充電。如果使用未中和的非導(dǎo)電性介質(zhì)，則具有給定極性的電荷可能積聚并且不易將寬而受控制范圍的該極性的電荷施加于混合物組分。導(dǎo)電性介質(zhì)能夠相對(duì)于接地而言帶正電荷或帶負(fù)電荷，以改變?cè)搸щ姾傻奶匦?。如果該?dǎo)電性介質(zhì)達(dá)到在一種極性上達(dá)到強(qiáng)的電荷，則能夠在相反極性中產(chǎn)生更寬范圍的電荷。因此，導(dǎo)電性介質(zhì)允許對(duì)介質(zhì)性能的非常有效的控制，因?yàn)樗试S所有介質(zhì)具有大致所需的電荷。
導(dǎo)電介質(zhì)能夠容易地回收，因?yàn)樵诮橘|(zhì)上的電荷能夠被控制。該介質(zhì)能夠在一定范圍內(nèi)充電，或在介質(zhì)上的電荷能夠被中和，這樣該介質(zhì)濃縮在富含介質(zhì)的料流中。該富含介質(zhì)的料流能夠再摻混回到充電用的混合物顆粒中。
應(yīng)該指出的是，該術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)電性”在這種情況下是指電阻低到一定范圍，此時(shí)不會(huì)引起在大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)塑料中見(jiàn)到的大的點(diǎn)電荷積聚。這一范圍的導(dǎo)電性可能仍然顯得太低以致于無(wú)法用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電計(jì)來(lái)測(cè)量。點(diǎn)式靜電荷的積聚在數(shù)兆歐姆/cm的電阻下難以測(cè)量。
在一種實(shí)施中，以介質(zhì)的大約30-50wt％的量使用在100-300微米范圍內(nèi)的具有標(biāo)稱(chēng)粒度的鐵粉。這一混合物能夠在標(biāo)準(zhǔn)造粒系統(tǒng)上擠出和制成粒料。引入鐵粉能夠使得基于在粒料中所選擇的電荷控制劑之間的相互作用實(shí)現(xiàn)混合物組分的優(yōu)異充電而同時(shí)使得該粒料更容易地被吸引到標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)磁鐵設(shè)備中以便從通過(guò)的混合物中除去鐵磁性材料。此類(lèi)磁鐵能夠是鼓、交叉帶或其它常用類(lèi)型的磁鐵。
使用具有鐵磁性添加劑的介質(zhì)的另一個(gè)好處是該混合物能夠使用在該混合物內(nèi)旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)的強(qiáng)磁鐵棒或攪拌器進(jìn)行有效地?cái)嚢?。該鐵磁性荷載的介質(zhì)將粘附于這些磁性攪拌設(shè)備上并且混合物能夠進(jìn)行攪拌而不擔(dān)心該混合物接觸非介質(zhì)調(diào)節(jié)的表面。
旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)的磁鐵也能夠被放置在充電用的容器之外并且混合物借助于以下事實(shí)來(lái)加以攪拌隨著在充電裝置之外的磁鐵的移動(dòng)該介質(zhì)將會(huì)移動(dòng)，就像攪拌棒用于攪拌在玻璃燒杯內(nèi)的流體那樣。另外地，該充電裝置可以簡(jiǎn)單地傾斜，這樣，恒定的攪拌將材料從一端移動(dòng)到另一端。
著色劑也可以被引入到介質(zhì)中以促進(jìn)介質(zhì)回收。著色劑如典型地用于著色塑料的那些著色劑能夠引入到該介質(zhì)中。為了避免碎屑混合物的某些部分的損失，所選擇的顏色能夠與在碎屑混合物中見(jiàn)到的顏色不同。按顏色分選來(lái)回收此類(lèi)介質(zhì)的過(guò)程能夠在TES之后使用設(shè)備如商購(gòu)色值分選裝置進(jìn)行。
類(lèi)似地，功能添加劑能夠被加入到介質(zhì)中以提高所形成介質(zhì)的密度。合適的添加劑能夠包括高密度材料，如無(wú)機(jī)氧化物，金屬粉末或玻璃纖維。在TES之后能夠使用密度分離技術(shù)回收更高密度的介質(zhì)。
發(fā)泡劑也能夠加入到該介質(zhì)中。發(fā)泡劑能夠包括典型地用于產(chǎn)生塑料結(jié)構(gòu)泡沫體的發(fā)泡劑。當(dāng)使用發(fā)泡劑時(shí)，該介質(zhì)能夠以壓縮狀態(tài)被加入到該系統(tǒng)中。在產(chǎn)物碎屑的擠出之前的某一階段的加熱將活化該發(fā)泡劑，產(chǎn)生更大和更厚的介質(zhì)顆粒。較大的顆粒能夠被設(shè)備如空氣抽吸器或輥式分選機(jī)來(lái)分離，它們能夠根據(jù)表面積與質(zhì)量和/或厚度比來(lái)分選。
導(dǎo)電性添加劑如炭黑粒子、不銹鋼纖維、金屬粉末或抗靜電劑的添加也允許根據(jù)介質(zhì)材料相對(duì)于被分離材料的差別充電性實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的除去。在這種情況下，該介質(zhì)能夠在下游設(shè)備如TES的下游被分離。當(dāng)帶電的材料(即高壓源)與導(dǎo)電介質(zhì)接觸時(shí)，引入足夠量的導(dǎo)電性材料的介質(zhì)能夠帶電荷。為介質(zhì)充電控制可以轉(zhuǎn)移到將由TES分離器所分離的顆粒中的電荷。類(lèi)似地，因?yàn)樵搶?dǎo)電材料，該介質(zhì)在接觸到接地物時(shí)會(huì)放電。具有很少或不具有電荷的介質(zhì)傾向于不受TES分離器影響，而且當(dāng)介質(zhì)降落穿過(guò)分離器時(shí)，大部分的介質(zhì)落入到中間部(并能夠從其中回收)。
選擇介質(zhì)的另一個(gè)策略是使用一種材料作為介質(zhì)，該材料也能夠用作聚合物混合物的兩種或多種聚合物組分的相容劑。相容劑通過(guò)優(yōu)先地集中在界面上而能夠用于減少在共混物中的聚合物組分之間的界面能。在界面上的優(yōu)先濃縮可以在當(dāng)該相容劑具有在兩種聚合物組分的介電常數(shù)之間的介電常數(shù)時(shí)發(fā)生。在兩種聚合物組分之間的中間的介電常數(shù)預(yù)示著該相容劑的充電性能應(yīng)該在兩種聚合物的中間。因此，單種材料或多種材料(例如，材料的混合物)能夠同時(shí)用作混合物中材料的相容劑和用作混合物中材料的分離用的介質(zhì)。介質(zhì)中的一些能夠作為產(chǎn)物的一部分被回收，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)TES和配制兩者的自動(dòng)控制。
在一個(gè)實(shí)施方案中，也能夠用作相容劑的介質(zhì)能夠是共聚物，例如所分離的混合物的兩種或多種聚合物組分的共聚物。不相容的聚合物A和B的共混物能夠通過(guò)添加A和B的嵌段共聚物或A和B的無(wú)規(guī)共聚物而增容。聚合物A和B也能夠通過(guò)添加A和C的嵌段或無(wú)規(guī)共聚物而增容，其中C更易于在B的基質(zhì)中而不是在A的基質(zhì)中。聚合物A和B也能夠通過(guò)添加C和D的嵌段或無(wú)規(guī)共聚物而增容，其中C更易于在A或B的任一種之中而D更易于在另一種聚合物之中。這些共聚物材料的任何一種應(yīng)該具有聚合物A和B的相容劑的作用，并可以預(yù)計(jì)具有在A與B中間的充電性能。
接著，考慮沒(méi)有介質(zhì)的二元混合物的分離。兩種產(chǎn)品能夠通過(guò)在TES分離室的底部在中間劈開(kāi)該混合物而被回收。在進(jìn)給料中的主要組分將傾向于具有更高的產(chǎn)品純度，因?yàn)樗軌驗(yàn)榇我M分充電，使得絕大多數(shù)的次要組分將在分離器的底部的其本身一側(cè)上停止。該次要組分一般傾向于具有較低的產(chǎn)品純度。
如果具有在這兩種組分的充電特性之間的充電特性的介質(zhì)被加入到混合物中，則兩種產(chǎn)品的純度將傾向于提高，盡管次要組分的純度仍然顯得多少有些低。如果讓其隨混合物降落穿過(guò)TES分離器，則該介質(zhì)傾向于大部分地與次要組分一起降落，因?yàn)樗鼜闹饕M分中獲得較多的電荷。較少量的介質(zhì)將隨主要組分降落。如果該介質(zhì)實(shí)際上是混合物的相容劑，則優(yōu)先地自動(dòng)添加到最需要相容劑的組分中。
在許多情況下，可以預(yù)見(jiàn)可用作相容劑的材料也可以用作同一混合物的介質(zhì)，盡管可能不會(huì)在每一種情況下找到容易獲得和適合的材料。因?yàn)橄嗳輨?yīng)該進(jìn)入到在共混物中的兩種聚合物之間的界面區(qū)域中，被選擇用作相容劑的材料必須具有在兩種聚合物之間的中間的介電常數(shù)，或含有與兩種聚合物相容的嵌段(例如，通過(guò)選擇性地與兩種聚合物組分中的一種當(dāng)中的官能團(tuán)反應(yīng))。在兩種情況的任一種下，相容劑的電性質(zhì)將傾向于居于兩種組分的中間(按平均)。合適的材料能夠通過(guò)選擇具有所需增容或充電性能的材料-例如為所希望的產(chǎn)品選擇已知的相容劑-并測(cè)試該材料確定它是否具有合適的充電或增容性能-即在所要分離的材料的那些之間的充電性能，來(lái)確認(rèn)。
在一些情況下有用的是僅回收一部分的介質(zhì)，同時(shí)讓一些介質(zhì)隨TES產(chǎn)物料流離開(kāi)。例如，在一些情況下與介質(zhì)調(diào)節(jié)所需要的量相比，需要較少的介質(zhì)進(jìn)行增容。如果需要比在產(chǎn)物中預(yù)計(jì)的量更多的介質(zhì)來(lái)控制充電，則可以回收一部分的介質(zhì)。
介質(zhì)部分回收的一個(gè)例子是將中間(中性)料流從TES分離器中再循環(huán)利用。因?yàn)樵摻橘|(zhì)預(yù)計(jì)在正和負(fù)充電性產(chǎn)物材料之間的某處充電，典型地大分?jǐn)?shù)的介質(zhì)分離成中間料流。圖2說(shuō)明了用于介質(zhì)的部分回收的系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施方案。塑料原料205隨介質(zhì)被引入到充電裝置210中。該介質(zhì)控制該塑料原料205的充電并且該混合的介質(zhì)和原料降落穿過(guò)TES分離器215。TES分離器215的輸出是有少量介質(zhì)的帶正電荷的產(chǎn)物220，有少量介質(zhì)的帶負(fù)電荷的產(chǎn)物225和主要由介質(zhì)組成中間部分230。該中間部分進(jìn)入電荷中和設(shè)備235中，然后再循環(huán)回到用于為下一批的原料混合物充電的充電設(shè)備210中。部分回收的策略，如圖2中所示，允許有比較高的處理量。
介質(zhì)部分回收的一個(gè)益處的例子是該介質(zhì)本身是產(chǎn)物混合物的相容劑。因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)物與另一種聚合物共混時(shí)相容劑常常被加入到該產(chǎn)物中，同時(shí)作為相容劑和充電介質(zhì)的單一種材料的使用是希望的，尤其考慮到以下事實(shí)，如以上所討論，介質(zhì)傾向于以較高的量分離成該分離產(chǎn)物的不太純的級(jí)分，其中相容劑的存在是最有用的。通過(guò)在此類(lèi)情形下提供介質(zhì)的部分回收，有可能控制在分離產(chǎn)物中終結(jié)(end up)的相容劑的量。
例如，假定具有在A和B的充電性能之間的充電性能的相容劑C被添加到A和B的混合物中。A、B和C的相對(duì)充電至少部分地取決于在混合物中每一組分的量以及A、B和C的顆粒的表面積與質(zhì)量比。如果大部分的混合物是A的顆粒，則A顆粒引起B(yǎng)和C帶上相同符號(hào)(sign)的電荷。結(jié)果，該C顆?；旧戏蛛x到富含B的產(chǎn)物料流中，少量的C顆粒分離到富含A的料流中。富含B的料流也能夠包括A顆粒的級(jí)分。
介質(zhì)部分回收也可以在當(dāng)介質(zhì)是材料的混合物時(shí)實(shí)施，其中一部分的介質(zhì)含有功能添加劑或另外可以在如上所述的TES之前或之后從混合物中回收。介質(zhì)的剩余部分則在TES產(chǎn)物料流中終結(jié)。
成功介質(zhì)調(diào)節(jié)的TES要求在原料混合物中的顆粒接觸介質(zhì)顆粒的大的總表面積。介質(zhì)的表面積越大，介質(zhì)對(duì)于控制在混合物中的組分上的電荷而言更加有效且在介質(zhì)上的電荷越低。低介質(zhì)電荷進(jìn)一步將介質(zhì)濃縮在TES分離器的中間部分(中心)中，如果該中間部分進(jìn)行再循環(huán)的話(huà)則能夠進(jìn)一步促進(jìn)介質(zhì)回收。然而，大的介質(zhì)表面積可能限制在TES分離器中的產(chǎn)出量一例如，當(dāng)該介質(zhì)必須從降落到分離器中的混合物中篩選出來(lái)時(shí)，較大的介質(zhì)碎片因?yàn)槎氯Y孔足以阻止該原料混合物的最大通過(guò)量而降低了潛在產(chǎn)出量。對(duì)于產(chǎn)出量的此類(lèi)限制能夠通過(guò)使用其它方法如以上對(duì)于介質(zhì)回收所描述的那些方法來(lái)加以避免。為T(mén)ES分離器進(jìn)料的一種此類(lèi)設(shè)備描述在實(shí)施例1中。
實(shí)施例2說(shuō)明了有特殊類(lèi)型的鐵磁性添加劑如鐵的塑料能夠具有這樣的充電性能，其在定性上與無(wú)填料的塑料的充電性能類(lèi)似。這一結(jié)果預(yù)示，如果發(fā)現(xiàn)無(wú)填料的介質(zhì)配制料，則它能夠同樣地與鐵磁性添加劑配混，使得它可以從分離的產(chǎn)物中分離但不改變它對(duì)于混合物組分的充電性能的影響。
其它鐵磁性材料，如磁鐵礦，能用作塑料的功能添加劑。實(shí)施例3描述了添加了鐵礦石(磁鐵礦)的塑料的磁性和充電的性能。當(dāng)鐵礦石被添加到該介質(zhì)中時(shí)，該充電不同于基礎(chǔ)塑料，其一般按照與所包括的添加劑的量成比例的量。
介質(zhì)材料(即，用于介質(zhì)調(diào)節(jié)充電的材料，與為了其它原因所用的任何其它材料或添加劑相反)進(jìn)行選擇，以使得混合物的組分的充電引起最佳效果的分離。例如，在ABS和HIPS的混合物的一種分離中，可以觀察到，特定等級(jí)的聚碳酸酯(PC)引起ABS和HIPS帶上具有相反極性的電荷。因此選擇這一等級(jí)的PC為在ABS和HIPS的混合物的分離中的介質(zhì)。為了選擇該介質(zhì)材料，混合物的顆粒的充電性能根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定并選擇材料或材料的結(jié)合物，其在所要分離的組分上中等充電。
在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于在混合物中的組分具有中等充電性能的材料能夠通過(guò)構(gòu)造聚合物合金或共混物(它為混合物的組分的中等地充電)來(lái)進(jìn)行選擇。例如，HIPS和ABS一般是不相容的，但是HIPS和ABS的共混物能夠用于產(chǎn)生介質(zhì)的粒料，后者有效地為ABS和HIPS充上具有相反極性的電荷。介質(zhì)的配制料能夠在擠出機(jī)中產(chǎn)生，以使得介質(zhì)的精確的充電特性得以確定。該配制料能夠通過(guò)從與原料組合物的混合物類(lèi)似的組合物或如果在混合物中每一種組分的量不是恒定的或不是未知的，則使用近似相等部分的每一混合物組分的混合物作為原料來(lái)進(jìn)行選擇。組合物然后以實(shí)際或試驗(yàn)分離效果為基礎(chǔ)加以調(diào)節(jié)，以?xún)?yōu)化該介質(zhì)。另外地，該分離器中間部分能夠用作介質(zhì)材料。該中間部能夠以間歇或半連續(xù)的模式擠出成粒料。
在其中混合物的兩種組分含有類(lèi)似材料作為成分的混合物中，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。該一對(duì)的成分常常以類(lèi)似方式為大部分其它類(lèi)型的聚合物充電，這使得難以發(fā)現(xiàn)在兩種成分之間的中間充電的介質(zhì)。產(chǎn)生在這兩種組分之間的中間充電的介質(zhì)的一種技術(shù)包括形成一種共混物，該共混物通過(guò)將兩種材料混合在介質(zhì)中而具有介于兩種材料的中間組成。例如，PS能夠通過(guò)使用介質(zhì)從HIPS分離，該介質(zhì)基本上是有更多PS的HIPS(和因此有更少的用于增韌PS和構(gòu)成HIPS的橡膠組分)。該共混物能夠通過(guò)將按照預(yù)定比率的HIPS和PS的混合物擠出來(lái)產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施方案中，擠出的比率類(lèi)似于一般在混合的材料中見(jiàn)到的材料的比率。
常常遇到含有三種組分的混合物，其中此類(lèi)組分中的兩種是相容的而一種與另外兩種當(dāng)中的任何一種不相容，例如HIPS，PPO/HIPS共混物，和ABS的混合物。能夠選擇出一種介質(zhì)，它為兩種相容的組分(在這種情況下HIPS和PPO/HIPS共混物)充電到相同的極性和為不相容的組分充電到相反極性。這能夠通過(guò)產(chǎn)生一種介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它具有與在三元混合物內(nèi)充上中等水平的電荷的組分非常類(lèi)似的組成，但提高了在化學(xué)品或聚合物中的介質(zhì)含量，這可以預(yù)見(jiàn)地讓中等充電性組分向著與其相容的其它組分的一側(cè)位移。如果分離的目標(biāo)是基本上分離兩種相容的組分(通常就是這種情況)，則這是尤其有益的。如果分離的目標(biāo)是分離該混合物的全部三種組分，則中間組分僅僅輕微地向著與其更相容的其它成分的電荷位移能夠是足夠的。因此，最重要的分離由稍微更高的效果來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是全部三種組分都能夠被提純。如果中等充電性組分與該混合物的另外兩種組分不相容，則這一技術(shù)不是可能的。
與從絕緣材料(如塑料)制造的介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)困難是電荷隨時(shí)間推移而積聚在介質(zhì)上。介質(zhì)電荷的量部分地由被絕緣介質(zhì)接觸的那些材料的混合物的組成決定。除非這一介質(zhì)電荷得到控制，否則介質(zhì)的效果隨時(shí)間和隨進(jìn)料組成而變化。這一變化可能導(dǎo)致不一致的TES特性。電荷積聚在介質(zhì)上能夠由周期性地中和在介質(zhì)上的電荷來(lái)控制。對(duì)于顆粒狀介質(zhì)，這能夠通過(guò)輸送該介質(zhì)(也許與一部分的塑料混合物一起)通過(guò)電荷中和設(shè)備如離子鼓風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于固定的介質(zhì)，如引入在設(shè)備中的膜或涂層，塑料混合物通過(guò)該介質(zhì)的流動(dòng)必須在介質(zhì)經(jīng)歷電荷中和過(guò)程時(shí)被停止。另外地，電荷積聚在介質(zhì)上的現(xiàn)象能夠通過(guò)讓介質(zhì)具有足夠?qū)щ娦砸允闺姾捎行У剞D(zhuǎn)移到連接的接地物上來(lái)加以限制。這樣情況的一個(gè)例子是有導(dǎo)電性添加劑的顆粒狀介質(zhì)，其中介質(zhì)與接地的表面或接地裝置接觸。實(shí)施例4描述了導(dǎo)電性定制(tailored)的介質(zhì)片(TMS)的制備和測(cè)試。另外地，來(lái)自?xún)?chǔ)存容器的新鮮介質(zhì)能夠恒定地計(jì)量加入到混合物中，作為再循環(huán)的介質(zhì)的量的一部分，同時(shí)給定量的再循環(huán)介質(zhì)被連續(xù)地除去。被除去的介質(zhì)能夠進(jìn)行再生過(guò)程，如洗滌和干燥，去粉塵，去離子化，接地，干燥或足夠時(shí)間的通過(guò)以使殘余電荷消失。
除了電荷在介質(zhì)上的積聚，非常細(xì)的顆粒(精細(xì)物)和粉塵可能附著于顆粒狀和固定的介質(zhì)上。電荷中和過(guò)程和/或機(jī)械工具如刷或刮板，任選與除塵的低壓空氣抽吸相結(jié)合，能夠用于從介質(zhì)中除去精細(xì)物和粉塵。
實(shí)施例下列實(shí)施例是僅僅舉例性的而不希望限制在權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1用TES進(jìn)料器的鐵磁性介質(zhì)的回收如圖3中所示，介質(zhì)305引入了鐵磁性材料，引入的量足夠允許它強(qiáng)烈地附著于磁鐵310。該介質(zhì)(顯示為黑色球)首先與原料混合物315在充電裝置320中摻混。來(lái)自充電裝置的產(chǎn)物在為T(mén)ES分離器330的頂部進(jìn)料的振動(dòng)盤(pán)325上終結(jié)(end up)。
含鐵的介質(zhì)305在剛剛高于TES分離器330的振動(dòng)盤(pán)325進(jìn)料器的末端被磁鐵強(qiáng)烈地吸引。當(dāng)可旋轉(zhuǎn)的鼓335包括該固定磁鐵310時(shí)，該磁鐵310從振動(dòng)盤(pán)325中吸引鐵磁性介質(zhì)305并吸引到鼓表面335上。在帶有所吸引的鐵磁性介質(zhì)305的鼓表面335旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離磁鐵310時(shí)，介質(zhì)305足夠遠(yuǎn)地運(yùn)動(dòng)離開(kāi)磁鐵310而使得重力克服磁鐵310的磁力，引起介質(zhì)305從鼓335上掉落并在與顆粒分開(kāi)的區(qū)域中收集。在從鼓335上掉落之后，該介質(zhì)能夠去離子化(如果介質(zhì)的導(dǎo)電性對(duì)于由接觸實(shí)施電荷控制來(lái)說(shuō)顯得太低的話(huà))和返回到充電設(shè)備320中。或者，該充電性進(jìn)料器能夠進(jìn)行電子分離并能夠施加電壓以使介質(zhì)接觸電荷達(dá)到所需的電壓。一般，假設(shè)該所需的介質(zhì)電荷是中性的，在這種情況下振動(dòng)式給料器或鼓式磁鐵能夠接地和用于為介質(zhì)接觸式接地。
或者能夠使用交叉帶式磁鐵，它將鐵磁性材料清掃到位于振動(dòng)式給料器的末端的大型懸浮板式磁鐵的一側(cè)。傳送帶能夠用于將介質(zhì)送回到存儲(chǔ)設(shè)備中或送回到充電進(jìn)料器平臺(tái)的另一個(gè)末端。
另一類(lèi)型的充電裝置，如轉(zhuǎn)鼓，攪拌容器或空氣運(yùn)輸系統(tǒng)，能夠與振動(dòng)式給料器相結(jié)合使用或代替該裝置使用。
“軟”鐵磁性材料當(dāng)從磁場(chǎng)中取出時(shí)自發(fā)地去磁。軟的鐵磁性介質(zhì)材料與混合物在具有鐵磁性平臺(tái)的振動(dòng)式給料器上混合以使介質(zhì)顆粒被吸引到該平臺(tái)和磁性附著，減少或消除了在混合物(一般非導(dǎo)電性)和該平臺(tái)之間的接觸。隨著介質(zhì)的粒料逐漸地喪失它們的磁場(chǎng)，它們向著設(shè)備的末端運(yùn)動(dòng)并再次被磁鐵捕獲。這再生了它們的磁性。也能夠使介質(zhì)在再循環(huán)工藝中除塵或更容易地替代。在一個(gè)實(shí)施方案中，該振動(dòng)器經(jīng)過(guò)構(gòu)型設(shè)計(jì)而具有兩個(gè)振動(dòng)設(shè)置(settings)。較低的設(shè)置允許該“軟”鐵磁性材料粘附于鐵磁性平臺(tái)而較高的設(shè)置振蕩它使得全部從平臺(tái)上松開(kāi)。每當(dāng)介質(zhì)需要改變時(shí)，使用較高的設(shè)置。這能夠用于改變磨損介質(zhì)或當(dāng)需要不同的介質(zhì)品種時(shí)有用。
“硬”鐵磁性材料，它從磁場(chǎng)中去除時(shí)保留其磁性，也能夠用作介質(zhì)顆粒的組分，但是這會(huì)增加介質(zhì)的成本。這改進(jìn)了介質(zhì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鋼充電裝置表面的粘附。
實(shí)施例2具有含鐵的添加劑的塑料的充電性能高抗沖聚苯乙烯(HIPS)(總重量的43％，天然Styron 498，DowChemical Co.，Midland，MI)在雙螺桿擠出機(jī)中與已經(jīng)用環(huán)氧化大豆油(ESO)(總重量的6％，Plaschek 775，F(xiàn)erro Corp.，Cleveland，OH)分散為漿料的52％鐵粉(品級(jí)Ancorsteel 1000(粒度低于200微米)，HoeganaesCorp.，Riverton，NJ)進(jìn)行熔融配混。填充了鐵的HIPS粒料對(duì)于磁場(chǎng)是高度敏感的。保留在平板磁鐵下方150mm處的一小撮的粒料被吸引到磁鐵，表明了如圖3中所示的操作的可實(shí)行性。
大約三克的HIPS粒料通過(guò)在聚苯乙烯或聚碳酸酯容器中旋搖而充電。在粒料上的電荷通過(guò)使用法拉第筒來(lái)測(cè)量。表1給出了電荷/單位質(zhì)量的天然和填充52％鐵的HIPS粒料。
因?yàn)橛休^少的塑料，填充鐵的HIPS比天然HIPS獲得了更少的電荷/單位質(zhì)量。然而，添加了鐵的塑料的充電性能在定性上類(lèi)似于未填充的塑料的充電性能。
表1天然和填充50％鐵的HIPS在PS和PC容器中的充電(nC/g)

填充鐵的塑料容易地在該法拉第筒中放電。這說(shuō)明了在如圖3中所示的工藝中的電荷中和能夠通過(guò)讓填充鐵的粒料與接地的金屬接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例3具有含鐵添加劑的塑料的充電性能灰色聚丙烯(PP)(總重量的52％，從消費(fèi)者使用過(guò)的電器得到)在雙螺桿擠出機(jī)中與已經(jīng)用環(huán)氧化大豆油(ESO)(總重量的6％，Plaschek 775，F(xiàn)erro Corp.)分散為漿料的42％磁鐵礦(品級(jí)M-25(99％的顆粒低于44微米)，Pea Ridge Iron Ore Co.)進(jìn)行熔融配混。填充磁鐵礦的PP粒料對(duì)于磁場(chǎng)是高度敏感的，然而不象實(shí)施例2的填充鐵的HIPS那樣敏感。保留在平板磁鐵下方約50mm處的一小撮的粒料被吸引到磁鐵。
大約五克的PP粒料通過(guò)在聚苯乙烯或聚碳酸酯容器中旋搖而充電。在粒料上的電荷通過(guò)使用法拉第筒來(lái)測(cè)量。表2給出了電荷/單位質(zhì)量的PP 101和填充42％磁鐵礦的PP粒料。填充磁鐵礦的PP與沒(méi)有磁鐵礦的灰色PP相比獲得了較少電荷/單位質(zhì)量。添加了磁鐵礦的塑料借助于聚苯乙烯容器充上了不同符號(hào)的電荷。當(dāng)與在前一實(shí)施例中的HIPS充電數(shù)據(jù)對(duì)比時(shí)，必須指出的是磁鐵礦在粒度上小得多。這很可能因?yàn)榕c在前一實(shí)施例中有粗得多的鐵粉時(shí)的情況相比，磁鐵礦有大得多的表面積貢獻(xiàn)。更粗糙等級(jí)的磁鐵礦很可能減少在填充的和未填充的充電特性之間的差異。
表2灰色PP 101和填充42％磁鐵礦的PP(PPM 42)在PS和PC容器中的充電(nC/g)

填充磁鐵礦的粒料不容易放電，與填充鐵的HIPS不同，后者幾乎完全地在法拉第筒中放電。這說(shuō)明，填充磁鐵礦的塑料作為介質(zhì)的使用將需要接觸接地以外的一些方法以實(shí)現(xiàn)零凈電荷。
實(shí)施例4定制的(tailored)介質(zhì)片的制備和評(píng)價(jià)。
在這一實(shí)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％不銹鋼纖維(8微米直徑)，10％的熱塑性聚酯(所述纖維包埋在其中)，和15％的作為2mm直徑粒料的涂層的乙烯-丙烯酸鋅離聚物的濃縮物。具有0，5和10wt％Beki-Shield的ABS拉伸試樣被配混和注塑成拉伸試樣。
用于試驗(yàn)中的HIPS是從由MBA Polymers銷(xiāo)售的辦公自動(dòng)化設(shè)備回收的灰色HIPS。這一HIPS通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)程序被注塑成拉伸試樣。
ABS樣品被放置與接地的不銹鋼板接觸。具有零初始電荷的HIPS樣品然后在ABS樣品上摩擦約5秒，與此同時(shí)樣品仍然與板接觸。在HIPS樣品上的電荷然后用法拉第筒來(lái)測(cè)量。在HIPS樣品上的電荷然后用去離子型吹氣機(jī)中和并重復(fù)該試驗(yàn)。充電和測(cè)量序列(它花費(fèi)10-20秒/循環(huán))對(duì)于沒(méi)有Beki-Shield的ABS和有5wt％Beki-Shield的ABS兩者重復(fù)約20-30次。在ABS樣品上的電荷也周期性地測(cè)量，以察看它是否穩(wěn)定于穩(wěn)定的值。
在約10-20個(gè)循環(huán)的充電之后，在ABS樣品上的電荷逐漸地提高并穩(wěn)定在約+13nC(5％Beki-Shield)和+16nC(沒(méi)有Beki-Shield)。在有10％Beki-Shield的ABS樣品上的電荷接近零，表明它是導(dǎo)電性的。在HIPS樣品上的電荷對(duì)于每一循環(huán)保持恒定在約-1.0到-2.0nC。天然ABS無(wú)法依靠Beki-Shield填充的ABS材料的任何一種來(lái)充電。這說(shuō)明不銹鋼沒(méi)有顯著地改變ABS的充電性能。
另外，10％Beki-Shield樣品在內(nèi)部有樣品的聚乙烯袋上摩擦。該樣品放置于去離子型吹氣機(jī)的正面和測(cè)量在樣品上的電荷。約-0.2nC的所測(cè)量電荷表明電子從袋子遷移到ABS樣品。這進(jìn)一步證實(shí)了具有10％Beki-Shield的ABS的導(dǎo)電性。
這些試驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明在具有5％Beki-Shield的ABS中幾乎沒(méi)有導(dǎo)電性，而具有10％Beki-Shield的ABS是導(dǎo)電性的。另外，填充的材料為HIPS充電的能力與沒(méi)有添加劑的ABS的能力相當(dāng)。因?yàn)橐揽坑?和5％Beki-Shield的ABS為HIPS充電會(huì)每次將相同電荷轉(zhuǎn)移到HIPS上，甚至在ABS上的電荷被飽和之后，因此有可能的是在混合物中的大量塑料將在介質(zhì)被飽和到它不再能為混合物充電的程度之前被充電，即使僅僅使用0或5％Beki-Shield。
本發(fā)明已經(jīng)針對(duì)具體的實(shí)施方案加以描述。其它實(shí)施方案是在下列權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。例如，本發(fā)明的各個(gè)步驟能夠按不同的順序和/或相結(jié)合來(lái)進(jìn)行，并仍然獲得所需的結(jié)果。同樣，能夠選擇介質(zhì)，它不在原材料組分的兩者之間的中間。
權(quán)利要求
1.分離聚合物混合物的方法，包括提供包括聚合物組分的混合物；向該混合物中添加選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)該聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀介質(zhì)，該充電介質(zhì)包含在靜電充電序列內(nèi)具有所選擇位置的聚合物材料，該充電介質(zhì)包含功能添加劑；用該介質(zhì)為混合物進(jìn)行摩擦帶電；根據(jù)摩擦電荷分離該聚合物混合物的兩種或多種組分；和通過(guò)使用回收過(guò)程回收顆粒狀介質(zhì)的至少一部分，其中功能添加劑在選擇時(shí)要求與回收過(guò)程相適應(yīng)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中回收過(guò)程是磁性回收過(guò)程；和該功能添加劑是鐵磁性材料。
3.權(quán)利要求1的方法，其中回收過(guò)程是按顏色分選過(guò)程；和該功能添加劑是著色的材料。
4.權(quán)利要求1的方法，其中回收過(guò)程是密度分離過(guò)程；和該功能添加劑是密度增大材料。
5.權(quán)利要求1的方法，其中回收過(guò)程是以厚度或表面與質(zhì)量之比率為基礎(chǔ)的分離過(guò)程；和該功能添加劑是發(fā)泡劑。
6.權(quán)利要求1的方法，其中該回收過(guò)程包括在摩擦帶電的分離器中對(duì)中性的中間級(jí)分的收集；和該功能添加劑是導(dǎo)電性材料。
7.權(quán)利要求1的方法，其中該回收是在分離之前進(jìn)行的。
8.權(quán)利要求1的方法，其中該回收是在分離后來(lái)進(jìn)行的。
9.權(quán)利要求1的方法，其中該功能添加劑是導(dǎo)電性材料；和該分離和回收包括讓帶電荷的混合物和介質(zhì)通過(guò)電場(chǎng)引起兩種或多種組分和充電介質(zhì)以不同的量發(fā)生偏向，使得介質(zhì)與該兩種或多種組分分離。
10.處理聚合物混合物產(chǎn)生聚合物產(chǎn)物的方法，包括提供包括聚合物組分的混合物；向混合物中添加選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀介質(zhì)，該充電介質(zhì)包含在靜電充電序列內(nèi)具有所選擇位置的聚合物材料，該充電介質(zhì)包含相容劑，該相容劑是能夠減少在一種或多種的聚合物組分和一種或多種不相容的聚合物的目標(biāo)共混物的界面能的材料，這通過(guò)優(yōu)先在該共混物中的一種或多種聚合物組分和一種或多種不相容的聚合物之間的界面上濃縮來(lái)實(shí)現(xiàn)；用該介質(zhì)為混合物進(jìn)行摩擦帶電；根據(jù)摩擦電荷分離聚合物混合物而得到包括目標(biāo)共混物和一定量的相容劑的聚合物產(chǎn)物。
11.權(quán)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組分。
12.權(quán)利要求10的方法，其中該不相容的聚合物被添加到包括一種或多種聚合物組分和相容劑的分離產(chǎn)物中。
13.權(quán)利要求10的方法，其中相容劑包括對(duì)于一種或多種聚合物組分和不相容的聚合物具有親合性的材料。
14.權(quán)利要求10的方法，其中該相容劑包括一種或多種聚合物組分和不相容的聚合物的共聚物。
15.分離聚合物混合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀充電介質(zhì)，該充電介質(zhì)包括在靜電充電序列內(nèi)具有所選擇位置的聚合物材料；為聚合物混合物和充電介質(zhì)摩擦帶電的充電室；根據(jù)摩擦電荷分離該聚合物混合物的兩種或多種帶電荷的聚合物組分的分離室；和根據(jù)介質(zhì)回收過(guò)程回收該充電介質(zhì)的至少一部分的介質(zhì)回收裝置，其中充電介質(zhì)包括適合于選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的充電的一種或多種聚合物材料，該充電介質(zhì)進(jìn)一步包括與介質(zhì)回收過(guò)程相適應(yīng)的一種或多種功能添加劑。
16.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中該回收過(guò)程是磁性回收過(guò)程；和功能添加劑是鐵磁性材料。
17.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中回收過(guò)程是按顏色分選過(guò)程；和該功能添加劑是著色的材料。
18.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中；回收過(guò)程是密度分離過(guò)程；和該功能添加劑是密度增大材料。
19.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中回收過(guò)程是以厚度或表面與質(zhì)量之比率為基礎(chǔ)的分離過(guò)程；和該功能添加劑是發(fā)泡劑。
20.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中該介質(zhì)回收裝置包括帶有分離室的摩擦帶電型分離器；該回收過(guò)程包括在摩擦帶電的分離器中對(duì)中性的中間級(jí)分的收集；和該功能添加劑是導(dǎo)電性材料。
21.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中該功能添加劑是導(dǎo)電性材料；和分離室被構(gòu)型設(shè)計(jì)為讓帶電荷的混合物和介質(zhì)暴露于電場(chǎng)引起兩種或多種組分和該充電介質(zhì)以不同的量發(fā)生偏向，使得介質(zhì)與該兩種或多種組分分離。
22.制備用于由摩擦帶電式分離法分離聚合物混合物的介質(zhì)的方法，方法包括選擇一種或多種聚合物材料，它在聚合物混合物的摩擦帶電式分離中用于充電介質(zhì)；根據(jù)用于摩擦帶電式分離中的介質(zhì)回收過(guò)程選擇一種或多種功能添加劑；和讓所選擇的聚合物材料和所選擇的功能添加劑摻混，得到用于摩擦帶電式分離中的顆粒狀介質(zhì)。
23.權(quán)利要求22的方法，其中介質(zhì)回收過(guò)程是磁性回收過(guò)程；和該功能添加劑是鐵磁性材料。
24.權(quán)利要求22的方法，其中介質(zhì)回收過(guò)程是按顏色分選過(guò)程；和該功能添加劑是著色的材料。
25.權(quán)利要求22的方法，其中介質(zhì)回收過(guò)程是密度分離過(guò)程；和該功能添加劑是密度增大材料。
26.權(quán)利要求22的方法，其中介質(zhì)回收過(guò)程是以厚度或表面與質(zhì)量之比率為基礎(chǔ)的分離過(guò)程；和該功能添加劑是發(fā)泡劑。
27.權(quán)利要求22的方法，其中該介質(zhì)回收過(guò)程包括在摩擦帶電的分離器中對(duì)中性的中間級(jí)分的收集；和該功能添加劑是導(dǎo)電性材料。
28.分離聚合物混合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有為聚合物混合物的兩種或多種聚合物組分摩擦帶電的兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)的圓筒的輥式分選機(jī)，該可旋轉(zhuǎn)的圓筒具有引入了選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)聚合物混合物的兩種或多種組分的摩擦帶電的充電介質(zhì)的涂層，該充電介質(zhì)包含在靜電充電序列內(nèi)具有所選擇位置的聚合物材料；和用于以摩擦電荷為基礎(chǔ)分離聚合物混合物的兩種或多種帶電荷的聚合物組分的分離室。
29.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中該涂層是引入該充電介質(zhì)的薄膜。
30.權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中該涂層是引入該充電介質(zhì)的漆層。
31.分離聚合物混合物的方法，包括提供包括聚合物組分的混合物；向該混合物中添加選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)該聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀介質(zhì)，該充電介質(zhì)包含在靜電充電序列內(nèi)具有所選擇位置的聚合物材料，該充電介質(zhì)包含導(dǎo)電性添加劑；用高壓源為該介質(zhì)進(jìn)行充電；用該充電介質(zhì)為混合物進(jìn)行摩擦帶電；和根據(jù)該摩擦電荷來(lái)分離聚合物混合物的兩種或多種組分。
32.權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括在摩擦帶電之后對(duì)該充電介質(zhì)放電；和在摩擦帶電的分離器中回收作為中性級(jí)分的已放電介質(zhì)。
33.分離聚合物混合物的方法，包括提供包括聚合物組分的混合物；向該混合物中添加選擇性地介質(zhì)調(diào)節(jié)該聚合物混合物的摩擦帶電的顆粒狀介質(zhì)，該充電介質(zhì)包含在靜電充電序列內(nèi)具有所選擇位置的聚合物材料，該充電介質(zhì)包含鐵磁性添加劑；用該介質(zhì)為混合物進(jìn)行摩擦帶電；和根據(jù)該摩擦電荷來(lái)分離聚合物混合物的兩種或多種組分。
全文摘要
分離聚合物混合物的方法，系統(tǒng)和介質(zhì)。提供了包括聚合物組分的混合物。顆粒狀介質(zhì)被加入到混合物中，其中該顆粒狀介質(zhì)能夠選擇地介質(zhì)調(diào)節(jié)該聚合物混合物的摩擦帶電。該介質(zhì)包括具有在靜電充電序列中選擇位置的聚合物材料和功能添加劑。混合物用介質(zhì)來(lái)摩擦帶電。聚合物混合物的兩種或多種組分根據(jù)該摩擦電荷來(lái)分離。通過(guò)使用回收過(guò)程回收顆粒狀介質(zhì)的至少一部分，其中功能添加劑在選擇時(shí)要求與回收過(guò)程相適應(yīng)。
文檔編號(hào)B29C47/10GK1761524SQ03817313
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者L·E·艾倫三世, B·L·里斯 申請(qǐng)人:Mba聚合物公司