專利名稱：廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子聚合物的回收工藝技術(shù)領(lǐng)域，特指廢棄高發(fā)泡塑 料再生造粒工藝。
背景技術(shù)：
塑料產(chǎn)品是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚挠闷罚缢芰洗?、EPE發(fā)泡 制品、飲料瓶子、手機(jī)外殼等等，使用范圍廣泛，使用數(shù)量巨大，為滿 足日常用品及工業(yè)產(chǎn)品需求，塑料產(chǎn)品的產(chǎn)量也日趨增加，而廢棄的塑 料產(chǎn)品難以降解，被人丟棄在生活中的每個(gè)角落，污染環(huán)境，稱之為"白 色污染"。起初人們?yōu)榱私鉀Q此問題采用焚燒方法來解決，將廢棄塑料焚 燒，但塑料燃燒產(chǎn)生大量的二惡英(Dioxin)，造成第二次污染，此后人 們?yōu)榱吮苊舛挝廴荆捎锰盥竦姆椒?，將廢棄塑料填埋，但普通廢棄 塑料要好幾百年才會(huì)分解消失，效果不好。
后來人們采用回收再生利用方法，不但達(dá)到環(huán)保效果，同時(shí)對(duì)于能 源緊缺的我國，節(jié)約了資源。對(duì)于通常微發(fā)泡或不發(fā)泡的聚乙烯、聚丙 烯，聚苯乙烯等熱塑性廢棄塑料，其回收造粒工藝流程為-
(1) 廢棄塑料收集、分類；
(2) 破碎機(jī)粉碎、清洗；
(3) 普通再生造粒機(jī)完成以下步驟
由人工將經(jīng)步驟(2)的粉碎料從普通再生造粒機(jī)的料斗入料，粉碎料經(jīng)
普通再生造粒機(jī)螺桿加熱熔融壓縮成熔融料，熔融料經(jīng)再生造粒機(jī)排氣 口排除水蒸汽等殘存氣體再次熔態(tài)壓縮，經(jīng)普通再生造粒機(jī)的篩網(wǎng)過濾
后從模頭呈條狀擠出； (4)經(jīng)冷卻和切斷成塑料顆粒；人工計(jì)量包裝成袋。
對(duì)于高發(fā)泡塑料廢棄物，其20 40倍的高倍率發(fā)泡，其回收造粒工 藝流程為
(1) 廢棄物收集、分類;
(2) 破碎機(jī)粉碎后，成為棉絮狀小顆粒；
(3) 再生造粒機(jī)完成以下步驟
將經(jīng)步驟(2)的粉碎料通過再生造粒機(jī)料斗的螺旋攪拌強(qiáng)制喂料， 粉碎料在再生造粒機(jī)螺桿加熱至20(TC 30(TC熔融低倍壓縮，熔融料經(jīng) 再生造粒機(jī)的排氣口排除殘存氣體，再次熔融螺桿低倍壓縮，經(jīng)過再生 造粒機(jī)的60 80目雙層全局濾網(wǎng)后從模頭呈條狀擠出；
(4) 經(jīng)冷卻和切斷成塑料顆粒；人工計(jì)量包裝成袋。 EPE高發(fā)泡塑料，是由低密度聚乙烯LDPE為原料，以滑石粉為輔料，
熱態(tài)注入硬酯酸單甘酯添加劑，在熔融狀態(tài)注入高壓丁垸為發(fā)泡劑，在 17(TC 20(TC高壓擠出，形成疏松、發(fā)泡具有一定壓縮彈性的塑料制品， 形成體積膨脹20 40倍的發(fā)泡產(chǎn)品， 一般發(fā)泡25倍左右。 '根據(jù)高發(fā)泡塑料特點(diǎn)，上述造粒存在以下問題
(1)勞動(dòng)強(qiáng)度大，高發(fā)泡廢料經(jīng)粉碎后，體積進(jìn)一步增大，粉碎后 需人工搬運(yùn)到造粒設(shè)備料斗中，因體積大密度小，搬運(yùn)效率低，搬運(yùn)頻 率高，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
(2)污染空氣，勞動(dòng)環(huán)境差，高發(fā)泡在粉碎過程和造粒機(jī)螺旋強(qiáng)制 喂料中，產(chǎn)生大量的棉絮狀粉塵，飄浮于空中難以消失，污染空氣環(huán)境， 尤其對(duì)生產(chǎn)工人健康是嚴(yán)重威脅，容易形成不能治愈的職業(yè)病。
(3 )造粒機(jī)入料口必須以螺旋壓入方式，或以人工用木棒輔助擠壓， 才能喂料，否到密度小的高發(fā)泡碎料會(huì)形成"拱橋"入料故障，不能連 續(xù)入料，存在重大安全隱患，容易發(fā)生工傷事故。
(4) 造粒機(jī)螺桿直徑為4>110 4>150，壓縮比不超過10倍，遠(yuǎn)小 于EPE高發(fā)泡制品的25倍，為保持連續(xù)生產(chǎn)，只有減少造粒機(jī)模頭出料 孔數(shù)量，才能維持螺桿內(nèi)熔融塑料的壓力，形成連續(xù)條狀出料。
(5) 因造粒機(jī)模頭出料孔少，入料不足，造成熔融塑料在螺桿中滯 留時(shí)間太久，螺桿槽內(nèi)塑料在高溫熔融狀態(tài)反復(fù)被螺桿旋轉(zhuǎn)剪切、攪拌， 容易造成塑料分解、變色、變性，容易形成氣孔、不密實(shí)顆粒料，產(chǎn)品 難以滿足再次使用要求。
(6) 能耗高、效率低、生產(chǎn)成本高。即使是小150的大螺桿，生產(chǎn) EPE廢膠袋造粒時(shí)，每小時(shí)產(chǎn)量可達(dá)200公斤以上，而用于EPE高發(fā)泡 塑料造粒，因疏松廢料入料困難，螺桿入料口難以進(jìn)入，功能段螺桿熔 料槽大量空置，擠出量少，每小時(shí)產(chǎn)量低于60公斤，如果采用d)120螺 桿，產(chǎn)量更低，基本不具備市場(chǎng)價(jià)值，因生產(chǎn)成本高，價(jià)格上與新原料 沒有優(yōu)勢(shì)，難以形成回收市場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，針對(duì)EPE高發(fā)泡塑料廢料現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一 種操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)量高，可規(guī)模化生產(chǎn)，具有市場(chǎng)價(jià)值的高發(fā)泡廢棄塑料 再生造粒工藝。
為達(dá)此目的本發(fā)明通過下述方案實(shí)現(xiàn)，高發(fā)泡廢棄塑料再生造粒工
藝
廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，包括以下步驟，
(1) 回收，高發(fā)泡塑料廢棄物收集；
(2) 除雜，將高發(fā)泡塑料廢棄物去除其它塑料附屬物及大塊雜質(zhì)；
(3) 廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)完成以下步驟
(A) 對(duì)于回收的高發(fā)泡塑料廢棄物，直接放入廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒 機(jī)料斗，破碎裝置將高發(fā)泡塑料擊碎，并在破碎裝置的方形破碎剪切刀 片和方形靜刀的壓力下，強(qiáng)制壓入大螺桿的螺槽空間內(nèi)；
(B) 進(jìn)入螺槽中的高發(fā)泡塑料在廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)中依次經(jīng)螺 桿變距壓縮(第一級(jí)壓縮)，變徑壓縮(第二級(jí)壓縮)，經(jīng)排氣孔排除疏松塑 料中的大量氣體，熔融壓縮(第三級(jí)壓縮)；
(C) 經(jīng)三級(jí)壓縮后，熔融的高發(fā)泡塑料到達(dá)加深螺桿螺槽，螺槽配置有 銷釘攪拌，熔融高發(fā)泡塑料壓力突然下降，此時(shí)熔融塑料溫度為150°C 以上，水蒸汽與殘存氣體被釋放溢出由廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)排氣 孔排出；
(D) 排氣后熔融塑料再次壓縮(第四次壓縮)，經(jīng)二層60 80目不銹鋼 網(wǎng)過濾形成熔膠，除去熔膠殘余的小顆粒雜質(zhì)；
(E) 過濾后的熔膠具有較大的粘性，連續(xù)從模頭37個(gè)4>3小孔成條狀 連續(xù)擠出；
(4) 經(jīng)水冷卻定形、切粒機(jī)切斷成2 6mm長(zhǎng)的小顆粒，人工稱量，包裝成袋。
所述的入料口寬度為250 350mm，長(zhǎng)度450 500腿。
所述的破碎裝置為動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的方形剪切刀片和方形靜刀，破碎 機(jī)裝置動(dòng)方形剪切刀片和方形靜刀片，動(dòng)方形剪切刀片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，十二 塊動(dòng)刀片圓周向錯(cuò)位排列，旋轉(zhuǎn)時(shí)與靜刀片交錯(cuò)完成高發(fā)泡塑料剪切， 并在動(dòng)方形剪切刀片平面的壓力下達(dá)到強(qiáng)制入料功能，強(qiáng)制入料壓力可 達(dá)50 100kg力。
所述的步驟(3)中(A)步驟的擊碎壓力為8千 10千Kg/cm2， 強(qiáng)制入料壓力可達(dá)50 100kg/ cm2，入料螺桿直徑為4> 240 cm。
所述的步驟(3)中(B)步驟螺距從180 cm減小到95 cm,完成第 一級(jí)壓縮，然后螺桿外徑減小至4> 120 cm，完成第二級(jí)、第三級(jí)壓縮。
所述的步驟(3)中(C)步驟熔融的高發(fā)泡塑料到達(dá)加深螺桿螺槽， 螺槽深度為70mm。
所述的高發(fā)泡聚乙烯(簡(jiǎn)稱EPE)，高發(fā)泡聚丙烯(簡(jiǎn)稱EPP)，高發(fā)泡 聚苯乙烯(簡(jiǎn)稱EPS)。 本發(fā)明工藝的有益效果
(1) 本工藝采用集粉碎、造粒為一體的機(jī)器生產(chǎn)， 一人即可操作，勞動(dòng) 成本低，破碎與入料連續(xù)密閉運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生絮狀揚(yáng)塵，生產(chǎn)環(huán)境 好。
(2) 入料熔融三級(jí)壓縮，總壓縮量45倍，遠(yuǎn)大于EPE廢料25倍的發(fā)泡 倍率，入料容易，生產(chǎn)螺桿壓力均勻，生產(chǎn)效率高，每小時(shí)產(chǎn)量可 達(dá)200 250kg(3) 破碎裝置為方形剪切刀和方形靜刀交錯(cuò)剪切，方形刀片厚度為 20腿，在30r/min的低轉(zhuǎn)速、高扭矩下，EPE發(fā)泡廢料粉碎成寬度 為小于25mm的碎料，在動(dòng)刀片平面的強(qiáng)制壓力下，極易填滿螺槽 深度70mm，導(dǎo)程180mm的螺槽，并具有初級(jí)補(bǔ)充壓縮作用，確保 EPE廢料連續(xù)填充螺桿螺槽形成壓縮，確保擠出連續(xù)性及高產(chǎn)量
(4) 螺桿采用大變徑、大變距等四級(jí)壓縮，前三級(jí)壓縮量45倍，遠(yuǎn)大 于EPE高廢棄物25倍的發(fā)泡率，且加熱熔融與壓縮結(jié)合進(jìn)行，生 產(chǎn)效率高，能耗低，勞動(dòng)成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，具有較大的市場(chǎng)潛 力及實(shí)用性，便于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。
(5) 具有產(chǎn)業(yè)化的市場(chǎng)潛力，容易形成回收市場(chǎng)，有利于環(huán)保及資源再 次利用，破碎與入料封閉進(jìn)行，生產(chǎn)環(huán)境大為改善，有利于保護(hù)產(chǎn) 業(yè)工人的身體健康、工廠環(huán)境及操作安全。


附圖1為本發(fā)明工藝流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，見附圖1所示，廢棄發(fā)泡塑 料再生造粒工藝，包括以下步驟
(1) 廢棄的EEP高發(fā)泡塑料；
(2) 除雜，將回收的廢棄EPE高發(fā)泡塑料去除其它雜質(zhì)；
(3) 廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)完成以下功能
(A)粉碎、入料，將經(jīng)過步驟(2)的廢棄EPE發(fā)泡塑料轉(zhuǎn)移置廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)料斗內(nèi)，通過廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)料斗
內(nèi)的破碎裝置將廢棄EPE高發(fā)泡塑料粉碎成塊狀，破碎裝置為方形剪切 刀和方形靜刀相結(jié)合，方形剪切刀的刀厚20皿，在30r/min的低轉(zhuǎn)速下, 在高扭距下方形靜刀將大片的廢棄發(fā)泡塑料聚乙烯碎成25 35 nim寬度 的較大碎片，在刀片壓力為50 100kg/cm2壓力作用下，強(qiáng)力壓入(J)240 螺桿槽內(nèi)；
(B) EPE高發(fā)泡碎片經(jīng)螺桿第一級(jí)壓縮一即大螺桿變距壓縮，大螺桿螺 距從180變?yōu)?5，螺槽寬度從160變?yōu)?0，底徑不變，壓縮量為2倍， 為非熔態(tài)壓縮，可排除部分廢料中疏松體內(nèi)氣體；加熱壓縮，螺桿外徑 從4)240變?yōu)閐)120，變徑壓縮，螺距不變，螺桿底徑不變，壓縮量為5.5 倍，為第二級(jí)壓縮，并加熱熔化，EPE發(fā)泡物疏松體內(nèi)大量殘余氣體排 出，經(jīng)機(jī)筒壁間隙從入料口排出，加熱溫度為160°C 220°C;固體、粘 稠熔體混合物進(jìn)入第三級(jí)壓縮段，同時(shí)加熱熔化，加熱溫度為180°C 240°C，螺桿外徑4)120不變，底徑漸變?cè)龃?，壓縮量為4.2倍，本段固 體完全熔化成粘稠狀，內(nèi)夾有殘存的氣體，廢料中的水已安全化為水蒸 汽，高壓擠入排氣段，第一、二、三級(jí)壓縮總量為45倍；
(C) 除氣段，螺槽深度突變加深2倍，高壓粘稠熔膠壓力突然下降，銷 釘攪拌作用下，熔膠中的水蒸汽和殘存氣體從50X180面積的排氣孔中 排出。
(D) 粘稠熔體排凈殘余氣體及水蒸汽后，進(jìn)入第四級(jí)壓縮，也是密實(shí)壓 縮段，螺桿外徑及螺距不變，底徑漸變?cè)龃?，壓縮量為4倍，熔體 被混煉均勻，壓力下進(jìn)入過濾裝置及出料模頭，過濾機(jī)構(gòu)，以電動(dòng)
方式無停機(jī)換網(wǎng)，以雙層80目不銹鋼網(wǎng)過濾熔體中殘留的顆粒雜 質(zhì)；
(E)然后經(jīng)模頭37個(gè)4)小孔擠出，模頭小孔連續(xù)出料，形成37條圓形 粘稠膠條，
(4)浸入水中快速冷卻后，切粒機(jī)切斷成長(zhǎng)度為2 6mm的顆粒，經(jīng)人 工稱重，包裝成顆粒塑料原料。
顆粒塑料產(chǎn)品可以再次用于EPE發(fā)泡機(jī)作為原料使用，生產(chǎn)EPE發(fā)泡 包裝材料，廣泛就用于家具、五金、電子、電器包裝，也可用于箱包、鞋、 沙發(fā)等內(nèi)襯，空調(diào)管的絕熱保溫及其它包裝用途。
權(quán)利要求
1、廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特征在于包括以下步驟，(1)回收，高發(fā)泡塑料廢棄物收集；(2)除雜，將高發(fā)泡塑料廢棄物去除其它塑料附屬物及大塊雜質(zhì)；(3)廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)完成以下步驟(A)對(duì)于回收的高發(fā)泡塑料廢棄物，直接放入廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)料斗，破碎裝置將高發(fā)泡塑料擊碎，并在破碎裝置的方形破碎剪切刀片和方形靜刀的壓力下，強(qiáng)制壓入大螺桿的螺槽空間內(nèi)；(B)進(jìn)入螺槽中的高發(fā)泡塑料在廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)中依次經(jīng)螺桿變距壓縮(第一級(jí)壓縮)，變徑壓縮(第二級(jí)壓縮)，經(jīng)排氣孔排除疏松塑料中的大量氣體，熔融壓縮(第三級(jí)壓縮)；(C)經(jīng)三級(jí)壓縮后，熔融的高發(fā)泡塑料到達(dá)加深螺桿螺槽，螺槽配置有銷釘攪拌，熔融高發(fā)泡塑料壓力突然下降，此時(shí)熔融塑料溫度為150℃以上，水蒸汽與殘存氣體被釋放溢出由廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒機(jī)排氣孔排出；(D)排氣后熔融塑料再次壓縮(第四次壓縮)，經(jīng)二層60～80目不銹鋼網(wǎng)過濾形成熔膠，除去熔膠殘余的小顆粒雜質(zhì)；(E)過濾后的熔膠具有較大的粘性，連續(xù)從模頭37個(gè)φ3小孔成條狀連續(xù)擠出；(4)經(jīng)水冷卻定形、切粒機(jī)切斷成2～6mm長(zhǎng)的小顆粒，人工稱量，包裝成袋。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的入料口寬度為250 350mm，長(zhǎng)度450 500mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的破碎裝置為動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的方形剪切刀片和方形靜 刀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于:所述的步驟(3)中(A)步驟的擊碎壓力為8千 10千Kg/cm2， 強(qiáng)制入料壓力可達(dá)50 100kg/cm2，入料螺桿直徑為Φ240 cm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的步驟(3)中(B)步驟螺距從180 cm減小到95 cm， 完成第一級(jí)壓縮，然后螺桿外徑減小至Φ120 cm2完成第二級(jí)、第三 級(jí)壓縮。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的步驟(3)中(C)步驟熔融的高發(fā)泡塑料到達(dá)加深 螺桿螺槽，螺槽深度為70mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的高發(fā)泡塑料為高發(fā)泡聚乙烯，高發(fā)泡聚丙烯，高發(fā)泡 聚苯乙烯。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子聚合物的回收造粒工藝技術(shù)領(lǐng)域，特指廢棄高發(fā)泡塑料再生造粒工藝，本工藝包括除雜、人工投料、自動(dòng)粉碎、自動(dòng)強(qiáng)制入料、大螺桿大螺槽入料、大螺桿變距第一級(jí)壓縮排氣、變螺桿直徑第二級(jí)加熱壓縮、加熱熔融第三級(jí)變螺桿底徑壓縮，排除水蒸汽及殘余氣體，熔體第四級(jí)壓縮，不停機(jī)換網(wǎng)過濾，條狀擠出，冷卻定形，切粒，人工計(jì)量包裝成袋；本工藝操作簡(jiǎn)單，能耗低，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，實(shí)用性強(qiáng)，具有較大的市場(chǎng)潛力，便于規(guī)?；?、專業(yè)化生產(chǎn)，能明顯改善勞動(dòng)生產(chǎn)環(huán)境及操作安全，形成回收市場(chǎng)，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)B29B9/02GK101204837SQ200710030829
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者劉江明, 曾慶福, 申衛(wèi)紅, 申衛(wèi)都, 瞿勇斌 申請(qǐng)人:東莞市藍(lán)冠機(jī)械設(shè)備有限公司