專利名稱：廢棄高發泡塑料再生造粒工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及高分子聚合物的回收工藝技術領域，特指廢棄高發泡塑 料再生造粒工藝。
背景技術：
塑料產品是人們日常生活中不可缺少的用品，如塑料袋、EPE發泡 制品、飲料瓶子、手機外殼等等，使用范圍廣泛，使用數量巨大，為滿 足日常用品及工業產品需求，塑料產品的產量也日趨增加，而廢棄的塑 料產品難以降解，被人丟棄在生活中的每個角落，污染環境，稱之為"白 色污染"。起初人們為了解決此問題采用焚燒方法來解決，將廢棄塑料焚 燒，但塑料燃燒產生大量的二惡英(Dioxin)，造成第二次污染，此后人 們為了避免二次污染，采用填埋的方法，將廢棄塑料填埋，但普通廢棄 塑料要好幾百年才會分解消失，效果不好。
后來人們采用回收再生利用方法，不但達到環保效果，同時對于能 源緊缺的我國，節約了資源。對于通常微發泡或不發泡的聚乙烯、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) 破碎機粉碎、清洗；
(3) 普通再生造粒機完成以下步驟
由人工將經步驟(2)的粉碎料從普通再生造粒機的料斗入料，粉碎料經
普通再生造粒機螺桿加熱熔融壓縮成熔融料，熔融料經再生造粒機排氣 口排除水蒸汽等殘存氣體再次熔態壓縮，經普通再生造粒機的篩網過濾
后從模頭呈條狀擠出； (4)經冷卻和切斷成塑料顆粒；人工計量包裝成袋。
對于高發泡塑料廢棄物，其20 40倍的高倍率發泡，其回收造粒工 藝流程為
(1) 廢棄物收集、分類;
(2) 破碎機粉碎后，成為棉絮狀小顆粒；
(3) 再生造粒機完成以下步驟
將經步驟(2)的粉碎料通過再生造粒機料斗的螺旋攪拌強制喂料， 粉碎料在再生造粒機螺桿加熱至20(TC 30(TC熔融低倍壓縮，熔融料經 再生造粒機的排氣口排除殘存氣體，再次熔融螺桿低倍壓縮，經過再生 造粒機的60 80目雙層全局濾網后從模頭呈條狀擠出；
(4) 經冷卻和切斷成塑料顆粒；人工計量包裝成袋。 EPE高發泡塑料，是由低密度聚乙烯LDPE為原料，以滑石粉為輔料，
熱態注入硬酯酸單甘酯添加劑，在熔融狀態注入高壓丁垸為發泡劑，在 17(TC 20(TC高壓擠出，形成疏松、發泡具有一定壓縮彈性的塑料制品， 形成體積膨脹20 40倍的發泡產品， 一般發泡25倍左右。 '根據高發泡塑料特點，上述造粒存在以下問題
(1)勞動強度大，高發泡廢料經粉碎后，體積進一步增大，粉碎后 需人工搬運到造粒設備料斗中，因體積大密度小，搬運效率低，搬運頻 率高，勞動強度大。
(2)污染空氣，勞動環境差，高發泡在粉碎過程和造粒機螺旋強制 喂料中，產生大量的棉絮狀粉塵，飄浮于空中難以消失，污染空氣環境， 尤其對生產工人健康是嚴重威脅，容易形成不能治愈的職業病。
(3 )造粒機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，否到密度小的高發泡碎料會形成"拱橋"入料故障，不能連 續入料，存在重大安全隱患，容易發生工傷事故。
(4) 造粒機螺桿直徑為4>110 4>150，壓縮比不超過10倍，遠小 于EPE高發泡制品的25倍，為保持連續生產，只有減少造粒機模頭出料 孔數量，才能維持螺桿內熔融塑料的壓力，形成連續條狀出料。
(5) 因造粒機模頭出料孔少，入料不足，造成熔融塑料在螺桿中滯 留時間太久，螺桿槽內塑料在高溫熔融狀態反復被螺桿旋轉剪切、攪拌， 容易造成塑料分解、變色、變性，容易形成氣孔、不密實顆粒料，產品 難以滿足再次使用要求。
(6) 能耗高、效率低、生產成本高。即使是小150的大螺桿，生產 EPE廢膠袋造粒時，每小時產量可達200公斤以上，而用于EPE高發泡 塑料造粒，因疏松廢料入料困難，螺桿入料口難以進入，功能段螺桿熔 料槽大量空置，擠出量少，每小時產量低于60公斤，如果采用d)120螺 桿，產量更低，基本不具備市場價值，因生產成本高，價格上與新原料 沒有優勢，難以形成回收市場。

發明內容
本發明的目的，針對EPE高發泡塑料廢料現有技術的不足，提供一 種操作簡單，產量高，可規模化生產，具有市場價值的高發泡廢棄塑料 再生造粒工藝。
為達此目的本發明通過下述方案實現，高發泡廢棄塑料再生造粒工
藝
廢棄高發泡塑料再生造粒工藝，包括以下步驟，
(1) 回收，高發泡塑料廢棄物收集；
(2) 除雜，將高發泡塑料廢棄物去除其它塑料附屬物及大塊雜質；
(3) 廢棄高發泡塑料再生造粒機完成以下步驟
(A) 對于回收的高發泡塑料廢棄物，直接放入廢棄高發泡塑料再生造粒 機料斗，破碎裝置將高發泡塑料擊碎，并在破碎裝置的方形破碎剪切刀 片和方形靜刀的壓力下，強制壓入大螺桿的螺槽空間內；
(B) 進入螺槽中的高發泡塑料在廢棄高發泡塑料再生造粒機中依次經螺 桿變距壓縮(第一級壓縮)，變徑壓縮(第二級壓縮)，經排氣孔排除疏松塑 料中的大量氣體，熔融壓縮(第三級壓縮)；
(C) 經三級壓縮后，熔融的高發泡塑料到達加深螺桿螺槽，螺槽配置有 銷釘攪拌，熔融高發泡塑料壓力突然下降，此時熔融塑料溫度為150°C 以上，水蒸汽與殘存氣體被釋放溢出由廢棄高發泡塑料再生造粒機排氣 孔排出；
(D) 排氣后熔融塑料再次壓縮(第四次壓縮)，經二層60 80目不銹鋼 網過濾形成熔膠，除去熔膠殘余的小顆粒雜質；
(E) 過濾后的熔膠具有較大的粘性，連續從模頭37個4>3小孔成條狀 連續擠出；
(4) 經水冷卻定形、切粒機切斷成2 6mm長的小顆粒，人工稱量，包裝成袋。
所述的入料口寬度為250 350mm，長度450 500腿。
所述的破碎裝置為動力機構帶動的方形剪切刀片和方形靜刀，破碎 機裝置動方形剪切刀片和方形靜刀片，動方形剪切刀片旋轉運動，十二 塊動刀片圓周向錯位排列，旋轉時與靜刀片交錯完成高發泡塑料剪切， 并在動方形剪切刀片平面的壓力下達到強制入料功能，強制入料壓力可 達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， 強制入料壓力可達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 一級壓縮，然后螺桿外徑減小至4> 120 cm，完成第二級、第三級壓縮。
所述的步驟(3)中(C)步驟熔融的高發泡塑料到達加深螺桿螺槽， 螺槽深度為70mm。
所述的高發泡聚乙烯(簡稱EPE)，高發泡聚丙烯(簡稱EPP)，高發泡 聚苯乙烯(簡稱EPS)。 本發明工藝的有益效果
(1) 本工藝采用集粉碎、造粒為一體的機器生產， 一人即可操作，勞動 成本低，破碎與入料連續密閉運行，不會產生絮狀揚塵，生產環境 好。
(2) 入料熔融三級壓縮，總壓縮量45倍，遠大于EPE廢料25倍的發泡 倍率，入料容易，生產螺桿壓力均勻，生產效率高，每小時產量可 達200 250kg(3) 破碎裝置為方形剪切刀和方形靜刀交錯剪切，方形刀片厚度為 20腿，在30r/min的低轉速、高扭矩下，EPE發泡廢料粉碎成寬度 為小于25mm的碎料，在動刀片平面的強制壓力下，極易填滿螺槽 深度70mm，導程180mm的螺槽，并具有初級補充壓縮作用，確保 EPE廢料連續填充螺桿螺槽形成壓縮，確保擠出連續性及高產量
(4) 螺桿采用大變徑、大變距等四級壓縮，前三級壓縮量45倍，遠大 于EPE高廢棄物25倍的發泡率，且加熱熔融與壓縮結合進行，生 產效率高，能耗低，勞動成本低，勞動強度低，具有較大的市場潛 力及實用性，便于實現專業化、規模化生產。
(5) 具有產業化的市場潛力，容易形成回收市場，有利于環保及資源再 次利用，破碎與入料封閉進行，生產環境大為改善，有利于保護產 業工人的身體健康、工廠環境及操作安全。


附圖1為本發明工藝流程圖具體實施方式
實施例l
下面結合附圖對本發明作進一步說明，見附圖1所示，廢棄發泡塑 料再生造粒工藝，包括以下步驟
(1) 廢棄的EEP高發泡塑料；
(2) 除雜，將回收的廢棄EPE高發泡塑料去除其它雜質；
(3) 廢棄高發泡塑料再生造粒機完成以下功能
(A)粉碎、入料，將經過步驟(2)的廢棄EPE發泡塑料轉移置廢棄高發泡塑料再生造粒機料斗內，通過廢棄高發泡塑料再生造粒機料斗
內的破碎裝置將廢棄EPE高發泡塑料粉碎成塊狀，破碎裝置為方形剪切 刀和方形靜刀相結合，方形剪切刀的刀厚20皿，在30r/min的低轉速下, 在高扭距下方形靜刀將大片的廢棄發泡塑料聚乙烯碎成25 35 nim寬度 的較大碎片，在刀片壓力為50 100kg/cm2壓力作用下，強力壓入(J)240 螺桿槽內；
(B) EPE高發泡碎片經螺桿第一級壓縮一即大螺桿變距壓縮，大螺桿螺 距從180變為95，螺槽寬度從160變為80，底徑不變，壓縮量為2倍， 為非熔態壓縮，可排除部分廢料中疏松體內氣體；加熱壓縮，螺桿外徑 從4)240變為d)120，變徑壓縮，螺距不變，螺桿底徑不變，壓縮量為5.5 倍，為第二級壓縮，并加熱熔化，EPE發泡物疏松體內大量殘余氣體排 出，經機筒壁間隙從入料口排出，加熱溫度為160°C 220°C;固體、粘 稠熔體混合物進入第三級壓縮段，同時加熱熔化，加熱溫度為180°C 240°C，螺桿外徑4)120不變，底徑漸變增大，壓縮量為4.2倍，本段固 體完全熔化成粘稠狀，內夾有殘存的氣體，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，進入第四級壓縮，也是密實壓 縮段，螺桿外徑及螺距不變，底徑漸變增大，壓縮量為4倍，熔體 被混煉均勻，壓力下進入過濾裝置及出料模頭，過濾機構，以電動
方式無停機換網，以雙層80目不銹鋼網過濾熔體中殘留的顆粒雜 質；
(E)然后經模頭37個4)小孔擠出，模頭小孔連續出料，形成37條圓形 粘稠膠條，
(4)浸入水中快速冷卻后，切粒機切斷成長度為2 6mm的顆粒，經人 工稱重，包裝成顆粒塑料原料。
顆粒塑料產品可以再次用于EPE發泡機作為原料使用，生產EPE發泡 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、 沙發等內襯，空調管的絕熱保溫及其它包裝用途。
權利要求
1、廢棄高發泡塑料再生造粒工藝，其特征在于包括以下步驟，(1)回收，高發泡塑料廢棄物收集；(2)除雜，將高發泡塑料廢棄物去除其它塑料附屬物及大塊雜質；(3)廢棄高發泡塑料再生造粒機完成以下步驟(A)對于回收的高發泡塑料廢棄物，直接放入廢棄高發泡塑料再生造粒機料斗，破碎裝置將高發泡塑料擊碎，并在破碎裝置的方形破碎剪切刀片和方形靜刀的壓力下，強制壓入大螺桿的螺槽空間內；(B)進入螺槽中的高發泡塑料在廢棄高發泡塑料再生造粒機中依次經螺桿變距壓縮(第一級壓縮)，變徑壓縮(第二級壓縮)，經排氣孔排除疏松塑料中的大量氣體，熔融壓縮(第三級壓縮)；(C)經三級壓縮后，熔融的高發泡塑料到達加深螺桿螺槽，螺槽配置有銷釘攪拌，熔融高發泡塑料壓力突然下降，此時熔融塑料溫度為150℃以上，水蒸汽與殘存氣體被釋放溢出由廢棄高發泡塑料再生造粒機排氣孔排出；(D)排氣后熔融塑料再次壓縮(第四次壓縮)，經二層60～80目不銹鋼網過濾形成熔膠，除去熔膠殘余的小顆粒雜質；(E)過濾后的熔膠具有較大的粘性，連續從模頭37個φ3小孔成條狀連續擠出；(4)經水冷卻定形、切粒機切斷成2～6mm長的小顆粒，人工稱量，包裝成袋。
2、 根據權利要求1所述的廢棄高發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，長度450 500mm。
3、 根據權利要求1所述的廢棄高發泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的破碎裝置為動力機構帶動的方形剪切刀片和方形靜 刀。
4、 根據權利要求1所述的廢棄高發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， 強制入料壓力可達50 100kg/cm2，入料螺桿直徑為Φ240 cm。
5、 根據權利要求1所述的廢棄高發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， 完成第一級壓縮，然后螺桿外徑減小至Φ120 cm2完成第二級、第三 級壓縮。
6、 根據權利要求1所述的廢棄高發泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的步驟(3)中(C)步驟熔融的高發泡塑料到達加深 螺桿螺槽，螺槽深度為70mm。
7、 根據權利要求1所述的廢棄高發泡塑料再生造粒工藝，其特 征在于所述的高發泡塑料為高發泡聚乙烯，高發泡聚丙烯，高發泡 聚苯乙烯。
全文摘要
本發明涉及高分子聚合物的回收造粒工藝技術領域，特指廢棄高發泡塑料再生造粒工藝，本工藝包括除雜、人工投料、自動粉碎、自動強制入料、大螺桿大螺槽入料、大螺桿變距第一級壓縮排氣、變螺桿直徑第二級加熱壓縮、加熱熔融第三級變螺桿底徑壓縮，排除水蒸汽及殘余氣體，熔體第四級壓縮，不停機換網過濾，條狀擠出，冷卻定形，切粒，人工計量包裝成袋；本工藝操作簡單，能耗低，生產效率高，生產成本低，實用性強，具有較大的市場潛力，便于規模化、專業化生產，能明顯改善勞動生產環境及操作安全，形成回收市場，促進環境保護。
文檔編號B29B9/02GK101204837SQ200710030829
公開日2008年6月25日 申請日期2007年10月12日 優先權日2007年10月12日
發明者劉江明, 曾慶福, 申衛紅, 申衛都, 瞿勇斌 申請人:東莞市藍冠機械設備有限公司