PET聚酯瓶回收造粒工藝流程敘述
工藝流程敘述
廢棄PET瓶的回收造粒,基本上與PET瓶生產過程中廢品的回收造粒同類,但由于應用之后的廢棄PET瓶比較臟,但必須經過嚴格的清洗處理,洗去油污、塵土等雜物;另外,廢棄PET瓶往往伴有瓶蓋、標簽、底托之類的配件,由于它們通常是由其他材料制得的,因此在廢棄PET瓶的回收造粒過程中,必須將這些配件分別揀除。
廢PET聚酯瓶的回收造粒過程大致如下:收集廢棄的PET瓶→分揀→破碎→清洗→脫水→預結晶處理→高溫干燥→擠出造粒
一、分揀
分揀是獲得高品質PET回收料的重要工序。分揀的具體內容如下:
⒈去除瓶蓋
目前的PET瓶蓋大多由PP、HDPE制成,在破碎瓶子前應將其剔除。如果讓其混入PET中,由于PE、PP與PET的相容性不好,將會導致PET回收料的物理機械性能明顯下降。
⒉去除標貼
PET包裝瓶的標簽,一般是由PVC收縮膜制成的。PVC的熱穩定性較差,在180℃左右,經較長時間加熱即會分解。而PET擠出造粒溫度高達265℃左右,如果其中混有PVC,在如此高溫下則會嚴重分解、焦化,導致回料品質大幅度下降,甚至失去應用價值,因此在回收造粒過程中,必須*清除PVC標貼,以確保回收料的品質。
目前剔除PET瓶上的PVC標貼的工作,主要是依靠人工分揀的方法。在破碎PET瓶之前,標貼較完好,容易取下分離;一旦破碎之后,標貼則很難剔除了,因此去除標貼的工作應該安排在破碎瓶子之前進行;分揀出來的標貼,也可以集中起來加以應用。
二、 破碎
廢PET瓶的破碎,原則上可以采用普通塑料破碎機,但由于PET瓶的壁厚較薄,破碎時定和動之間的間距應該盡量小,同時考慮到PET瓶有較大的硬度和韌性,且回收廢PET瓶中難免混有雜物,會加劇的磨損,因此動與定雖然均可采用高
碳鋼制造,但還是采用耐磨性較佳的硬質合金鋼制造。
在破碎過程中,為避免大量灰塵飛揚,生產中常將水通入破碎機的粉碎室中,不僅可以有效地防止粉塵飛揚,還有助于及時帶走熱量,確保有效冷卻,有利于破碎工序的順利進行。
破碎過程中有個值得重視的問題是:動與篩板之間的距離,要與篩板的孔徑相適應,如果距離過大,積存在篩板上、未通過篩板孔的較粗瓶片,再粉碎就較困難,生產效率將明顯下降。
三、清洗
清洗工序包括用洗滌液清洗與用清水漂洗兩個步驟。
洗滌液由洗滌劑(或皂粉)加水配成,其主要作用是促進油脂類的雜物、粉塵等與PET碎片分離,漂洗則是將那些雜物帶走。漂洗可采用普通自來水清洗,直至可溶性雜質全部除去;并且沉淀除去大量泥沙之類的不溶性雜質。
洗滌可以在的洗滌池中或者洗滌機中進行。zui簡單的洗滌機是回轉式洗滌機,它由殼體、內筒、攪拌槳等主要部件組成。外殼內盛水,內筒是一個有許多小孔的不銹鋼筒,其中安裝有攪拌槳;破碎好的PET碎片裝入不銹鋼筒中之后,放入洗滌液,開動攪拌槳進行清洗,油脂類的物質就溶解于洗滌液中;泥沙類的不溶性雜質則通過小孔下沉,隨洗滌液放出。洗滌之后放入清水進行漂洗。漂洗過程中,攪拌槳同樣旋轉攪動,直至漂洗的PET碎片*洗凈,然后停止通水,卸出物料,準備脫水。
洗滌液的濃度和清洗漂洗的時間,主要取決于PET碎片本身的清潔度,也和清洗設備、洗滌液及水溫等因素有關,具體條件可通過試驗確定。
洗滌液和漂洗用水的回收處理是一個值得重視的問題,因為大量廢水的排放會造成環境污染。廢水處理大體上通過過濾(包括粗濾、細濾)、沉淀、活性炭吸附等工序來完成。經過凈化處理后的水可以再用于PET碎片的清洗。
四、脫水
漂洗后的PET碎片含有大量的水分,為了有利于后續結晶過程的進行,減少加熱熱量的耗費,*行脫水是十分必要的。脫水可以在普通的離心機中進行。為防止已經洗凈的PET碎片二次污染,選用的離心機的內膽應當是用不銹鋼制造的。
五、預結晶
預結晶的作用是讓PET碎片結晶,提高其熔融溫度,防止在后面的加熱干燥過程中,出現PET碎片結塊的問題。預結晶可以在普通的干燥箱中進行,也可以在類似于高速混合機的機械式干燥機中進行。后者依靠機械摩擦使物料升溫,這種方法升溫速度快,對水份的揮發也較為有利,是比較可取的。如果采用干燥箱進行預結晶處理,干燥箱的溫度可設為120℃或稍高,直到PET碎片失去透明性,即可認為預結晶過程完成。
六、干燥
PET樹脂在高溫下對水較敏感,微量的水分也會使其在擠出中發生降解,使制品的熔體強度降低,使制品泛黃。因此,在擠出或吹瓶前必須進行充分干燥處理。常用的干燥方法有鼓風烘箱干燥、真空干燥、紅外烤箱等。經過預結晶處理后的PET碎片,再于更高溫度下加熱干燥,除去殘留的水份。例如在150℃的干燥箱中再干燥6個小時以上,使碎片中的含水量低于0.05%以下,以避免在后續的擠出造粒過程中,PET高溫水解而導致分子量的急劇下降,粘度急劇下降。
七、擠出造粒
擠出造粒加工一般采用螺桿擠出機,將PET熔融擠出形成料條,然后經過水冷卻以后,送入切粒機中,切成圓柱形的粒子。
擠出機可以用單螺桿擠出機,也可以用雙螺桿擠出機。當采用雙螺桿擠出機時,PET料在擠出機中停留的時間比較接近(死角少),又便于抽真空排除殘余水份,減少PET料的水解,對于提高粒料的品質較為有利,而且雙螺桿擠出機的產量高,因此使用雙螺桿擠出機是比較理想的;但其設備價格比較昂貴,一次性投資比較大,因此在實際生產中,采用單螺桿擠出機較多。選用的單螺桿擠出機,其長徑比應該足夠的大(25:1以上),另外還需采用突變型螺桿,以利于PET碎片的塑化和順利擠出,PET碎片擠出時,其溫度(機頭和均化段)在265℃左右。
盡管回收的廢舊PET瓶在擠出造粒之前,已經過了仔細的分揀、清洗等處理,但還是難免混有或多或少的雜質;為了保證回收料的品質,以及避免因濾網的阻塞而導致擠出和出料速度降低,因此需要經常更換濾網。停機換網不僅會增加操作人員的勞動強度,還會浪費有效生產時間。所以在擠出機和模頭之間安裝自動換網裝置。
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