专利名称：生活垃圾中的塑料薄膜的塑化利用新工艺及设备的制作方法
一、项目所指“生活垃圾中的塑料薄膜”现状如下1、“生活垃圾中的塑料薄膜”一词是当今人们购物时，包装“背心口袋”用后丢弃垃圾中之“塑料薄膜”。
2、垃圾薄膜自出现以来，多年一直未找到合理的处理，可以看到各处均有大量的所谓“白色污染”散落在垃圾堆，这种看似有用，但从未找到有效的工艺来再生“资源化加工”，这种废薄膜塑化处理，当然也有人作过努力，但都停留在试验阶段，所遇困难大都停下来了，垃圾薄膜实际上是聚氯乙烯及聚乙烯为主的热塑型树脂材料，按理说这种材料是很容易进行再生利用加工的，但何以现实却无人利用收购，城市如此，广大的市郊村镇也是如此。
虽然已经可以连同垃圾一齐交“垃圾发电”处理，每吨(纯净)废塑料热能相当于1.5-2吨标准煤，但其燃浇产生的废气中的毒害物质也不容乐观，至于填埋处理，也只是没有办法的办法。如何利用这每年数十万吨甚至上百万吨的废物，减少环境污染压力，将其资源化利用是极为有利的。
垃圾薄膜的特点是分散性、收集点太多、质轻、水份及杂质尘土含量很大，这就决定了收集过程到收购点(及加工点)，涉及运输半径(人行交送距离)，如果距离过远又涉及中介收购站，收存打包、库房、场地、清洁卫生、汽车运输……等等。成本增加，所以只能是收集者即时送往加工点，加工点必然是小型规模生产，即每套设备日加工量(8小时)设定在300公斤以下，只能是因地制宜！即使是大、中、小城市也只能是这个规模最具优势(人工费最小，能耗最低)，只能随原料的多少，增设几套设备，多设几个加工点。
二、垃圾薄膜至今未能顺利被利用，考查其原因1、设想一个背心口袋一克重，其被粘附的水份远不止一克，被粘附的其它物质，包括固体尘土……等，也不只一克(到底夹杂多少，无法确定)所以在垃圾场上收集这种薄膜作原料则其中高分子树脂材料所占比例只是30-50％。
2、这种原料购回后，即使用风干或晒干、人工干燥也很难把每个背心口代内层干燥，而且所含杂物也设法“清理”，不可能用人工去逐个“清洗”及“清理”，一方面工人费使其得不偿失，另一方面也没有人去做这种事！由于再生塑料及其制品市场价位均低，因“净化”的成本及设备工艺技术均是问题。
3、处理时需同时要具备以下几个条件1、分离去除一切“杂质”，尤其金属件！那怕极少量，这个因素使当今所有的螺杆挤塑机无法操作，因挤塑的螺杆与壳体间的距离多在1mm，一旦“卡壳”，就要诉下来清理，甚至报废。
2、必需清洗很干净！如有杂质就会使制品质量受损！3、原料经细碎至20mm以下，至热塑塑化挤塑过程中能顺利操作，设想一般挤塑机每小时用粒料可加工30kg，而使用碎薄膜只能加工5-8kg，效率低，能耗及人工开支很大，成本过不了，谈不上利润！必需另行专门设计螺杆挤塑机；4、清洗废水必需处理，整个工艺不能给环境带来问题。
三、本发明项目的目的本发明将生活垃圾中的薄膜，采用相对应的设计新工艺及新设备加工成高质量的再生塑料及其制品，使废薄膜充分资源化，也为新农村建设运动解决环境治理中的“白色污染”，化害为利，在全国及全世界推广实施。
四、工艺及设备论述如下根据上述观点，重新设计工艺及设备，首先要将废薄膜细碎，再经过清洗干净，干燥、塑化、压制制品。
1、细碎设备市场上没有这种破碎薄膜的机械，由于背心口袋是有内层的，内层中的夹杂水份，杂质、尘土、甚至金属件，在细碎机组的设计中有特殊的“进料装置”，它也是“硬物”阻止机构，防止硬物及金属件进入下方细碎飞旋锯片组以造成损坏及阻碍生产。
进料器为双轴上穿插入合金粗齿锯片，数十片每片相距15-20mm，两组据片相互堪入(齿尖圆周)2mm，每分钟(调整至)40-80转，合金锯片直径φ100，由小功率电机减速带动。薄膜质软不受限制，(原料事先用磁铁去铁)，一旦有硬物或金属由于无轴间锯片组间隙通过而被卡住，由电动机与减速机皮带调整到受力适度超负荷(卡住时)则皮带打滑，停机，操作人员可断电，再起动倒车，将被卡物取出来。进料双轴，前轴顺时针旋转，后轴为反时针旋转，前后轴锯齿尖朝前进方向，两轴速比为1∶1；为了增大效率也可以把速比提高到1∶2-10，(设备复杂些)，目的是进料，及限制硬物件。
细碎机组为两轴两组，木工锯片组合，采用厚度为1mm薄片，细齿锯片直径φ300，前轴顺时针旋转，转速为50-100转/分，(此速决定生产强度，每时生产量)，后轴逆时针旋转，转速为3000转/分，两组锯片互间堪入3mm，二轴每片间距为20mm。
由于进料器已限制了硬物及金属件在细碎锯组运行中不存在硬性物损坏锯片组。籍高速锯片的离心力产生的风，具有风选作用。
2、精洗设备将细碎后的薄膜碎屑，进入水洗槽(相当于荷兰式桨机的水循环槽)，用横式旋转搅拌轴，轴上装有齿桨300-500转/分，洗到合格，捞出送去干燥，风干或人工干燥，可用废热，热交换热空气烘干。洗涤废水用饱和充氧(空气)处理，采用离心过滤后可用于浇树。
3、挤塑塑化(至密化)现在市场上的螺杆挤塑机均是采用实心轴上车床加工刻有等距不等深，产生各种压缩比，特点是加工粒料，有很高的效率，能耗低，人工最少，螺杆在车床上易于加工，相对的说有较好的利润。一般地说如果某挤塑机每小时加工粒料30公斤，用来加工薄膜碎屑顶多每小时5-8公斤，而且要人工压料，相对地说能耗及人工过大，使再生塑化无利可图。今设计为挤塑螺杆，采用等深不等距，低压缩比1∶3-5，起到螺杆推动搅拌加热混熔的过程，温度要适当提高至各种不同的熔点的树脂相互熔合，但不超过分解点。是否添加软化剂，及多少？根据产品而定。大直径螺杆是以小于螺杆外径80-100mm，(40#炭钢)、的圆钢绕制焊接“螺纹”的“齿冠”，再车床加工外径。螺杆参数为φ160-200，轴径为φ80-100，螺杆长1200-1800，金属胴体壁厚≥24，转速调整至60-100转/分，由于槽深，螺距大，进料空间极大，加料由斗中可以容易进料，操作顺利。
加热可以用洁净生活型煤(煤球)，在烟道中设热交换器，加热空气，对洗涤碎屑进行干燥。
挤出物可直接压制制品，诸如包装箱、建筑业用的灰砂桶，农业上的粪桶，下水道管等大件。
五、申请人认为实现本发明的最好方式为申请人自己建立一个小型生产作工程示范，供其他人采用时作投资参考“摸到石头过河”。
权利要求
1.本发明专利的工艺路线。
2.细碎设备独特，市场上没有此产品，采用双轴齿盘，同向进料具有自动限制其它硬物及金属件进入细碎装置。高速元盘锯片的组成为二轴相向旋转，具有1∶10-15的速比，进行对薄膜的切碎。
3.挤塑螺杆是用钢轴上焊接螺纹，设计成等深不等距的1∶3-5压缩比的大空间螺杆，对于细碎薄膜料顺利进行塑化，能耗(加热及动力)低，比相当的挤塑机(对薄膜加工)强5-10倍，人工费相应也低。
4.独特的洗涤工艺及设备，是高质量的保证。
全文摘要
生活垃圾中的塑料薄膜，具有质轻、粘附水份尘土等杂质甚多，背心口袋中甚至还可能有金属等物件，由于无法用人工“清理”及“清洗”干净。固用现有的螺杆挤塑机对它们没法进行加工，铁质可先用磁铁除去，但铜、铝件及其它固体硬物就无能为力；而且现用的螺杆挤塑机是以粒料加工，用来加工薄膜的能力，其功效只有5－10％，所耗电力及人工使产品无利可图，所以当今社会对此垃圾薄膜的利用存在工艺技术及设备的困难，没办法合理利用。本项目设计的工艺是建立在重新设计新工艺及加工机械。1.细碎工艺及设备，前置进料器对非薄膜金属件及硬物件限制进入细碎设备。2.薄膜经细碎后进行充分洗涤，洗涤废水通过水质充分饱和充氧和净化后用来作树木的灌溉。3.螺杆挤塑机设计，将沟纹扩大空间来解决，效率的提高，降低能耗，减少人工成本。使垃圾薄膜可资利用得以顺利实施，于国有利。
文档编号B29B17/04GK101032845SQ20061009532
公开日2007年9月12日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者杨绍基 申请人:杨绍基