一种废旧再生塑料的制备方法及其工艺与流程

本发明涉及废旧塑料回收，具体为一种废旧再生塑料的制备方法及其工艺。

背景技术：

1、随着科学技术的进步，开始出现废旧塑料再生利用，真正意识上实现了资源循环利用。废旧塑料的回收再生与开发原生资源相比，成本较低，所以废旧塑料的回收具有十分广阔的市场和潜力。将废旧塑料回收再利用，可以有效解决资源浪费和环境污染，利国利民。废弃塑料作为一种新的资源，蕴含着巨大的开发利用价值，废旧塑料的可持续再生利用是再生塑料发展的总趋势。

2、现有废旧塑料回收技术主要是将塑料进行粉碎，然后再进行热熔再生。由于废旧塑料上一般粘附有油脂、泥土、印刷油墨等脏物，因此，在再生回收前需要对回收的废旧塑料进行清洗，这也成为废旧塑料回收的关键环节。一方面，通过清洗，可以提高再生塑料的外观质量；另一方面，通过清洗，可以减少杂物对塑料力学性能、可热塑加工性能的影响，实现塑料可持续循环的应用。然而，现有废旧塑料的清洗除杂基本采用水清洗，其不但耗水量较大，产生大量的污水，而且清洗效果并不佳，对一些油脂、油墨等高粘附性杂物难以清除。此外，直接将废旧塑料进行粉碎熔融，不能实现对各类塑料的有效分离。特别是对目前广泛应用于汽车、电子、电器、办公设备等行业的abs塑料。简单的粉碎、熔融再生导致abs分离不完全，后续不能直接进行利用；另外，再生塑料存在着抗冲击强度、耐高低温特性及持续弯曲承压性能差，硬度、强度、回弹性、耐钉性较差、易老化等缺点，只进行熔融处理，导致再生塑料各方面性能不能满足使用标准，为此我们提出一种废旧再生塑料的制备方法及其工艺以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种废旧再生塑料的制备方法及其工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种废旧再生塑料的制备方法及其工艺，包括以下步骤：破碎分选、干式分选、无水清洗、湿式分选、塑料富集物提纯、改性造粒；

3、所述破碎分选包括：对塑料件进行破碎处理并磁选去除其中的铁，再进行涡流分选处理得到铜、铝以及绝缘的塑料片与泡沫棉的粘合物；

4、所述干式分选包括：对塑料片与泡沫棉的粘合物干式研磨并风选处理，得到塑料富集物以及泡沫棉；

5、所述无水清洗包括：采用硬质无机颗粒微摩擦研磨剥离的方法清洗废旧塑料；

6、所述湿式分选包括：对塑料富集物进行多次浮选处理，分别得到pp塑料以及abs和ps的富集物；

7、所述塑料富集物提纯包括：塑料粒子精选：对分选后的塑料粒子进行静电分选和色选分离，分别得到纯色的abs塑料和ps塑料以及杂色的abs塑料和ps塑料；对pp塑料色选分别得到纯色的pp塑料和杂色的pp塑料；

8、塑料粒子提纯：对abs、ps、pp塑料粒子进行独立处理，将塑料粒子加入溶剂，在加热条件下搅拌溶解；然后进行过滤，分离滤渣和滤液，滤液为塑料树脂溶液，滤渣为塑料粒子中的其他成分；

9、所述改性造粒包括：对含量高的abs粒子进行改性处理，加热熔融abs粒子温度控制在25℃-120℃，依次加入占abs树脂2-6wt％的增强剂、1-10wt％的增韧剂以及0.5-2wt％相容剂，搅拌分散均匀，得到改性abs树脂溶液；向改性abs树脂溶液中加入2-5倍质量的反沉淀剂，搅拌、静置、分层、水洗、烘干、造粒得到改性abs颗粒。

10、优选的，所述干式分选还包括对干式研磨风选得到的塑料富集物以及泡沫棉进行磁选以及涡流分选，去除其中的铁、铜、铝等金属杂质。

11、优选的，所述无水清洗具体方法为：将得到的塑料富集物送入振动筛，同时通入热风，利用振动筛的振动作用筛出大颗粒泥土、砂石等残存杂质，并使废旧塑料疏松，使得废旧塑料的表面外露；将预处理的塑料富集物粉碎至过20目筛网，得到塑料富集物颗粒。

12、优选的，所述无水清洗具体方法还包括：将所述塑料富集物颗粒与硬质无机颗粒、剥离剂以质量比1：0.1-0.2：0.01-0.03混合，在卧式旋转筒中以15-30rpm的转速旋转15-35min，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨的活化，利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将塑料富集物颗粒表面粘附的泥土、油脂、油墨剥离；所述硬质无机颗粒为粒径大于3mm的高硬度、高耐磨性无机颗粒。

13、优选的，所述无水清洗具体方法还包括：将所述卧式旋转筒中摩擦研磨得到的物料在振动筛中筛分，分离出的硬质无机颗粒，循环利用，筛余物为废旧塑料、剥离出的泥土、油脂、油墨以及剥离剂组成的混合物；将所述筛余物送入旋风分离器，在旋风分离器的作用下，剥离的泥土、油脂、油墨、剥离剂比重较高，在分离器下端分离，而塑料比重小从上端分离出回收，得到清洗干净的塑料富集物。

14、优选的，所述湿式分选具体方法为：对得到的塑料富集物水力旋流进行浮选，其中残存杂质下沉去除，塑料富集物上浮；得到的塑料富集物经过脱水、破碎、湿摩擦、水浮选，pp塑料和残留泡沫棉上浮分离，abs和ps富集物下沉；

15、优选的，所述湿式分选具体方法还包括：得到的abs和ps富集物多次进行的水力旋流、浮选、脱水、湿摩擦、水浮选处理，得到纯净abs和ps富集物；得到的pp塑料和残留泡沫棉的混合物经过脱水、烘干、干式研磨、风选得到纯净pp塑料。

16、优选的，所述塑料粒子提纯中，塑料粒子与溶剂质量比为1:2-1:5；所述的溶剂选用甲苯、四氢呋喃、n，n二甲基甲酰胺、n，n二乙基甲酰胺、n，n二甲基乙酰胺、n，n二乙基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮和n-丙基吡咯烷酮中的任意一种或任意两种的混合。

17、优选的，所述改性造粒中增强剂选用粒径10-100nm的碳酸钙、二氧化硅、氢氧化镁或二氧化钛颗粒；所述增强剂加入之前用硅烷偶联剂的乙醇溶液浸泡后烘干；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物或全丙烯酸酯嵌段共聚物热塑性弹性体；所述的相容剂为马来酸酐接枝abs共聚物，其接枝率大于0.5％；所述反沉淀剂为水、甲醇或者乙醇。

18、本发明提供了一种废旧再生塑料的制备方法及其工艺，具备以下有益效果：

19、1、该废旧再生塑料的制备方法及其工艺，通过在粉碎并初步分选后的废旧塑料颗粒中加入硬质无机物并辅助干粉剥离剂，在干态状态下通过在卧式旋转筒中旋转，旋转过程中通过剥离剂对油脂、油墨等高粘附性杂质进行活化，同时利用硬质无机颗粒产生的微摩擦研磨作用将废旧塑料粉末表面的泥土、油脂、油墨剥离；进一步利用旋风分离器分离出剥离的泥土、油脂、油墨等微细杂物；实现了无水条件下高效清洗废旧塑料，其清洗过程密闭无污染物排放，工艺简短，且杜绝了对水资源的浪费。

20、2、该废旧再生塑料的制备方法及其工艺，通过破碎、干式分选中的磁选、涡流分选、研磨并风选，可将塑料颗粒与金属件分离，然后通过湿式浮选，可将pp、abs、ps颗粒分出，在通过静电与色选，可对纯色以及杂色pp、abs、ps进行精准分离，并结合无水清洗，可高效提高废旧塑料的纯度，增加其附加值。

21、3、该废旧再生塑料的制备方法及其工艺，在对塑料颗粒熔融时，加入用硅烷偶联剂的乙醇溶液处理过的增强材料纳米颗粒、增韧剂、马来酸酐接枝abs共聚物，可以得到缺口冲击强度和拉伸强度均有增强的abs复合材料，通过溶液法增强改性，可以使纳米无机颗粒在abs材料中均匀分散；同时通过加入增容剂马来酸酐接枝abs共聚物，提高了abs和纳米颗粒之间相容性，有效改善了回收abs韧性有所下降的不足，并使回收的abs易于加工，具有优良的抗冲击性能。