废旧塑料综合利用生产技术汇编.doc
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1、热门创业项目汇编 废旧塑料综合利用生产技术汇编废旧塑料综合利用生产技术汇编废旧塑料的再利用市场广阔随着我国塑料制品的广泛使用,废旧塑料也大量增加,已造成严重的“白色污染”,这种现状日益成为令政府头疼的环境问题。据国家环保局、农业部统计,我国每年仅一次性塑料饭盒及各种产品和泡沫包装就多达5000多万吨,田间的农膜达800万吨,加上其它废弃的塑料达亿吨以上,而回收率还达不到20%,大量废弃塑料给环境造成了严重污染,如果深埋,200年后也不能完全分解,还会污染地下水源,破坏土壤结构,严重污染地区会使粮食作物减产30%以上。怎样搞好废旧塑料的回收利用,净化环境,一直是世界各国科学家关注的课题。国家环保
2、局将废弃塑料列为21世纪要控制的三大重点之一,必须强化管理,依靠科技进步搞好回收利用。目前,废弃塑料进行深加工后,可以制成多种装饰材料,广泛应用于建筑及居室装修中。下面简单介绍几种用废塑料制成的装饰材料。防渗补漏剂以废泡沫塑料为原料,配以少量增塑剂,采用热熔工艺生产而成,产品塑化快,干燥迅速,具有流平性好、密封性好、附着力强、耐酸碱、抗老化的特点,其防水、防腐性能大大超过常用的塑料油膏及沥青油膏,使用寿命长达20年以上。多功能树脂胶可用于制作防水涂料、缎彩涂料、家具腻子胶等,可替代各种玻璃胶、木材胶、印刷胶使用。具有附着力好、光泽度高、抗冲击性强、耐酸碱等特点带锈防锈漆由废塑料生产的带锈防锈漆
3、成本只有每吨1500元,可直接涂于有一定锈蚀的钢铁表面,具有防渗透、防锈、防腐蚀的三重作用,还可用于家具表面油漆。防水隔热板用于大面积屋面、墙体、地下室、仓库、冷库的防潮、防漏保温、隔热工程,具有体轻、防水、保暖、隔热性强、使用寿命长的特点。塑料贴面装饰板多用于室内作踢脚线,木墙裙及居室分隔、吊顶、厨房家具制作。具有色彩多样,耐湿、耐磨、耐烫、耐腐蚀、易清洗的特点。塑料地毯多用于客厅、浴室等地面装饰,具有质地柔软、舒适、耐用、阻燃性能好,易于清刷的特点。废塑料还可制成地板、壁纸、门窗、百叶窗、生活用品等各种装饰材料。目前,仍然需要加大对废塑料的开发利用,使其质量不断提高,性能日趋完善。由于塑料
4、制品具有质轻,耐腐、易加工、成本低、资源丰富的特点,又是国家扶持的对象(免税),因此,废塑料的开发利用将是21世纪最有潜力的新兴产业之一。各种废旧塑料识别方法LDPE(中文名:低密度高压聚乙烯): 感官鉴别:手感柔软:白色透明,但透明度一般,常有胶带及印刷字。(注:胶带和印刷字是不可避免的,但一定要控制其含量,因这些会影响在市场上的价格)燃烧鉴别:燃烧火焰上黄下蓝;燃烧时无烟,有石蜡的气味,熔融滴落,易拉丝。 EVA(中文名:聚乙烯乙酸乙脂): 感官鉴别:表面柔软;伸拉韧性强于LDPE,手感发粘(但表面无胶);白色透明,透明度高,感观和手感与PVC膜很相似应注意区分。 燃烧鉴别:燃烧时与LDP
5、E相同有石蜡的气味略带酸味;燃烧火焰上黄下蓝;燃烧时无烟。熔融滴落,易拉丝。 注:本品为PE种类中的一种,价格同与LDPE,可用于再生造粒,质量要求与PE相同。PP(聚丙): 感官鉴别:本品为白色透明与LDPE相比透明度较高,揉搓时有声响。燃烧鉴别:燃烧时火焰上黄下蓝,气味似石油,熔融滴落,燃烧时无黑烟。 PET膜(聚脂) 感官鉴别:本品为白色透明,手感较硬,揉搓时有声响。外观似PP。 燃烧鉴别:燃烧时有黑烟,火焰有跳火现象,燃烧后材料表面黑色炭化,手指揉搓燃烧后的黑色炭化物,碳化物呈粉末状。 PVC膜(聚氯乙烯) 感官鉴别:外观极似EVA但有弹性。燃烧鉴别:燃烧时冒黑烟,离火即灭,燃烧表面呈
6、黑色,无熔融滴落现象。尼龙共聚料(LDPE+尼龙): 感官鉴别:本品感观与LDPE极为相似。燃烧鉴别:燃烧火焰上黄下蓝,燃烧时无烟,有石蜡的气味,熔融滴落,易拉丝但与LDPE不同的是燃烧时有毛发燃烧的气味,燃烧后呈淡黄色。 注意:尼龙共聚料中不可用于再生造粒,要与LDPE严格区分还要严格控制在大件中的含量。 PE+PP共聚料 感官鉴别:本品与LDPE相比较,透明度远远高于LDPE,手感与LDPE无差异,撕裂试验极象PP膜,材质为明纯白色。燃烧鉴别:本品燃烧时火焰为全黄色,熔融滴落,无黑烟,气味似石油。PP+PET共聚料 感官鉴别:外观似PP,透明度极高,揉搓时声响大于PP。燃烧鉴别:燃烧时有黑
7、烟,火焰有跳火现象,燃烧表面呈黑色炭化。PE+PET复合膜 感官鉴别:材料表面一面光滑一面不光滑,白色透明。燃烧鉴别:燃烧时似PET,无熔融滴落现象,燃烧表面黑色炭化,有黑烟,有跳火现象,带有PE的石蜡气味。再生塑料的简易鉴别法在采用各种塑料再生方法对废旧塑料进行再利用前,大多需要将塑料分拣。由于塑料消费渠道多而复杂,有些消费后的塑料又难于通过外观简单将其区分,因此,最好能在塑料制品上标明材料品种。中国参照美国塑料协会(SPE)提出并实施的材料品种标记制定了GB/T162881996“塑料包装制品回收标志”, 虽可利用上述标记的方法以方便分拣,但由于中国尚有许多无标记的塑料制品,给分拣带来困难
8、,为将不同品种的塑料分别,以便分类回收,首先要掌握鉴别不同塑料的知识,下面介绍塑料简易鉴别法:塑料的外观鉴别通过观察塑料的外观,可初步鉴别出塑料制品所属大类:热塑性塑料,热固性塑料或弹性体。一般热塑性塑料有结晶和无定形两类。结晶性塑料外观呈半透明,乳浊状或不透明,只有在薄膜状态呈透明状,硬度从柔软到角质。无定形一般为无色,在不加添加剂时为全透明,硬度从硬于角质橡胶状(此时常加有增塑剂等添加剂)。热固性塑料通常含有填且不透料明,如不含填料时为透明。弹性体具橡胶状手感,有一定的拉伸率。塑料的加热鉴别上述三类塑料的加热特征也是各不相同的,通过加热的方法可以鉴别。热塑性塑料加热时软化,易熔融,且熔融时
9、变得透明,常能从熔体拉出丝来,通常易于热合。热固性塑料加热至材料化学分解前,保持其原有硬度不软化,尺寸较稳定,至分解温度炭化。弹性体加热时,直到化学分解温度前,不发生流动,至分解温度材料分解炭化。常用热塑性塑料的软化或熔融温度范围见表塑料品种软化或熔融范围/c塑料品种软化或熔融范围/oc聚醋酸乙烯35-85聚氧化甲烯165-185聚苯乙烯70-115聚丙烯160-170聚氯乙烯75-90尼龙12170-180聚乙烯(密度0.92/cm3)110尼龙11180-190聚乙烯(密度0.94/cm3)约120聚三氟氯乙烯200-220聚乙烯(密度0.96/cm3)约130尼龙610210-220聚-
10、1-丁烯125-135尼龙6215-225聚偏二氯乙烯115-140(软化)聚碳酸酯220-230有机玻璃126-160聚-4-甲基戊烯-1240醋酸纤维素125-175尼龙66250-260聚丙烯腈130-150(软化)聚对苯二甲酸乙二醇酯250-260废旧塑料的熔融再生工艺塑料的熔融再生方法包括下述过程:废旧塑料的收集、分拣、清洗、干燥、再生造粒、成型一、废旧塑料的分拣废旧塑料来源复杂,常混入有金属,橡胶,织物,泥纱及其他各种杂质,且不同品种的塑料往往混在一起,这不仅会对用回收废的塑料进行加工造成困难和对生产的制品质量造成影响,而且混入的金属杂质还会损坏加工设备,因此,在用废旧塑料生产制品
11、时,不仅要将废旧塑料中的各类杂质清除掉,而且也要将不同品种的塑料分开,只有这样,才能制得优质再生制品。废旧塑料的分选方法有手工分选,磁选,密度分选,静电分选,浮选,温差分选和风筛分选等方法。1、手工分选手工分选步骤如下:(1) 除去金属和非金属杂质及剔除严重重量下降的废旧塑料。(2) 先按制品,如薄膜(农用薄膜,本色包装膜),瓶(矿泉水瓶,碳酸饮料瓶),杯和盒类,鞋底,凉鞋,泡沫塑料,边角料等进行分类,再根据上节鉴别法分类不同的塑料品种,如聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚酯等。(3) 将经上述分类的废旧塑料制品再按颜色深浅和质量分选,颜色可分成如下几类:黑色,红,棕,黄色,蓝,绿和透明无
12、色。2、磁选磁选的主要目的是除去混入在废旧塑料中的钢铁碎屑杂质,因这些细碎钢铁屑不易用手工分选的方法除去,所以,必须通过磁选的方法清除干净。3、密度分选密度分选是利用不同塑料具有不同密度这一性质进行分选的方法,通常有溶液分选,水力分选和离心密度分选法等,溶液分选法是将混杂的废旧塑料放进某种具有一定密度的溶液中,然后根据废旧塑料在该溶液中的沉浮状态来进行分选。溶液分选方法的优点是简易可行,只要选择配制一种或几种溶液就可以进行大批量分选,而避免繁琐的人工分选,其缺点是有些种类的塑料的密度非常接近,因此,要获得高纯度的分离物比较困难。水力分选常用水力分选器,为提高分选效率,常需先进行清洗,后溶液分选
13、。离心密度分离采用离心密度分离机。4、静电分选静电分选是利用各种塑料不同的静电吸力来进行分选的方法。步骤是先将塑料粉碎成面积约为10mm2的小块,经干燥后,利用高压电极进行分选,对于多种混杂在一起的废旧塑料需通过多次分选,这是因为每通过一次预选设定电压的高压电极只能分选出一种塑料。静电分选法特别适用于带极性的聚氯乙烯,分离纯度可达百分之百。5、浮选分选浮选是利用润湿剂改变水对塑料表面的润湿性,使某些塑料由疏水性变为亲水性下沉,而仍为疏水性的塑料表面粘附上气泡而上浮,从而达到分离的目的的方法。浮选法分离不同种类的塑料时,与塑料的密度,形状,大小等无关,它是利用水对塑料表面润湿性能的不同来进行分选
14、的。6、温差分选温差分选也称为低温分选,它是利用各种塑料具有不同的脆化温度来进行分选的方法。具体方法如下:将混杂的废旧塑料经一次粉碎后置于温度为50度的冷却器中冷却并粉碎, 脆化温度在50度以下的塑料即被粉碎,经筛分后分出。尚未粉碎的塑料再置于温度为100度的冷却器中冷却粉碎,然后筛分出脆化的塑料。冷却剂采用液氮,可冷却至140度。 溶液种类 密度/(g/cm3) 配制方法 应用举例 浮于溶液的塑料 沉入溶液的塑料 水 1 聚乙烯,聚丙烯 聚氯乙烯,聚苯乙烯 食盐水溶液(饱和) 1.19(25度) 水74ml食盐26g 聚苯乙烯,ABS 聚氯乙烯,有机玻璃 酒精溶液(58.4%) 0.91(2
15、5度) 水100ml 95%酒精160ml 聚丙烯 聚乙烯 酒精溶液(55.4%) 0.925(25度) 水100ml 95%酒精140ml 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 氯化钙水溶液 1.27 水150ml 氯化钙100g (工业用) 聚苯乙烯,有机玻璃,聚乙烯 聚氯乙烯 7、风筛分选风筛分选是将经粉碎的塑料放在分选装置内喷射,风从横向或逆向吹入,利用不同塑料对气流的阻力与自重的合力差进行分选的方法。由于粉碎后粒度的粗细会影响分选的效果,所以此法要求粉碎后的粒度粗细均匀。此法也可用于分选塑料中混入的石子和砂子等。 二、废旧塑料的清洗和干燥废旧塑料通常在不同程度上沾染有油污,垃圾,泥沙等,这些杂
16、质会严重影响再生塑料制品的质量,因此,必须对废旧塑料进行清洗,清洗的方法有手工清洗和机械清洗。(1) 手工清洗和干燥 手工清洗要根据制品品种和污染程度决定具体清洗方法。一般农用薄膜及包装薄膜清洗过程如下:温碱水清洗(去油污)刷洗冷清水漂洗晒干 。包装有毒药品的薄膜和容器的清洗过程如下:石灰水清洗(中和去毒)刷洗冷清水漂洗晒干(2) 机械清洗和干燥 机械清洗有间歇式和连续式两种,间歇式是先将废旧塑料放在装有热的碱水溶液的容器中浸泡一定时间,然后通过机械搅拌使薄膜彼此磨擦和撞击,以达到除去沾染的污物的目的,再取出清洗后的薄膜的方法。连续式是间歇式的改进方法。切碎的废旧塑料连续喂入,清洗后的薄膜连续
17、排 。三、再生造粒经清洗干燥的废旧在成型加工前一般要进行造粒。废旧塑料一般经过使用后均产生不同程度的老化,所含助剂也有不同程度的损失。所以在造粒前常需适当补充某些助剂,尤其是软质聚乙烯塑料,常需补充加入增塑剂,稳定剂等。由于再生塑料常由许多不同颜色的废料混合而成,所以,一般在再生中工时均需添加深色的着色剂,这里应注意的是,添加助剂要考虑用价格较低的品种,因再生制品的价格一般较低。四、废旧塑料的热裂解回收热裂解回收油,气的方法有许多,如熔融槽法,螺杆式热分解法,反应管蒸发器法,流化床反应器法,催化裂解法等,不同的方法可用不同品种塑料的热裂解回收,现分别简介如下。 1、熔融槽法熔融槽法是采用一种熔
18、融盐为加热介质,使废旧塑料加热分解,分解后的热蒸气通过电力除尘器后在冷凝器中冷凝成分解产物的方法,此法可用于聚乙烯,无规聚丙烯,聚丙烯,聚苯乙烯。2、螺杆式热分解法螺杆式热分解法可用于聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯的回收,此类装置的关键部分是螺杆式热分解反应器。一般采用外部电加热,温度达500至550度。物料在进入螺杆式热分解反应器前先用微波加热器预热。反应产物分别按轻油,重油回收。3、反应管蒸发器法反应管蒸发器法用于均一原料且容易成为液状单体的废旧塑料回收,适用的废旧塑料品种有无规聚丙烯(APP),聚苯乙烯等。4、流化床反应器法流化床反应器法已有多种装置用于废塑料的油化回收,此法
19、可应用于:聚丙烯,交联聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯等多种塑料。5、催化裂解法催化裂解法是利用合适的催化剂进行低温油化废塑料的方法,一般用于单一品种塑料的油化,适用的塑料有聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯等。由于采用低温油化,所以,此法的油分收率较高,另外,催化剂的使用使所得油分较均一,产物的附加价格较高。五、废旧塑料的能量回收废旧塑料的能量回收是通过它在焚烧炉焚烧时释放的热能的有效利用来达到回收的目的的方法。燃烧热通常用热交换器,将热能转化成温水,或通过锅炉转化成蒸汽发电和供热来加以利用。废旧塑料 破碎 燃烧 热量回收 排烟处理 废旧塑料能量回收的关键问题一是焚烧技术,二是燃烧废气的处理。前者因塑料的热值
20、较高以及废旧塑料种类不同,所以,对焚烧炉的设计有一定的要求;后者由于环境保护的要求,对排出的废气要求无公害,所以,必须进行处理。1、废旧塑料用焚烧炉对废旧塑料焚烧在设计上有如下要求,(1)能用机械操作,且焚烧稳定(2)即使是多种塑料的混合物或混有其他城市固体垃圾也能有效焚烧(3)最大限度防止有害气体放出(4)焚烧能力大,故障少(5)燃烧完全,不产生烟尘粒子(6)废水排放要符合环保要求热塑性塑料投入高温的焚烧炉时,部分塑料很快熔融并急速成分解或气化,结果进行气相燃烧,而产生的碳质残渣的燃烧较慢,部分熔体覆盖其表面,造成缺氧而燃烧不充分。热固性塑料加热也不熔融,而进行分解燃烧和表面燃烧,着火温度高
21、而燃烧速度慢。当上述热塑性塑料和热固性塑料同时投入焚烧时,常会发生燃烧较慢的碳质残渣和热固性塑料的残留而导致燃烧停滞的情况,为此,在焚烧炉中要有适当的搅拌和良好的通风,以促进固体物的燃烧。用于废旧塑料焚烧炉的燃烧室外结构有如下方式:(1)火格子焚烧炉(2)床式焚烧炉(3)下向火格子式焚烧炉(4)流动层式焚烧炉(5)旋风式焚烧炉(6)微粉煤式焚烧炉2、废旧塑料的能量回收废旧塑料的焚烧的热能通过热交换器使水变成温水或蒸气而加以利用。六、回收化工原料回收化工原料的方法可用于许多种废塑料的回收,此法实际属于化学分解方法,它较之热裂解法可获得较均匀的分解产物,但此法要求单一品种的洁净废料,化学分解法回收
22、化工原料主要有水解和醇解法,简介如下。(1) 水解法水解法是通过加水分解含易水解基团聚合物回收原料的方法。此法适用于聚按酯,聚酯,聚碳酸酯和聚酰胺等塑料,这此塑料在通常条件下是稳定的,所以水解必须在特殊条件下进行,工业上利用水解技术分解聚氨酯泡沫塑料回收聚酯多元醇的装置。(2) 醇解醇解法是利用醇类的羟基醇解某些聚合物回收原料的方法。醇解法可用于聚氨酯,聚酯等塑料。一种用于聚氨酯泡沫塑料的醇解工艺过程如下:乙二醇 -聚氨酯泡沫塑料- 粉碎- 反应器- 蒸馏 -聚酯多元醇醇解使用乙二醇,反应器带有搅拌装置,温度控制在185至210度,反应有时用有机金属化合物作催化剂。聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)醇
23、解回收可获得对苯二甲酸乙二酯和乙二醇,用它们生产聚酯质量不低新原料。废旧塑料再生利用实例薄膜回收篇废旧塑料品种多样,形态各异,在实践中已创造出许多再生利用的方法,下面简介一些实例供参考。薄膜的回收薄膜是塑料制品中的一大类,种类繁多,使用寿命一般较短,是回收再生利用的主要品种之一,下按用途,形态简介实例。(1)农用薄膜,农用薄膜主要有地膜和棚膜,地膜主要为PE膜,棚模有PE,PE/EVA,PVC膜,在回收再生利用时,应将PE和PVC膜区分开来,农用薄膜一般较脏,且常夹带有泥土,沙石,草根,铁钉,铁丝等,要除去铁质杂质并清洗,回收利用的方法主要是造粒,如果,具人工分拣,清洗条件时,经清洗,干燥后的
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