Introducción al proceso de reciclaje de plástico

En el reciclaje de plástico, su utilización es beneficiosa para la protección del medio ambiente y la conservación de recursos. Los residuos termoplásticos son un valioso recurso renovable. Pueden reciclarse y granularse, o modificarse y granularse, y pueden reutilizarse para producir productos plásticos.

1. Características de los residuos plásticos

Según la ocasión en la que se producen, los residuos plásticos se pueden dividir en tres tipos:

Un tipo son los bordes Los residuos de esquinas generados durante el proceso de producción son relativamente limpios, tienen menos contaminación y contienen impurezas, como películas no calificadas y bordes recortados en la producción de películas, alambre de desecho en la producción de hilos planos de PP, piezas introducidas o productos no calificados en la producción de tuberías y perfiles. y producción de moldeo por inyección de piezas sin rellenar, etc.

Una categoría son los residuos plásticos con un sistema de un solo material, como tuberías, puertas y ventanas desmanteladas, materiales de embalaje u otros productos plásticos de desecho estrictamente clasificados según tipos de resina;

Existen; también es una categoría La categoría son residuos plásticos mixtos que son difíciles de distinguir o que no se pueden separar en absoluto, como películas compuestas extruidas multicapa, productos plásticos revestidos, productos compuestos de plásticos y otros materiales, etc.

Los diferentes tipos de residuos plásticos tienen características diferentes. En términos de contenido de impurezas, el contenido de impurezas de los desechos en la producción industrial es inferior a 0,1, el contenido de impurezas de los desechos y otros productos usados ​​apilados durante un cierto período de tiempo es de 0,1 ~ 0,5 y el contenido de impurezas de los plásticos de desecho compuestos mezclados con aluminio. , tela y papel suele ser superior a 10 . Para los residuos plásticos usados, dependiendo de las condiciones de uso, se incluirán los efectos de la radiación ultravioleta, el envejecimiento por calor y oxígeno y los contaminantes. Para residuos de plástico de diferentes formas, la densidad aparente de los materiales triturados varía mucho. La densidad aparente de los materiales triturados, como películas, láminas y alambres planos, es relativamente pequeña. Este es un factor que debe considerarse durante el proceso de alimentación del reciclaje de plástico. granulación.

2. Pretratamiento de residuos plásticos

Los residuos plásticos proceden principalmente de residuos de materiales de embalaje, como bolsas de embalaje, bolsas de la compra, botellas, latas, cajas y residuos de películas agrícolas, etc. durante la fabricación El pretratamiento debe realizarse antes de la granulación. El proceso de pretratamiento incluye principalmente clasificación, limpieza, trituración y secado. El trabajo de clasificación consiste en clasificar diversos productos plásticos de desecho según el tipo de materia prima y la forma de los productos. La clasificación según el tipo de materia prima requiere conocimientos especializados en la identificación de variedades de plástico. El propósito de la clasificación es evitar la incompatibilidad de los materiales reciclados y sus propiedades indeseables causadas por la mezcla de diferentes tipos de polímeros. El propósito de clasificar los productos por forma es facilitar el proceso fluido de trituración de plásticos de desecho, porque los equipos de trituración para películas, filamentos planos y sus tejidos a menudo no pueden reemplazar los equipos de trituración para algunos productos duros y de paredes gruesas.

Para la limpieza y trituración antes de la granulación, existen los siguientes tres procesos.

1. Limpieza antes del proceso de trituración

Los residuos de plástico de gran tamaño que no estén gravemente contaminados y tengan una estructura sencilla deben limpiarse primero y luego triturarse, como parachoques de automóviles o paneles de instrumentos. , y cajas de facturación, platos, etc. Primero remójalo en agua con jabón para platos, luego enjuágalo con agua limpia y sácalo para que se seque. Las piezas más grandes que no pueden caber en la tolva trituradora debido a su gran tamaño deben triturarse primero en forma gruesa y luego finamente a través de un granulador de extrusión. Para garantizar la calidad de los pellets reciclados, se deben secar después de una trituración fina. A menudo se utilizan secadores rotatorios con una capa intermedia calentada. Se introduce vapor sobrecalentado en la capa intermedia mientras se calienta, y la eficiencia del secado es alta.

2. Proceso de lavado en bruto-trituración-lavado fino-secado

Para perfiles, películas agrícolas de desecho y bolsas de embalaje contaminadas, se debe realizar primero un lavado en bruto para eliminar arena, piedras, Los objetos extraños, como el metal, pueden evitar daños a la trituradora. Los productos plásticos de desecho se lavan, centrifugan y deshidratan en bruto y luego se envían a la trituradora para su trituración. Después de triturarlo, se lava nuevamente para eliminar las impurezas que contiene. Si el plástico de desecho contiene manchas de aceite, se puede remojar en agua alcalina o líquido de lavado tibio de concentración adecuada, y luego los bloques (piezas) de plástico de desecho se agitan, se frotan y se chocan para eliminar la suciedad, se enjuagan y luego se deshidratan y se secan.

3. Limpieza mecanizada

Antes de ingresar al equipo de limpieza, el plástico residual se tritura en un equipo de trituración seco o húmedo. Después del secado, se sopla al contenedor de almacenamiento y luego se alimenta. mediante un tornillo. La máquina de material introduce cuantitativamente los materiales triturados en el tanque de limpieza. Dos ejes de paletas que giran en sentido contrario transportan lentamente el material a través del tanque de limpieza y el vórtice generado elimina la suciedad del plástico.

La suciedad se hunde para limpiar el fondo del tanque y se retira del fondo del tanque dentro de intervalos especificados. Los residuos limpios flotan en el agua y se descargan mediante un transportador de tornillo. Se elimina la mayor parte del agua. El alimentador de tornillo transporta los materiales triturados cuantitativamente al sistema de secado. El sistema de secado consta de un secador rotativo y un secador de aire caliente. La humedad residual del material de salida del sistema de secado representa 1~2. Los materiales limpios se envían al contenedor de almacenamiento y luego al granulador de extrusión para producir materiales granulares.

3. Tecnología y equipos de granulación por extrusión de residuos de plástico

Las propiedades de los plásticos de desecho son diferentes de las resinas nuevas porque han experimentado procesos térmicos y de cizallamiento durante el proceso de moldeo. efectos del calor, oxígeno, luz, clima y diversos medios durante el uso. Por lo tanto, las propiedades mecánicas de los materiales reciclados, incluidas la resistencia a la tracción y las propiedades de impacto, son inferiores a las de la resina original. Las grietas provocan cambios en la estructura de la superficie, la calidad de la apariencia no es tan buena como antes y el color se vuelve amarillo. y la transparencia se reduce.

Los cambios de rendimiento de varios materiales son diferentes. Los materiales de poliolefina varían relativamente poco. La reducción de la masa molecular relativa provocada por el procesamiento, especialmente el procesamiento múltiple, puede compensarse mediante reacciones de reticulación, de modo que las propiedades de procesamiento pueden permanecer inalteradas en cierta medida. La situación es diferente para los polímeros estirénicos * * *, donde las propiedades de tracción disminuyen cada vez que se procesan. Después de unos cuatro pasos de procesamiento, la tenacidad disminuye significativamente. Además, la eficacia de los modificadores de impacto de fase de caucho se reduce debido a la reticulación. Aunque es poliestireno de alto impacto, su resistencia al impacto no es mejor que la del poliestireno común.

Las propiedades de los plásticos de desecho se pueden mejorar mezclando nuevos materiales o agregando estabilizadores y aditivos específicos. Por ejemplo, agregar antioxidantes y estabilizadores de calor puede reducir los efectos adversos del calor y el oxígeno durante el proceso de granulación de los plásticos de desecho. . En algunos plásticos de desecho mixtos también se pueden añadir apropiadamente compatibilizadores, como EPDM o EVA en plásticos de desecho mixtos de polietileno y polipropileno. La modificación del llenado también se puede llevar a cabo en la granulación de reciclaje de plástico, como agregar de 10 a 35 rellenos, de 3 a 6 lubricantes y de 2 a 4 masterbatch a la película de PP residual al mismo tiempo. Cuando se utilizan materiales reciclados hechos de CaCO3 como relleno en productos moldeados por inyección, pueden acortar efectivamente el ciclo de moldeo, mejorar la rigidez del producto, aumentar la temperatura de deformación por calor y reducir la tasa de contracción. Los lubricantes mejoran la fluidez de la masa fundida. Algunos plásticos de ingeniería también se pueden rellenar, reforzar y alear durante el proceso de reciclaje. Para algunos materiales que absorben fácilmente la humedad, como PA, PET, etc., la humedad causará degradación durante el procesamiento, reduciendo el peso molecular relativo, la viscosidad de la masa fundida y las propiedades físicas. Antes del procesamiento, se debe eliminar la humedad del plástico residual y secarlo completamente para garantizar la calidad de los materiales reciclados.

Existen muchos sistemas de reciclaje para diferentes tipos y formas de residuos. Equipos de granulación por extrusión para film precortado, residuos de fibra y diversos materiales triturados.

En comparación con la producción general de granulación por extrusión, el equipo de granulación por extrusión para reciclaje de residuos de plástico tiene las siguientes características.

1. Alimentación

La densidad de acumulación de productos plásticos de desecho triturados es baja, especialmente la película y la fibra de desecho triturados. Para garantizar que dichos materiales puedan transportarse de manera precisa y completa a la zona de fusión y al cabezal de granulación, se puede adoptar un diseño que aumente el tamaño de la sección de alimentación. Cuando la densidad aparente de los plásticos de desecho es inferior a 200 g/L, se requiere alimentación forzada. Cuando es superior a 200 g/L, no se requiere un dispositivo de alimentación forzada. Al aumentar el diseño de la sección de alimentación, también se pueden reciclar satisfactoriamente materiales que son difíciles de transportar, como residuos de fibra de PP, PA y PET. Para PA y PET, el calentamiento del tornillo en la sección de alimentación se puede utilizar para mejorar la eficiencia del transporte. Al ranurar el cilindro en la sección de alimentación de PP y enfriar completamente el asiento de la tolva, el rendimiento de alimentación y transporte mejorará enormemente. Si los materiales que se agregarán son películas, seda y tiras, el puerto de alimentación se puede abrir más para facilitar la alimentación.

Segundo Paso Refinado de Plástico

Se debe tener en cuenta en los residuos el hecho de que los materiales reciclados son mezclas con diferentes índices de fluidez, diferentes composiciones de lubricantes, diferentes cargas o diferentes tipos de polímeros. en consideración durante el proceso de plastificación. Por tanto, la plastificación de los residuos plásticos debería ser suficiente para homogeneizar los distintos componentes del material y conseguir una calidad uniforme.

En general, cuando el proceso de granulación de plásticos residuales es solo regeneración sin relleno ni refuerzo, se utiliza una extrusora de un solo tornillo si el proceso de granulación también realiza modificaciones de relleno, refuerzo y aleación. Extrusora de doble tornillo con buen efecto de mezcla. En términos de rendimiento, las extrusoras de doble tornillo son más altas que las de un solo tornillo.

Escape

La mayoría de las poliolefinas no requieren regeneración del escape, mientras que los polímeros higroscópicos como PA y PET sí requieren escape. Algunos contaminantes sucios de los plásticos de desecho también pueden ser sustancias volátiles que producen gases durante el proceso de calentamiento. La sección de escape debe garantizar que el material fundido permanezca durante mucho tiempo, la temperatura de la masa fundida sea alta, la deformación por corte sea fuerte y el área de la superficie fundida sea grande, de modo que el gas en la masa fundida pueda descargarse por completo.

4. Filtración en fusión

La función de la filtración en fusión es filtrar las impurezas en los plásticos de desecho. Estas impurezas pueden reducir significativamente la calidad de los materiales reciclados. Las impurezas pueden hacer que las burbujas exploten durante el soplado de la película, que los filamentos se rompan durante el hilado y que las boquillas se obstruyan durante el moldeo por inyección, lo que en última instancia provoca una reducción de la calidad del producto o una falla total.

El grado de contaminación permitido depende del nivel deseado y de la calidad del producto final. Si se utilizan materiales reciclados para producir películas, las partículas de impureza deben tener menos de 20 μm para que la película con un espesor de 30 μm no explote. Para el moldeo por inyección, incluso se aceptan impurezas de tamaño superior a 100 μm. Por tanto, la elección de la finura del filtro debe adaptarse a las exigencias de calidad o al uso de materias primas secundarias. Si la filtración es demasiado gruesa, la calidad será mala y si la filtración es demasiado fina, los beneficios económicos se verán afectados. La malla de filtro fino no solo tiene un rendimiento bajo, sino que también requiere cambios frecuentes de malla. De lo contrario, la productividad disminuirá y el consumo de energía aumentará.

Tira los dados

Debido a que los materiales reciclados a menudo se procesan junto con una cierta proporción de materiales nuevos, si la diferencia en el tamaño de las partículas es demasiado grande y la forma es irregular, causará desigualdad. alimentación de materiales nuevos y viejos y, en última instancia, dando como resultado un rendimiento desigual del producto. Por lo tanto, el material reciclado se granula a través de la superficie del molde enfriado por agua, y la forma y el tamaño de las partículas resultantes son mínimamente diferentes del material nuevo, y se mezclan más fácilmente con el material nuevo.