【摘要】聚丙烯回收再生的过程大致是一样的,但是容器类和薄膜类的用途不同,因此在回收再生的还是有一定的差别的。
由于聚丙烯材料本身具有无毒,耐溶剂,透明及耐热较高(可短时间承受100度以上的温度而不产生明显的变形)等特点,同时也由于聚丙烯材料能够采用多种成型方式获得不同外形和厚度的产品,因此被广泛用于化学溶剂、日用品、食品等种类的包装领域。
例如常见的化工原材料储藏罐、储藏箱;洗发水、沐浴露瓶体;双向拉伸阻隔膜、普通热封薄膜,聚丙烯编织袋、聚丙烯纸塑复合袋等。
根据用途的不同,在回收过程中一般按照外形的差别分为容器类和薄膜类两种。同时由于外形和包装时所涉及到的被包装物不同,虽然大体流程是一致,但容器类与薄膜类回收时具有不同的特定步骤。
·包装容器类:
手工分拣→手工去除粘纸或溶剂法漂洗印刷油墨→漂洗残留物→熔融挤出→切粒包装
·薄膜类:
手工分拣→溶剂法漂洗印刷油墨→漂洗残留物→脱水→熔融挤出→切粒包装
分拣
分拣流程中,容器类和薄膜类大致相同。根据材料的颜色和透明程度做区分,可获得颜色一致或者透明度一致的破碎原材料。
这里需要提出的是,包装行业中或多或少会在聚丙烯中添加一定的矿物填充以达到提高耐热温度或者降低成本的目的。因此透明程度的高低,很大程度上决定了破碎材料的纯度。透明度越高的破碎,说明其中所包含的填料越少。通过手工分拣后获得的产品,可进行下一步流程,除去表面的油墨或者印刷。
包装行业总伴随着商业性质,例如不同牌子的日用品、食品表面的商标印刷,使用说明等等。而这些,往往在后期的熔融挤出过程中对树脂造成一定程度的污染,影响了最终成品的品质。因此剔除这些影响因素,对保证产品质量有着重要的意义。
根据使用范围的区分,包装行业的破碎回收存在以下三种常见宣传印刷形式:丝印、胶粘商标、喷墨。
对于包装容器,胶粘商标是比较常见的形式,偶尔也有喷墨印刷的形式。对于胶粘商标,例如洗发水、沐浴露的瓶子的表面塑胶粘纸或纸质粘胶纸,通常是用有机溶剂浸泡一定时间后用手工方式去除。而喷墨印刷的商标可以用专用的溶剂擦拭去除。
对于薄膜类,情况就相对比较复杂。存在有喷墨印刷、丝印、胶粘商标等情况。例如国外运输中常用的重装聚丙烯编织袋,就存在有喷墨和胶粘商标的情况;双向拉伸聚丙烯阻隔膜用于食品包装时也可能同时存在喷墨、丝印和胶粘商标的情况。针对于这种情况,通常是在经过有机溶剂浸泡去除胶粘纸后,再进行专用溶剂去除表面的喷墨和丝印。
这里需要特别提出的是,对于一些化工用途的包装容器,由于存在有残留具有腐蚀性和一定医、药学毒性的残留物,在进行任何处理之前必须经过充分的冲洗后才能进行后续的操作。
漂洗
无论是容器还是薄膜,在通过分拣,溶剂浸泡后,都有必要进行清水漂洗的工序。因为在回收的过程中,破碎产品中残留的各种装载物残留、浸泡处理溶剂残留及一些杂质需要通过水洗和浮选的方式去除。
对于容器的破碎,因为一般厚度相对于薄膜来说较大,可以通过循环水池漂洗浸泡的方式来进行清洗;而对于薄膜类,由于厚度很小,用水池浸泡清洗,不但清洗质量没保证,而且耗时较大。通常采用高压水枪冲洗并收卷的方式进行。
脱水工序是薄膜类回收所特有的工序。
虽然一般破碎材料的脱水也很常见,但是采用常用的脱水方式,是没有办法把薄膜中的水分脱除出来。常见的薄膜脱水方式,简单的可以用晾晒的方式进行,但是时间和场地要求很大,不利于大规模处理;也有采用离心脱水的方式。
将薄膜成卷放置如脱水机内,通过高速转动产生的强大离心力将薄膜间的水分尽可能甩脱排除。但是由于脱水机启动和停止所需要时间较长,而且每次处理量受设备大小限制,也不常采用。
最经济可行的方式是在高压水枪冲洗并收卷的时候,将薄膜通过多重辊筒挤压出大部分水分。占用场地不大,而且可以进行连续作业,操作也相对简单。目前薄膜回收企业更多的是采用这种方式进行脱水操作。
经过分选、漂洗和相应的脱水处理后,可进行熔融挤出步骤。
熔融挤出
熔融挤出是指将分选并清洗后的各种破碎块状或成卷的薄膜在挤出机通过熔融,均化并拉线挤出切粒的一整个过程。这一过程中,根据原料的不同外观特性,有着不同的对应加工方式和加工要点。
对于厚度较大的块状破碎物(厚度一般在0.5一1毫米以上),可采用普通单螺杆或者双阶单螺杆进行熔融挤出。选择设备的基本要点在于破碎材料中不熔物质的多少。
对于破碎材料中不熔物质较少的情况,挤出过程中过滤网上滤除物较少,换网频度较低,选择普通的单螺杆挤出机就可以进行生产;而对于破碎物质中不熔物质较多的情况,由于生产过程中滤网上滤除物较多,换网频度较高,则需要使用到双阶单螺杆挤出机。判断换网的基本要点在于观察挤出机控制箱上机头压力的变化以及挤出线条的外观情况。
一般情况下,无论是普通单螺杆还是双阶单螺杆,设备的控制箱上都有相应的仪表来表征挤出机机头部位的压力大小。在挤出过程中,这个压力是逐渐上升的。
当发现压力上升的速率突然加快的现象,表明滤网上堆积的不熔物质已经影响挤出机的挤出,需要更换新的滤网;挤出过程中观察挤出线条的外观,也可以判断滤网是否需要更换。
正常的挤出情况下,挤出线条表面光滑、密实,线条粗细稳定。当挤出机滤网上堆积的不熔物质达到一定密集程度后,由于可供熔融树脂通过的范围比较小,造成机头部位熔融树脂的压力上升而导致的高压摩擦生热,会造成挤出树脂过热。
体现在挤出线条上就是肉眼可直接观察到的线条发泡、膨胀,切出粒子的横截面不密实、蓬松并夹带有水汽。这个时候就需要及时更换滤网以保证产品质对于成卷的薄膜和一些厚度很小的包装袋破碎(厚度小于0.5毫米)的熔融挤出,一般可以根据材料的实际情况使用下面的三种喂料挤出方式:
方式一:对于需加工的材料均为卷筒状薄膜的,可以直接采用单螺杆带入的方法进行喂料。由于卷筒状薄膜可以依靠单螺杆的螺杆卷拉方式进行喂料,一般而言只需要注意保证卷入的薄膜不间断,就可以获得一个稳定的生产环境。
同时由于薄膜本身不带有太多的杂质和不熔物质,对于一些深色产品,可以使用六十到八十目的滤网进行过滤:对于一些透明或者白色产品,为了保证产品质量和产品品质,可以采用一百至一百五十目的滤网过滤挤出过程中产生的黑点。以获得高纯净度和高透明度的成品粒子。
方式二:对于加工材料为片状薄膜破碎的,由于相对于卷筒状薄膜而言不具备有直接被螺杆卷扯带入的条件,同时又因为原材料外观比较蓬松,直接依靠螺杆的剪切输送是没有办法获得一个稳定而理想的产量,这种时候需要采用强制喂料辅件(强制喂料是一对垂直于挤出机螺杆的喂料螺杆。通过强制压缩挤压的方式,将类似于薄片的蓬松类原材料强制喂入挤出机以便获得合适的产量)。将这种蓬松的材料强制性的喂入挤出机。由于薄膜类破碎中可能复合有极薄的压延铝箔,因此加工这种材料一般推荐使用双阶单螺杆挤出机。双阶的两个过滤段为加工提供了更大的便捷性。
方式三:当加工材料外形是片状薄膜破碎和卷筒薄膜共存的情况下,可以按照方式二的方法在双阶单螺杆的母机喂料部位采用强制喂料,同时在子机的喂料口导入卷筒状薄膜即可。需要注意的是,卷筒薄膜的喂入量不宜过大,以避免由于卷筒薄膜的喂入量过大导致母机输送至子机的熔融树脂无法及时被输送走而产生冒料情况。无论聚丙烯包装材料破碎的初始加工形状如何、喂料方式如何,它们的基本熔融挤出步骤都包含以下几个步骤:
1.破碎材料的喂入与输送、压缩过程。
2.压缩固体在加热和摩擦的作用下熔融
3.熔融的聚丙烯材料在螺杆的搅拌作用下进一步混合均匀化并最终确定材料品质。
4.排脱小分子和水分并进行压缩
挤出拉线切粒。
上述的步骤虽然对于再生材料而言,都是基本一致的。但是,如何调整步骤之间的配合,合理选择加工的温度、设备的转速、滤网的网目细度等,对于最终产品的质量,有着不可忽略的影响。合理的调整这几个因素参数,获得高质量的产品,这对于塑料行业的企业而言,都有着很重要的意义。