难回收塑料的粉碎再生与成型设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种难回收塑料的粉碎再生与成型设备，包括相接的粉碎系统设备及成型系统设备；所述粉碎系统设备及成型系统设备之间连接安装有再生装置，所述再生装置包括再生装置腔体，所述再生装置腔体上连通安装有用于投放再生料的料斗，所述再生装置腔体内设有用于粉碎物料的剪切机构、用于将物料网状交联结构破坏的粉磨机构以及将再生料或再生料与热塑性树脂/塑料助剂混合均匀的搅拌机构。本实用新型通过机械物理作用使废料发生物理变化，促使化学性质发生改变；通过添加热塑性塑料成分和助剂以及搅拌过程中产生的强机械力和摩擦热作用促使热固性塑料和热塑性塑料分子结构之间发生化学反应，实现再生过程，可获得具有较强力学性能的再生塑料制品。
【专利说明】难回收塑料的粉碎再生与成型设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种废旧塑料处理设备，具体涉及一种难回收塑料的回收再利用的设备，特别涉及一种对难以再生的热固性塑料废弃物粉碎再生与成型设备。
【背景技术】
[0002]随着人们环保意识的加强，一股的废旧塑料得到了很好的再生利用。但是由于废旧塑料中难回收塑料的物理化学性质限制，导致难以实现对其的回收再利用处理。
[0003]所述难回收塑料包括酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、蜜胺和脲醛树脂等，都以热固性塑料为主，具有机械强度高、耐热性好等优越的物理化学性能。主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等恶劣环境中，广泛用于电器绝缘、日用、机械、建筑及玻璃钢等应用领域。这类塑料在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构变成网状交联结构，不能再次加热熔融，也不能在溶剂中溶解，因此回收利用相当困难，因而造成了大量的垃圾，污染环境成为废弃物。
[0004]目前，已研究出的回收方法主要有机械法和化学法。物理法是指在不破坏高分子聚合物本身的化学结构、不改变其基本组成的情况下，仅改变废弃物的物理形态后直接利用的方法，这种方法生产效率较高、操作简单、二次污染少，但是生产的制品性能较差，只能做次级用品使用，经济效益低；化学法是通过裂解成单体和低聚物而回收利用或通过烧结制成活性炭，缺陷是工艺复杂，适用性差，回收效率低，生产成本高，技术难度较高，反应产生的毒副产物难以控制，严重污染环境。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、使用方便、回收效率好、再生塑料制品性能强的难回收塑料的粉碎再生与成型设备。
[0006]一种难回收塑料的粉碎再生与成型设备，包括相接的粉碎系统设备及成型系统设备；所述粉碎系统设备及成型系统设备之间连接安装有再生装置，所述再生装置包括再生装置腔体，所述再生装置腔体上连通安装有用于投放再生料的料斗，所述再生装置腔体内设有用于粉碎物料的剪切机构、用于将物料网状交联结构破坏的粉磨机构以及将再生料或再生料与热塑性树脂/塑料助剂混合均匀的搅拌机构。
[0007]所述剪切机构，包括套设在主轴上的剪切刀轴，所述主轴横向设置在再生装置腔体内，一端与再生装置驱动电机动力相接，另一端安装有搅拌机构，所述剪切刀轴伸向再生装置驱动电机的一端安装有环形定刀；所述粉磨机构包括间隙设置的动磨盘及静磨盘，动磨盘安装在剪切刀轴一端的法兰盘上，和剪切刀轴同步旋转，静磨盘固定安装在再生装置腔体内壁上；所述搅拌机构由若干个旋转的搅拌叶片组成。
[0008]优选地，
[0009]所述粉碎系统设备包括破碎装置以及微细粉碎装置，所述破碎装置内腔的进口端设有旋转式破碎刀，所述旋转式破碎刀与破碎装置内腔的出口端之间隔设有滤网；所述微细粉碎装置内腔的进口端设有环形定刀，所述环形定刀内设有旋转动刀。
[0010]优选地，
[0011]所述成型系统设备包括加热挤出装置以及模压装置，所述加热挤出装置包括机筒，所述机筒连接在模压装置的进料口处，所述机筒的内腔中设有将物料挤入进模压装置内的螺杆，机筒外均布设有环形加热装置。
[0012]优选地，
[0013]所述加热挤出装置的机筒外设有保温罩，在机筒上安装有排气系统，成型装置驱动电机通过减速箱为机筒中的螺杆提供动力。
[0014]优选地，
[0015]所述模压装置包括机架，所述机架底部固定有凹模，所述凹模上方设有与其相适配，并且可相对凹模对合面纵向往复移动凸模，机筒的出料端通向凹模对合面。
[0016]优选地，
[0017]所述凹模、凸模的内壁均匀分布有脱模剂。
[0018]优选地，
[0019]所述动磨盘及静磨盘结构相同，中心为通孔，两磨盘的相对锥面上有规律的分布研磨刀齿。
[0020]优选地，
[0021]所述动磨盘及静磨盘的间距可调。
[0022]本实用新型首先利用粉碎系统设备对废旧热固性塑料进行粗粉碎获得粉碎料，将粉碎后的物料送入再生装置，使物料发生机械力活化反应，获得高反应活性的再生料，最后在模压成型，生产制备再生塑料产品。
[0023]本实用新型可以克服原有物理法制品性能较差，经济效益低的缺点，通过机械物理作用不仅使废料发生物理变化，同时产生机械力化学效应，促使化学性质发生改变，废料获得粉碎再生，即恢复可加工性能；在机械物理作用下，通过添加热塑性塑料成分和助剂以及搅拌过程中产生的强机械力和摩擦热作用促使热固性塑料和热塑性塑料分子结构之间发生化学反应，实现再生过程，获得到面团状再生混合物，这样通过回收设备的挤出和压力成型，最终获得具有较强力学性能的再生塑料制品。而且各装置依次相依，形成一条完整的生产流水线，能实现工业化生产，具有很大的环保效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图。
[0025]图2为本实用新型中再生装置的结构示意图。
[0026]图3为本实用新型中动/静磨盘的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]以下结合具体实施例，对本实用新型做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。
[0028]参见图1，本实用新型提供的一种难回收塑料的粉碎再生与成型设备，包括相接的粉碎系统设备I及成型系统设备2，当然其他辅助设备(例如输送设备等)的添加，也完全适用本实用新型所提出的实用新型构思和技术方案。
[0029]为了解决在本说明书【背景技术】部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，确保难回收塑料不会因为其特性而导致的生产制品性能差、工艺的复杂，本实用新型采取的技术方案为:如图1所示，在粉碎系统设备I及成型系统设备2之间连接安装有再生装置3，结合图2，所述再生装置3包括再生装置腔体3a，所述再生装置腔体3a上连通安装有用于投放再生料的料斗3b，所述再生装置腔体3a内设有用于粉碎物料的剪切机构3a.1、用于将物料网状交联结构破坏的粉磨机构3a.2以及将再生料或再生料与热塑性树脂/塑料助剂混合均勻的搅拌机构3a.3。
[0030]所述剪切机构3a.I包括套设在主轴3a.4上的剪切刀轴3a.5，所述主轴3a.4横向设置在再生装置腔体3a内，一端与其外部的再生装置驱动电机3a.6动力相接，另一端安装有搅拌机构3a.3,所述剪切刀轴3a.5伸向再生装置驱动电机3a.6的一端安装有环形定刀3a.7，剪切机构3a.I利用高速剪切力作用使物料充分粉碎，同时利用剪切刀轴的轴向力作用，把物料送入粉磨区域。
[0031]所述粉磨机构3a.2包括间隙设置的动磨盘3a.8及静磨盘3a.9，动磨盘3a.8安装在剪切刀轴3a.5 一端的法兰盘上，和剪切刀轴3a.5同步旋转，静磨盘3a.9固定安装在再生装置腔体3a内壁上，动磨盘3a.8及静磨盘3a.9相对高速运动形成的强剪切力和强挤压力，物料在这一过程中受到的周期性的剪切、挤压、环向应力作用，使得物料网状交联结构进一步破坏，分子链结构断裂，物料发生机械力化学反应，生成大量活性反应基团。
[0032]所述搅拌机构3a.3由若干个旋转的搅拌叶片组成，将再生料或再生料与热塑性树脂/塑料助剂混合均匀，同时搅拌过程中产生的强机械力和摩擦作用促使活性反应基团和热塑性成分的分子结构之间发生机械力化学合成反应，恢复成型加工能力，获得高反应活性的再生料。
[0033]在机械物理作用下，通过添加热塑性塑料成分和助剂以及搅拌过程中产生的强机械力和摩擦热作用促使热固性塑料和热塑性塑料分子结构之间发生化学反应，实现再生过程，获得到面团状再生混合物，这样再进入成型工序后，可以最终获得具有较强力学性能的再生塑料制品。
[0034]本实用新型为了更进一步完善其结构，本实用新型的结构在具体实施时，还可以在以上所述的技术方案基础上，采用下面的实施例:
[0035]实施例1
[0036]所述粉碎系统设备I包括破碎装置Ia以及微细粉碎装置Ib，所述破碎装置Ia内腔的进口端设有旋转式破碎刀Ia.1，所述旋转式破碎刀Ia.I与破碎装置Ia内腔的出口端之间隔设有滤网Ia.2，大块的酚醛、环氧等高硬度高强度塑料进行破碎通过旋转式破碎刀Ia.2得到破碎后，经过滤进入微细粉碎装置Ib ;所述微细粉碎装置Ib内腔的进口端设有环形定刀Ib.1，所述环形定刀Ib.I内设有旋转动刀Ib.2，所述环形定刀Ib.1、旋转动刀Ib.2与微细粉碎装置I的出口端相连通。在微细粉碎装置Ib中利用高速剪切力的循环作用，使物料得到充分的粉碎，可以得到微细粉体物料。
[0037]实施例2
[0038]所述成型系统设备2包括加热挤出装置2b以及模压装置2c，所述加热挤出装置2b包括机筒2b.I，所述机筒2b.I连接在模压装置2c的进料口处，所述机筒2b.I的内腔中设有将物料挤入进模压装置2c内的螺杆2b.2，机筒2b.I外均布设有环形加热装置2b.3。
[0039]所述加热挤出装置2b的机筒2b.I外设有保温罩2b.4，在机筒2b.I上安装有排气系统2b.5，成型装置驱动电机2b.6通过减速箱2b.7为机筒2b.I中的螺杆2b.2提供动力。再生料输送进入机筒2b.I内，成型装置驱动电机2b.6带动螺杆2b.2的旋转，螺杆2b.2在机筒2b.I内旋转，实现对物料的输送、熔融、剪切和排气，最后对物料压缩产生压力，物料从模头2b.8挤出。在此过程中，环形加热装置2b.3对机筒2b.I进行加热，使机筒2b.I的温度控制在170.180?，物料经固体输送、压缩熔融后，由粒料变成面团状，经过排气系统2b.5时，物料的水分和挥发性气体由排气系统2b.5排出机筒2b.I。
[0040]实施例3[0041]所述模压装置2c包括机架2c.1，所述机架2c.I底部固定有凹模2c.2，所述凹模2c.2上方设有与其相适配，并且可相对凹模2c.2对合面纵向往复移动凸模2c.3，机筒2b.I的出料端通向凹模2c.2对合面。所述凹模2c.2、凸模2c.3的内壁均匀分布有脱模剂，通过合模系统的调整，凸模2c.3进入凹模2c.2内小段距离，形成封闭的模腔。面团状的再生料挤入凹模2c.2中，当凹模2c.2模腔内充满再生料后从冒口中冒出，挤出模压过程停止，启动合模系统，凸模2c.3向下运动，对物料进行压缩，使得面团状的再生料体积变小、压实，保压后卸压开模，冷却后获得再生塑料产品。
[0042]实施例4
[0043]参见图3，所述动磨盘3a.8及静磨盘3a.9结构相同，中心为通孔，两磨盘的相对锥面上有规律的分布研磨刀齿3a.10，而且两磨盘之间有可调整的间隙而形成研磨空间。
【权利要求】
1.一种难回收塑料的粉碎再生与成型设备，包括相接的粉碎系统设备及成型系统设备，其特征在于:所述粉碎系统设备及成型系统设备之间连接安装有再生装置，所述再生装置包括再生装置腔体，所述再生装置腔体上连通安装有用于投放再生料的料斗，所述再生装置腔体内设有用于粉碎物料的剪切机构、用于将物料网状交联结构破坏的粉磨机构以及将再生料或再生料与热塑性树脂/塑料助剂混合均匀的搅拌机构。
2.根据权利要求1所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述剪切机构，包括套设在主轴上的剪切刀轴，所述主轴横向设置在再生装置腔体内，一端与再生装置驱动电机动力相接，另一端安装有搅拌机构，所述剪切刀轴伸向再生装置驱动电机的一端安装有环形定刀；所述粉磨机构包括间隙设置的动磨盘及静磨盘，动磨盘安装在剪切刀轴一端的法兰盘上，和剪切刀轴同步旋转，静磨盘固定安装在再生装置腔体内壁上；所述搅拌机构由若干个旋转的搅拌叶片组成。
3.根据权利要求1所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述粉碎系统设备包括破碎装置以及微细粉碎装置，所述破碎装置内腔的进口端设有旋转式破碎刀，所述旋转式破碎刀与破碎装置内腔的出口端之间隔设有滤网；所述微细粉碎装置内腔的进口端设有环形定刀，所述环形定刀内设有旋转动刀。
4.根据权利要求1所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述成型系统设备包括加热挤出装置以及模压装置，所述加热挤出装置包括机筒，所述机筒连接在模压装置的进料口处，所述机筒的内腔中设有将物料挤入进模压装置内的螺杆，机筒外均布设有环形加热装置。
5.根据权利要求4所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述加热挤出装置的机筒外设有保温罩，在机筒上安装有排气系统，成型装置驱动电机通过减速箱为机筒中的螺杆提供动力。
6.根据权利要求4所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述模压装置包括机架，所述机架底部固定有凹模，所述凹模上方设有与其相适配，并且可相对凹模对合面纵向往复移动凸模，机筒的出料端通向凹模对合面。
7.根据权利要求6所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述凹模、凸模的内壁均勻分布有脱模剂。
8.根据权利要求2所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于:所述动磨盘及静磨盘结构相同，中心为通孔，两磨盘的相对锥面上有规律的分布研磨刀齿。
9.根据权利要求2所述的难回收塑料的粉碎再生与成型设备，其特征在于所述动磨盘及静磨盘的间距可调。
【文档编号】B29B17/04GK203460352SQ201320507581
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】何平, 吴仲伟 申请人:安徽建筑大学