一种废旧塑料回收制备泡沫产品的方法与流程

本发明涉及废旧塑料回收再利用技术领域，具体涉及一种废旧塑料回收制备泡沫产品的方法。

背景技术：

聚苯乙烯发泡成型后具有良好的缓冲性能和隔音、隔热性能，还具有密度小、体积大、易存放等特点，被广泛应用于缓冲包装等。但其还存在着不能自然降解、回收难等问题，进而形成“白色污染”。现在广泛采用的处理方法是燃烧法，燃烧后的气体经过水，以溶解其中的二氧化氮等易溶解的有毒物质等，故在燃烧处理废旧聚苯乙烯的时候必需配制一套水处理设备，这必定增加了处理的经济负担，而且不符合资源充分利用的理念。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种工艺设计合理、处理效果好的废旧塑料回收制备泡沫产品的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种废旧塑料回收制备泡沫产品的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）废旧塑料挑选及预干燥处理：从废旧塑料中挑选出可发性聚苯乙烯含量超过70%的塑料，并置于太阳底下晒至表面干燥；

（2）一次除杂：将经过步骤（1）处理的废旧塑料采用敲打及挑选的方式将塑料表面部分杂质与塑料进行分离；

（3）二次水洗：将经过步骤（2）处理的废旧塑料浸泡于清洗池中15-30min，浸泡过程中搅拌2-4次，浸泡完成后捞出，采用冲洗的方式冲洗废旧塑料表面；

（4）冷压、破碎：将经过步骤（3）处理的废旧塑料采用辊压的方式使其体积缩小到原来的1/3左右，然后采用破碎机破碎成粒径≤15mm的颗粒；

（5）减容消泡：将经过步骤（4）处理的废旧塑料颗粒投入消泡设备中，并加入加热到110℃-130℃的水性介质或油性介质，其中加料过程中使水性介质或油性介质与加入的废聚苯乙烯泡沫塑料充分接触；

（6）漂洗：预先配制好漂洗液，漂洗液为柠檬水，其中柠檬水是由干柠檬片、水按照1：20-40的重量比经大火烧开、保持翻滚状态8-15min、冷却至常温后，取出柠檬片，再加入70%乙醇所得，其中70%的乙醇加入重量为干柠檬片的2-5%；将经过步骤（5）处理的废旧塑料颗粒倒入漂洗液中漂洗后，再用清水清洗、风干；

（7）熔融挤出、造粒水冷：熔融挤出前，往经过步骤（6）得到的消泡后的塑料颗粒中加入5%-10%的可发性聚苯乙烯新料，一起按常规方式进行熔融挤出，并经造粒、水冷；

（8）再发泡、熟化及成型：按常规方式对经过步骤（7）处理的塑料粒子进行再发泡、熟化及成型。

进一步，上述减容消泡步骤中，水性介质为5%-10%cacl2水溶液，其通过在加压的情况下加热到120℃-130℃后，以气态和液态这两种状态进入到密闭的消泡设备中，与消泡设备中的破碎废旧塑料颗粒接触、软化、消泡。

进一步，上述减容消泡步骤中，油性介质为液体石蜡，采用油性介质进行消泡后，需在消泡完成后、漂洗之前采用挤压的方式最大化挤出石蜡。

进一步，上述减容消泡所用到的消泡设备包括支撑平台，以及固定在支撑平台上的消泡介质加热罐、消泡罐，所述消泡介质加热罐的壁采用耐高压的保温材质制作而成，在消泡介质加热罐内设置有搅拌组件，由电机带动搅拌组件间歇式进行搅拌，在消泡介质加热罐内壁上还固定有加热组件，消泡介质加热罐侧壁上还固定有温度表；所述消泡罐包括顶部敞开的保温罐体、消泡介质加入保温套、上下开口的喇叭状滞留罩、升降气缸、升降网孔压板，其中保温罐体底部为锥状出料口且在出料口处固定有网孔状出料阀门，在出料口处且位于出料阀门的下方盖有保温材质的密封盖，消泡介质加入保温套固定连接在保温罐体的顶部且消泡介质加入保温套为中空夹层的环状结构，消泡介质加入保温套也采用耐高压的保温材料制作而成且在消泡介质加入保温套的一侧外壁上开有消泡介质进入口，该消泡介质进入口通过保温管道与消泡介质加热罐固定连接且连通，消泡介质加入保温套内侧壁上沿其圆周方向开设有若干用于连通其中空部的消泡介质出孔；滞留罩上大下小且上端固定连接在保温罐体的顶部内壁上，滞留罩位于消泡介质加入保温套的下方；升降气缸的伸缩杆竖直向下从滞留罩内穿过后在端部固定有升降网孔压板，升降网孔压板为网孔板且其网孔大小设计依据是只允许达到消泡要求的塑料颗粒通过；消泡罐的保温罐体顶部封闭。

进一步，在与消泡介质加热罐连接且连通的保温管道上且位于消泡介质加热罐内的端部固定有过滤网。

进一步，与消泡介质加热罐连接且连通的保温管道有两根，分别是消泡介质加热罐的一侧顶部、底部分别固定连接且连通的保温材质的气态消泡介质出管、保温材质的液态消泡介质出管，在气态消泡介质出管、液态消泡介质出管上均固定连接有对应的阀门且在液态消泡介质出管还固定有泵，气态消泡介质出管、液态消泡介质出管通过三通汇集到同一根管道上且通过该共用的管道最终与消泡罐的消泡介质加入保温套的中空层连接并连通；在消泡介质加热罐内顶部还固定有压力表；所述滞留罩上开设有若干供蒸汽通过的细孔。此种结构适用于水性介质进行消泡减容。

进一步，在消泡罐的的顶部且位于消泡介质加入保温套的上方固定连接有存料斗，消泡罐的保温罐体顶部封闭是由存料斗的顶部采用保温密封盖进行密封来实现的。

进一步，所述消泡介质加热管的内底部为中心凸起状。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：

1、本发明通过废旧塑料的种类进行了控制，如可发性聚苯乙烯含量超过70%的塑料，为其二次发泡提供了基础；

2、通过一次敲打除杂和二次水洗的结合，能够在相对减少清洗用水量的同时，实现对废旧塑料的清洗除杂操作，避免杂质对其二次发泡的影响；

3、通过冷压、破碎与减容消泡等有序操作，能够提高消泡效果以及二次发泡效果；

4、通过在减容消泡后进行漂洗，能够起到一定的除油、杀菌等效果；

5、本发明通过各步骤的有机结合，能够实现对废旧的可发性聚苯乙烯的回收再利用，大大减轻了其带来的白色污染影响，同时对其再利用制成周转箱、家庭园艺、水产包装箱等，实现了资源化生态处理；

6、本发明特制的消泡设备，结构设计合理，使废旧塑料颗粒与消泡介质（水性介质或油性介质）充分接触，能够很好的实现消泡减容效果。

附图说明

图1为本发明所述特制的消泡设备的结构示意图；

图2为本发明所述消泡介质加热罐结构示意图；

图3为本发明所述消泡罐的结构示意图（将保温罐体壁透明化后且去掉锥状出料口后的状态）；

图4为本发明所述保温罐体上的消泡介质加入保温套的结构示意图（将保温罐体壁透明化后且去掉锥状出料口后的状态）；

其中，1、支撑平台，2、消泡介质加热罐，3、消泡罐，4、搅拌组件，5、加热组件，6、保温罐体，7、消泡介质加入保温套，8、滞留罩，9、升降气缸，10、升降网孔压板，11、气态消泡介质出管，12、液态消泡介质出管，13、存料斗。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，下文未详述部分均参考现有技术进行。

实施例一（水性介质消泡减容）

如图1-4所示，本发明的消泡设备包括支撑平台1，以及按常规方式固定在支撑平台1上的消泡介质加热罐2、消泡罐3，所述消泡介质加热罐2的壁采用耐高压的保温材质制作而成且顶部封闭、仅留一个加料口，加料口上盖有保温密封盖；所述消泡介质加热罐2的内底部为中心凸起状；在消泡介质加热罐2内设置有搅拌组件4，由电机带动搅拌组件4间歇式进行低速搅拌（200-300转/分钟），在消泡介质加热罐2内壁上还固定有加热组件5，消泡介质加热罐2侧壁上还固定有温度表，消泡介质加热罐2的一侧顶部、底部分别固定连接且连通有保温材质的气态消泡介质出管11、保温材质的液态消泡介质出管12，在气态消泡介质出管11、液态消泡介质出管12上均固定连接有对应的阀门且在液态消泡介质出管12还固定有泵，在液态消泡介质出管12上且位于消泡介质加热罐2内的端部固定有过滤网，以阻止颗粒物进入消泡罐内；气态消泡介质出管11、液态消泡介质出管12通过三通汇集到同一根管道上且通过该共用的管道最终与消泡罐3的消泡介质加入保温套7一侧外壁上开设的消泡介质进入口连接，从而实现消泡介质加热罐2与消泡介质加入保温套7的中空层连接并连通，在消泡介质加热罐2内顶部还固定有压力表；所述消泡罐3包括顶部敞开的保温罐体6、消泡介质加入保温套7、上下开口的喇叭状滞留罩8、升降气缸9、升降网孔压板10，其中保温罐体6底部为锥状出料口且在出料口处固定有出料阀门（该阀门为网孔状翻板阀，在锥状出料口上且网孔状翻板阀的下方还盖有密封盖），消泡介质加入保温套7固定连接在保温罐体6的顶部且消泡介质加入保温套7为中空夹层的环状结构，消泡介质加入保温套7也采用耐高压的保温材料制作而成，消泡介质加入保温套7内侧壁上沿其圆周方向开设有若干用于连通消泡介质加入保温套7的中空部的消泡介质出孔；

滞留罩8上大下小且上端固定连接在保温罐体6的顶部内壁上，滞留罩8位于消泡介质加入保温套7的下方（滞留罩8底部与消泡介质出孔的垂直距离有10-30cm），滞留罩8上开设有若干供蒸汽通过的细孔；升降气缸9的伸缩杆竖直向下从滞留罩8内穿过后在端部固定有升降网孔压板10，升降网孔压板10的外径大小要大于滞留罩8底部开口、小于保温罐体6内径，升降网孔压板10为网孔板且其网孔大小设计依据是只允许达到消泡要求的塑料颗粒通过；消泡罐3的的顶部且位于消泡介质加入保温套7的上方固定连接有存料斗13，存料斗13的顶部采用保温密封盖进行密封且在保温密封盖上开设有加料口、在加料口处盖有保温密封盖，升降气缸9的通过螺栓固定在其保温密封盖上的。

本实施例的废旧塑料回收制备泡沫产品的方法，包括如下步骤：

（1）废旧塑料挑选及预干燥处理：从废旧塑料中挑选出可发性聚苯乙烯含量超过70%的塑料，并置于太阳底下晒至表面干燥；

（2）一次除杂：将经过步骤（1）处理的废旧塑料采用敲打及挑选的方式将塑料表面部分杂质与塑料进行分离；

（3）二次水洗：将经过步骤（2）处理的废旧塑料浸泡于清洗池中15min，浸泡过程中搅拌2-4次，浸泡完成后捞出，采用冲洗的方式冲洗废旧塑料表面；

（4）冷压、破碎：将经过步骤（3）处理的废旧塑料采用辊压的方式使其体积缩小到原来的1/3左右，然后采用破碎机破碎成粒径≤15mm的颗粒；

（5）减容消泡：将经过步骤（4）处理的废旧塑料颗粒先投入消泡设备中，并通过升降网孔压板将滞留罩的底部进行封住，让废旧塑料颗粒滞留在滞留罩8和存料斗13内；同时将5%-10%cacl2水溶液在加压的条件下加热到120℃-130℃，并维持该温度直至消泡完成；然后打开气态消泡介质出管11上的阀门后维持20-40s，让cacl2水溶液以气态的形式进入消泡罐3中，然后打开液态消泡介质出管12上的阀门及泵、关闭气态消泡介质出管11上的阀门，cacl2水溶液进入消泡罐3中，与废旧塑料颗粒接触、软化，完成消泡，符合消泡要求的颗粒则从升降网孔压板10上掉下，全部消泡完成后，下降升降网孔压板10，将消泡后的塑料下压，下压的过程中，打开保温罐体底部锥状出料口上的盖子，将颗粒中的液体挤出，直至挤不出明显液体后，打开锥状出料口上的网孔状翻板阀，消泡后的废旧塑料颗粒则掉出，进入下一道程序，消泡后的废旧塑料颗粒密度约在0.860g/cm³，其中cacl2水溶液用量为废旧塑料颗粒总重的1-1.5倍左右；

（6）漂洗：预先配制好漂洗液，漂洗液为柠檬水，其中柠檬水是由干柠檬片、水按照1：20的重量比经大火烧开、保持翻滚状态15min、冷却至常温后，取出柠檬片，再加入70%乙醇所得，其中70%的乙醇加入重量为干柠檬片的2%；将经过步骤（5）处理的废旧塑料颗粒倒入漂洗液中漂洗后，再用清水清洗、风干；

（7）熔融挤出、造粒水冷：熔融挤出前，往经过步骤（6）得到的消泡后的塑料颗粒中加入8%的可发性聚苯乙烯新料，一起按常规方式进行熔融挤出，并经造粒、水冷；

（8）再发泡、熟化及成型：将步骤（7）获得的粒子在90℃左右的环境下加入重量为粒子总重3%-5%的常规的低沸点发泡剂，进行常规发泡，然后自然环境下放置24h使其熟化，再将已经熟化的发泡料送入模具中，用水蒸汽加热，在膨胀的同时，粒子表面相互由热的作用融合成泡塑件。

实施例二（油性介质消泡减容）

如图1-4所示，本发明的消泡设备包括支撑平台1，以及按常规方式固定在支撑平台1上的消泡介质加热罐2、消泡罐3，所述消泡介质加热罐2的壁采用耐高压的保温材质制作而成且顶部封闭、仅留一个加料口，加料口上盖有保温密封盖；所述消泡介质加热罐2的内底部为中心凸起状；在消泡介质加热罐2内设置有搅拌组件4，由电机带动搅拌组件4间歇式进行低速搅拌（200-300转/分钟），在消泡介质加热罐2内壁上还固定有加热组件5，消泡介质加热罐2侧壁上还固定有温度表，消泡介质加热罐2的一侧底部固定连接且连通有保温材质的液态消泡介质出管12，在液态消泡介质出管12上均固定连接有对应的阀门且在液态消泡介质出管12还固定有泵，在液态消泡介质出管12上且位于消泡介质加热罐2内的端部固定有过滤网，以阻止颗粒物进入消泡罐3内；液态消泡介质出管12通过保温管道最终与消泡罐3的消泡介质加入保温套7一侧外壁上开设的消泡介质进入口连接，从而实现消泡介质加热罐2与消泡介质加入保温套7的中空层连接并连通；所述消泡罐3包括顶部敞开的保温罐体6、消泡介质加入保温套7、上下开口的喇叭状滞留罩8、升降气缸9、升降网孔压板10，其中保温罐体6底部为锥状出料口且在出料口处固定有出料阀门（该阀门为网孔状翻板阀，在锥状出料口上且网孔状翻板阀的下方还盖有密封盖），消泡介质加入保温套7固定连接在保温罐体6的顶部且消泡介质加入保温套7为中空夹层的环状结构，消泡介质加入保温套7也采用耐高压的保温材料制作而成，消泡介质加入保温套7内侧壁上沿其圆周方向开设有若干用于连通消泡介质加入保温套7的中空部的消泡介质出孔；

滞留罩8上大下小且上端固定连接在保温罐体6的顶部内壁上，滞留罩8位于消泡介质加入保温套7的下方（滞留罩8底部与消泡介质出孔的垂直距离有10-30cm）；升降气缸9的伸缩杆竖直向下从滞留罩8内穿过后在端部固定有升降网孔压板10，升降网孔压板10的外径大小要大于滞留罩8底部开口、小于保温罐体6内径，升降网孔压板10为网孔板且其网孔大小设计依据是只允许达到消泡要求的塑料颗粒通过；消泡罐3的的顶部且位于消泡介质加入保温套7的上方固定连接有存料斗13，存料斗13的顶部采用保温密封盖进行密封，升降气缸9的通过螺栓固定在其保温密封盖上的。

本实施例的废旧塑料回收制备泡沫产品的方法，包括如下步骤：

（1）废旧塑料挑选及预干燥处理：从废旧塑料中挑选出可发性聚苯乙烯含量超过70%的塑料，并置于太阳底下晒至表面干燥；

（2）一次除杂：将经过步骤（1）处理的废旧塑料采用敲打及挑选的方式将塑料表面部分杂质与塑料进行分离；

（3）二次水洗：将经过步骤（2）处理的废旧塑料浸泡于清洗池中30min，浸泡过程中搅拌4次，浸泡完成后捞出，采用冲洗的方式冲洗废旧塑料表面；

（4）冷压、破碎：将经过步骤（3）处理的废旧塑料采用辊压的方式使其体积缩小到原来的1/3左右，然后采用破碎机破碎成粒径≤15mm的颗粒；

（5）减容消泡：将经过步骤（4）处理的废旧塑料颗粒先投入消泡设备中，并通过升降网孔压板将滞留罩的底部进行封住，让废旧塑料颗粒滞留在滞留罩8和存料斗13内；同时将液体石蜡加热到110℃-120℃，并维持该温度直至消泡完成；然后打开打开液态消泡介质出管12上的阀门及泵、关闭气态消泡介质出管11上的阀门，液体石蜡进入消泡罐3中，与废旧塑料颗粒接触、软化，完成消泡，符合消泡要求的颗粒则从升降网孔压板10上掉下，全部消泡完成后，下降升降网孔压板10，将消泡后的塑料下压，下压的过程中，打开保温罐体6底部锥状出料口上的盖子，将颗粒中的液体挤出，直至挤不出明显液体后，打开锥状出料口上的网孔状翻板阀，消泡后的废旧塑料颗粒则掉出，进入板框式压滤机中再次挤压至无明显液体流出，消泡后的废旧塑料颗粒密度约在0.915g/cm³，其中液体石蜡的用量为废旧塑料颗粒总重的0.8-1.5倍左右；

（6）漂洗：预先配制好漂洗液，漂洗液为柠檬水，其中柠檬水是由干柠檬片、水按照1：30的重量比经大火烧开、保持翻滚状态15min、冷却至常温后，取出柠檬片，再加入70%乙醇所得，其中70%的乙醇加入重量为干柠檬片的5%；将经过步骤（5）处理的废旧塑料颗粒倒入漂洗液中漂洗后，再用清水清洗、风干；

（7）熔融挤出、造粒水冷：熔融挤出前，往经过步骤（6）得到的消泡后的塑料颗粒中加入10%的可发性聚苯乙烯新料，一起按常规方式进行熔融挤出，并经造粒、水冷；

（8）再发泡、熟化及成型：将步骤（7）获得的粒子在90℃左右的环境下加入重量为粒子总重3%-5%的常规的低沸点发泡剂，进行10-30倍的发泡，然后自然环境下放置24h使其熟化，再将已经熟化的发泡料送入模具中，用水蒸汽加热，在膨胀的同时，粒子表面相互由热的作用融合成泡塑件（常规的蔬菜箱、水产包装箱）。