废旧聚氯乙烯的直接利用

作者: 化工塑胶  发布:2020-03-17

聚氯乙烯(PVC)制品很多,按增塑与否可分为硬质与软质两大类。硬质PVC制品是用较低分子量PVC加15%冲击改性剂和3%加工助剂生产的,而分子量较高的PVC难于加工,通过加增塑剂则可加工为软质制品。两者均含5%稳定剂。 废旧PVC塑料制品主要有以下两个来源。 (1)塑料成型加工中产生的边角料、废品、废料这类废物比较干净,成分均一,可用简单回收的方式重新造粒,按一定比例加到新料中,替代部分新料,进行再成型加工。 (2)日常生活和工业应用中报废的制品 由于PVC塑料中含有大量的添加剂,因此这类废料品种多,成分不均一,且受到外界环境的影响性能变化大,同时还混杂有其他废物,回收过程较为复杂,一般按以下方法回收。 ①首先分离、去除混杂的非PVC制品。 ②因PVC制品有硬质与软质之分,因此在回收时应按产品的种类分别回收,并经筛选、清洗、干燥等预处理,去除杂质。 PVC制品在加工中添加了大量的添加剂以保证制品的性能,在使用的过程中,受外界条件的影响,PVC树脂及这些添加剂会发生变化。因此在PVC废料再生加工之前,应首先对废旧制品中PVC的分子量(或粘度)、双键结构、剩余添加剂种类及含量有一定的了解,然后根据再生制品的要求,判断需添加的添加剂种类及用量,例如可以添加适量的吸收HCl能力较强、热稳定效果较高的三盐基硫酸铅,有较强抗氧化性和紫外吸收能力的二盐基亚磷酸铅以及有光稳定作用的甲基苯甲酰肼等热稳定剂,以满足再生制品的要求。 废旧聚氯乙烯的直接利用: 一、聚氯乙烯瓶: 由于未加增塑剂,硬质PVC制品是可以回收利用的,但仅 PVC瓶回收再生有市场价值。1995年中期瓶级PVC粒料售价超过 75美分/磅,而其他晶级PVC均低于40美分/磅,因此回收透明的PVC瓶再力n工为瓶级粒料用于非食品用途极富吸引力。其他硬质耐久制品由于分子量比瓶级PVC高,不能再生为可吹塑成型的 瓶级品,市场价格低,则难于承受回收利用成本,所以缺乏吸引力。此外,这些耐久硬质制品一般都含有颜料,回收利用只能用于深色制品。 二、聚氯乙烯门窗: PVC门窗的使用起始于20世纪5060年代的原联邦德国, 因其独特的节能、防潮、隔音、隔热和防腐性能,逐步取代钢质、木质门窗,在欧洲得到了迅速推广,一些国家制订了相应的PVC门窗标准和配套标准,形成了PVC门窗的完整体系。 我国在80年代和90年代分别从欧洲和美国引入了两种PVC门窗生产技术和设备后,生产规模不断扩大,已有PVC门窗生产线2100条,生产能力约100万吨。到2005年,塑料门窗在全国建筑门窗市场占有率达到25%以上,其中采暖地区的市场占有率达到50%以上,其他执行建筑节能设计标准的地区和建筑物市场占 有率不低于35%,实际产量为8090万吨;到2010年,塑料门 窗在全国的建筑门窗市场上占有率达到30%以上,实际产量和用 量将超过140万吨俾。由于PVC门窗的使用寿命长达40~50年, 而现在只有1%左右的门窗使用时间超过了30年,因此现在能得 到的废旧PVC门窗数量有限,大多是建筑物更新和拆除中产生, 超过使用寿命而报废的门窗几乎没有。这种状况使得目前的废旧PVC门窗的回收技术还不成熟,专门从事PVC塑料门窗回收的工厂几乎没有。但据最近报道,北京新型建材总厂已计划与日本公司合作进行废旧PVC和木粉共混生产塑木产品。 废弃PVC门窗料的来源主要有3个:①生产中的废料;②切割 碎料及门窗安装施工中产生的废料;③旧门窗拆换中产生的废料。 PVC门窗废料经收集、分选、除去玻璃和金属,清洁、粉碎后,可与新料一起通过共挤出工艺生产再生门窗型材。这种门窗型材的芯层由再生料制得,面层则由新料构成,芯层与面层融合在一 起,形成不可分离的整体。两部分的质量比为2:1,即再生料占了2/3。由100%新料构成的面层可以保证有足够的耐光性、耐候性及美观性,制得的门窗安装后与完全由新料制得的门窗没有区别。

聚苯乙烯泡沫塑料有用可发生聚苯乙烯珠粒模塑成型。用于家用电器等包装或冷冻食品包装的泡沫塑料;也有少数方便面碗采用可发性聚苯乙烯珠粒注塑而成。这些塑料制品体积庞大,学杂费量大,其回收利用在中国受到特别重视。

聚苯乙烯泡沫塑料回收利用主要途径有:减容后造粒,粉碎后用作各种填充材料,裂解制油或回收苯乙烯和其他。

减容后造粒,聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料,但因此体积庞大,大便运输,通常在回收时先需减容。方法有机械法,溶剂法和加热法。

粉碎后用作填料,聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料,制成各种制品。

如①重新模塑成泡沫塑料制品

② 混凝土复合板制品

③ 石膏夹芯砖

④ 用作沥青增强剂

⑤ 用作土壤改性剂

裂解制油或回收苯乙烯,废聚苯乙烯发泡塑料裂解制油方法的装置如下

废聚苯乙烯泡沫塑料 预处理 热处理减容 催化裂解 精馏 苯乙烯

其他,废聚苯乙烯泡沫塑料可用于制造涂料和粘接剂等

① 涂料,可发性聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后加入适当的溶剂可制成漆,工艺流程如下

填料,着色剂

PS,乙酸乙酯 反 研 过 研 过 产

乙醇,二丁酯,环 应 磨 滤 反应釜 磨 滤 品

氧树脂,丁腈胶 釜

② 粘接剂,酯类和苯类的混合溶剂,加入废聚苯乙烯泡沫塑料,防沉淀剂,增塑剂,酚醛树脂及其他助剂,可制成用于水泥,钢铁,木器的涂料。

③ 溴化制溴化聚苯乙烯阻燃剂,采用二氯化铝作催化剂,使废聚苯乙烯与溴发生亲电取代反应制得溴化聚苯乙烯,含溴量可达60%至70%,用于PET,ABS,和尼龙等热塑性塑料的阻燃剂。溴化聚苯乙烯价廉,阻燃效果和热稳定性好,用量5份即可有明显的阻燃效果。与三氧化二锑并用,有较好的阻燃协同效应。

4. 塑料鞋类的加收

塑料鞋类包括发泡,不发泡凉拖鞋,以及各种塑料鞋底,材料主要有PVC,PE,PE/EVA等。在进行加收再生利用前,首先要进行分选,一般以人工分拣为主,经分拣后的各种废旧鞋类再据材料种类进行再生,加以利用。

PVC塑料鞋类的加收,PVC塑料鞋类的加收主要采用重新造粒的方法,将经分拣洗净的废旧PVC鞋料在双辊炼塑机上混炼,此时,据废料的具体来源,质量,加入各种精添加剂,经充分混炼后出片,切粒,经过滤挤出,制得再生粒料。

辅助添加剂的加入决定于废旧PVC鞋料的情况,如果是工厂的边角料,则无需加入添加剂,只要以一定比例与新料混合加入即可,连角料与新料的比例可达1比1 甚至更高,对于发泡PVC废料,混炼温度需适当提高,混炼时间也需延长,以驱除气泡。

对于质量较差的废旧PVC鞋料,则要补加各种添加剂,且要将各种杂质除去,方法是通过挤出过滤。确定增塑剂的添加量的公式为:

b C1K1 C2K2 b

X=A ×

100+b 100+ C1K1 100+ C2K2 100

A=A1+A2 + …

式中:X—— 再生配料中,需添加增塑剂的质量,kg

A——再生配料中,废旧塑料总质量,kg

A1 A2…——再生加工的某种废旧塑料的质量kg

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