一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，其特征是包括破碎帶附著層塑料的破碎機、剝離附著層的內裝清洗劑的反應釜、分離塑料碎塊和附著層剝離物的內裝分離液的分離槽、第一、第二脫水機、萃取殘留清洗劑的萃取罐、儲液罐、過濾器及回流冷凝器；破碎機出料口連至反應釜進料口；反應釜卸料口連接分離槽的進料口，反應釜進液口連接儲液罐供液口，反應釜出液口通過過濾器連接儲液罐回液口，反應釜放空口連接回流冷凝器；分離槽的上浮物出口與下沉物出口分別連至第一、第二脫水機，分離槽的含清洗劑分離液出口和回收分離液進口分別連接萃取罐的含清洗劑分離液進口和回收分離液出口；萃取罐的殘留清洗劑出口連至儲液罐殘留清洗劑進口。
【專利說明】一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及塑料回收【技術領域】，尤其涉及一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備。
【背景技術】
[0002]隨著塑料工業的發展，性能各異的塑料作為重要的原料廣泛應用于機械、電子、醫療、生活各領域，如光盤，電器裝置殼體，汽車零件，建筑管件、板材，生活用具及玩具等；由于廢舊塑料中含有高端塑料及大量普通塑料的生產原料，具有巨大的潛在經濟價值，同時其本身也構成影響環境問題，因此大量廢舊塑料制品的回收也成為資源再利用面臨的緊要問題。但由于許多塑料制品都有附著層，主要包括油漆層、油墨層，同時還有金屬箔層、粘合層、保護膜層，必須首先將附著層去除掉才能再回收利用。
[0003]去除塑料的油漆層、油墨層，現在主要采用塑料脫漆劑，現有的塑料脫漆劑可分為無機脫漆劑和有機脫漆劑兩種，其反應機理都是靠溶解漆層即與漆發生化學反應來脫漆。無機脫漆劑多為強堿(如苛性鈉)和強氧化性的酸(如濃硫酸、硝酸等)，雖然脫漆效果好，但對塑料基材的腐蝕性大甚至造成塑料變性而損毀。而且，由于無機脫漆劑的強腐蝕性，其存放、運輸、使用均十分不便和危險。
[0004]有機脫漆劑由于使用方便，且對環境的污染低于無機脫漆劑，因此獲得更廣泛應用。現有的有機脫漆劑的溶劑主要有二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、苯、甲苯、氯仿等，但有機脫漆劑在使用中仍存在以下問題:⑴靠溶解即化學反應來脫漆，使脫漆劑自身消耗，失效快、一次性使用不能回收，不僅提高工藝成本，排放還污染環境；(2)由于其對塑料有溶解性使塑料改性，降低了回收塑料的品質；⑶有機脫漆劑僅能去除油漆層和油墨層，而對上述金屬箔層、粘合膠層和保護膜層這些附著層則不能起到脫除作用J4)沸點低，易揮發，損耗大；(5)有濃烈氣味，對操作人員健康帶來危害。
[0005]針對上述問題，業內人員經潛心研究，目前已開發一種剝離清洗的塑料附著層清洗劑，這種清洗劑以其主溶劑和助溶劑為主要成分并含有活化劑、增稠劑、表面活性劑，其反應機理是靠清洗劑通過其中的主溶劑分子的作用使油漆層、油墨層、粘合膠層和保護膜層這些聚合物分子鏈斷裂，對金屬箔層，則主要依靠塑料與金屬的熱膨脹系數不同，通過加熱，使金屬箔層與塑料基材之間附著力減弱，再通過清洗劑中高滲透率的表面活性劑的作用實現剝離，最終使上述各附著層發生軟化形成脹起的充液鼓包并與基材脫離。這種清洗劑因不發生化學反應，因此消耗極小，可重復使用；且由于不溶解塑料，可保證回收塑料的品質；還達到了同時脫除油漆層、油墨層、粘合膠層、保護膜層和金屬箔層的效果；其揮發性小，減少損耗還可防止污染環境。
[0006]然而，如何針對上述清洗劑的特性研發一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，實現在完成對塑料的附著層充分剝離處理同時，還可使清洗劑回收循環使用并減少揮發、降低消耗、防止環境的污染成為該領域業內人員面臨的又一個新課題。實用新型內容
[0007]本實用新型解決的主要技術問題在于提供一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，達到塑料附著層的充分剝離，并在塑料回收過程中實現清洗劑可循環反復使用、回收并減少清洗劑揮發達到降低工藝成本、減少對環境污染的目的。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，其特征在于包括用于破碎帶附著層塑料的破碎機、用于剝離所述附著層的內裝清洗劑的反應釜、分離塑料碎塊和附著層剝離物的內裝分離液的分離槽、第一脫水機、第二脫水機、萃取分離液中殘留清洗劑的萃取罐、提供和儲存清洗劑的儲液罐、過濾器及清洗劑回流用回流冷凝器；所述破碎機出料口連至所述反應釜的進料口 ；反應釜的卸料口連接所述分離槽的進料口，反應釜的進液口連接所述儲液罐的供液口，反應釜的出液口通過所述過濾器連接儲液罐的回液口，反應釜的放空口連接所述回流冷凝器；分離槽的上浮物出口與下沉物出口分別連至第一脫水機和第二脫水機，分離槽的含清洗劑分離液出口和回收分離液進口分別連接所述萃取罐的含清洗劑分離液進口和回收分離液出口 ；萃取罐的殘留清洗劑出口連至儲液罐的殘留清洗劑進口。
[0010]所述上浮物出口為上浮塑料碎塊或上浮附著層剝離物出口、所述下沉物出口為下沉塑料碎塊或下沉附著層剝離物出口。
[0011]本實用新型的有益效果是:應用剝離清洗的塑料附著層清洗劑通過采用本實用新型提供的塑料回收設備對帶附著層塑料實現了充分剝離處理；設備設置了通過過濾器連接反應釜的儲液罐，可使附著層清洗劑通過過濾循環反復使用；還設置了與分離槽連通的萃取罐，對分離液中殘留的附著層清洗劑進行萃取回收并返回儲液罐循環使用；此外，在反應釜放空口上連接了回流冷凝器，使釜內揮發出來的含有清洗劑的有機氣體通過回流冷凝返回反應釜，減少了揮發，進一步減小藥劑消耗，降低工藝成本，并減少了對環境的污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構框圖。
[0013]圖中:1提升機，2破碎機，3螺旋輸送機，4回流冷凝器，5反應釜，6分離槽，61上浮物出口，62沉物出口，7第一脫水機，8第二脫水機，9萃取罐，10過濾器，11儲液罐。
[0014]以下結合附圖和實施例對本實用新型詳細說明。
【具體實施方式】
[0015]圖1示出一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，其特征在于包括用于破碎帶附著層塑料的破碎機2、用于剝離所述附著層的內裝清洗劑的反應釜5、分離塑料碎塊和附著層剝離物的內裝分離液的分離槽6、第一脫水機7、第二脫水機8、萃取分離液中殘留清洗劑的萃取罐9、提供和儲存清洗劑的儲液罐11、過濾器10及清洗劑回流用回流冷凝器4 ;所述破碎機2的出料口連至所述反應釜5的進料口 ；反應釜5的卸料口連接所述分離槽6的進料口，反應釜的進液口連接所述儲液罐11的供液口，反應釜的出液口通過所述過濾器10連接儲液罐11的回液口，反應釜的放空口連接所述回流冷凝器4 ;分離槽6的上浮物出口61與下沉物出口 62分別連至第一脫水機7和第二脫水機8，分離槽的含清洗劑分離液出口和回收分離液進口分別連接所述萃取罐9的含清洗劑分離液進口和回收分離液出口 ；萃取罐9的殘留清洗劑出口連至儲液罐的殘留清洗劑進口。
[0016]在實際設備設置中，還設有提升機1，螺旋輸送機3。帶附著層的塑料經提升機I送至破碎機2，經破碎的帶附著層塑料碎塊又從破碎機的出料口通過螺旋輸送機3輸送到反應釜5。
[0017]上述上浮物出口為上浮塑料碎塊或上浮附著層剝離物出口、下沉物出口為下沉塑料碎塊或下沉附著層剝離物出口。對于不同種類的塑料廢品，由于塑料碎塊與其附著層剝離物的密度值的相對變化，在一定濃度的分離液中可能塑料碎塊上浮、附著層剝離物下沉，也可能附著層剝離物上浮、塑料碎塊下沉。
[0018]上述破碎機、反應釜、萃取罐、儲液罐、回流冷凝器、過濾器、分離槽、提升機、螺旋輸送機、第一脫水機和第二脫水機均為市售常規設備。
[0019]上述剝離清洗的塑料附著層清洗劑是由下列組分按質量百分比組成:
[0020]主溶劑6% -12% ;助溶劑25% -38% ;活化劑1% -3% ;增稠劑2% -4% ;表面活性劑1% -2% ;余量為水；其中:主溶劑為二甲基亞砜或碳酸丙烯酯；助溶劑由下列組分按質量百分比組成:單元醇或多元醇38% -50% ;苯甲醇24% -36% ;多元醇醚20% -32%。所述助溶劑中的單元醇為乙醇或異丙醇；多元醇為乙二醇；多元醇醚為乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚或二乙二醇乙醚；所述活化劑為氫氧化鈉；所述增稠劑為甲基纖維素或乙基纖維素；所述表面活性劑為烷基苯磺酸鹽或OP乳化劑。以上各試劑均選用市售工業級產品。
[0021]為克服現有有機脫漆劑的缺陷并實現同時去除油漆層、油墨層和其他材質層的目的，上述剝離清洗的塑料附著層清洗劑含有主溶劑、助溶劑、活化劑、增稠劑、表面活性劑，它具有與現有脫漆劑不同的作用機理:
[0022]⑴剝離塑料上的包括油漆層、油墨層和其它材質的附著層不是靠基于化學反應的溶解，主要是靠附著層清洗劑中的具有強極性的主溶劑分子如二甲基亞砜或碳酸丙烯酯的作用使油漆層、油墨層、粘合膠層和保護膜層這些聚合物分子鏈的穩定基團變為游離基團，從而使分子鏈的連接力降低而斷裂，解除了對基材的附著力，其物理征狀是使附著層發生軟化形成脹起的充液鼓包并與基材剝離。保護膜層包括塑料制品表面經常使用的防氧化、防紫外線，抗滴落、抗高溫防腐蝕、阻燃等聚合物保護膜層。對于金屬箔層則主要依靠塑料與金屬的熱膨脹系數不同，在處理過程中通過對物料進行加熱，使金屬箔層與塑料基材之間附著力減弱，然后通過清洗劑中高滲透率的表面活性劑如烷基苯磺酸鹽或OP乳化劑的作用實現剝離。選擇分子極性大的主溶劑，其與聚合物分子間的親和力大，附著層易于變軟脫落。⑵為使上述清洗劑與上述附著層充分接觸，在清洗劑中選加纖維素類物質增稠劑，采用了甲基纖維素、乙基纖維素，其溶解后能增加液體粘稠度，使分子間連接緊密，分子間距離減小，從而有效抑制揮發，在降低清洗劑液流動性的同時增加清洗劑在附著層表面的停留時間，縮短剝離時間，提高剝離效率。⑶為降低表面張力，提高清洗劑的滲透能力，還加入了表面活性劑烷基苯磺酸鹽或OP乳化劑，此類試劑一般既親水又疏水，通過對親水、疏水兩相的親和，使兩相均將對方看作本相的成分，使兩相的表面轉入分子內部并規則排列，從而降低表面張力，增加清洗劑的滲透能力。⑷上述清洗劑中還加入了活化劑，采用市售片堿氫氧化鈉，添加極少量即可達到活化效果，且無味、造價低廉。其作用是加快清洗劑內分子的電離速度，從而增加清洗劑整體的分子活性，使其有效組分易于附著在塑料附著層表面發揮作用，提高剝離效率。與現有脫漆劑中活化劑采用乙醇胺相比性能顯著提高。避免了乙醇胺味道濃烈及因呈弱堿性而需要較大添加量導致成本高的缺陷。(5)采用了具有很高的極性和親水性的助溶劑，選用的助溶劑在水中溶解度大，同時，對主溶劑溶解度也很大，從而能增加清洗劑中各成分在水中的溶解度，提高剝離效率。(6)為防止揮發，選擇了沸點較高的主溶劑二甲基亞砜及碳酸丙烯酯，其沸點分別為189°C和242°C ;助溶劑中也選擇了多種高沸點試劑，如乙二醇197.3°C，苯甲醇205.7°C，乙二醇丁醚171°C，乙二醇乙醚135.1°C,二乙二醇丁醚230.4°C，二乙二醇乙醚202°C。⑴選擇的試劑均沒有濃烈氣味。
[0023]以下通過8個實施例，應用本實用新型提供的塑料清洗設備并采用上述剝離清洗的塑料附著層清洗劑對帶附著層塑料的清洗工藝過程進行詳細說明，參照圖1，圖中箭頭示出了工藝流程:
[0024]表I 10g塑料附著層清洗劑組分含量數據表(實施例1-7)
[0025]
【權利要求】
1.一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，其特征在于包括用于破碎帶附著層塑料的破碎機、用于剝離所述附著層的內裝清洗劑的反應釜、分離塑料碎塊和附著層剝離物的內裝分離液的分離槽、第一脫水機、第二脫水機、萃取分離液中殘留清洗劑的萃取罐、提供和儲存清洗劑的儲液罐、過濾器及清洗劑回流用回流冷凝器；所述破碎機出料口連至所述反應釜的進料口 ；反應釜的卸料口連接所述分離槽的進料口，反應釜的進液口連接所述儲液罐的供液口，反應釜的出液口通過所述過濾器連接儲液罐的回液口，反應釜的放空口連接所述回流冷凝器；分離槽的上浮物出口與下沉物出口分別連至第一脫水機和第二脫水機，分離槽的含清洗劑分離液出口和回收分離液進口分別連接所述萃取罐的含清洗劑分離液進口和回收分離液出口 ；萃取罐的殘留清洗劑出口連至儲液罐的殘留清洗劑進口。
2.根據權利要求1所述的一種用于剝離塑料附著層的塑料清洗設備，其特征在于所述上浮物出口為上浮塑料碎塊或上浮附著層剝離物出口、所述下沉物出口為下沉塑料碎塊或下沉附著層剝離物出口。
【文檔編號】C11D10/02GK203854114SQ201420181525
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】焦永杰, 劉暢, 鄧小文, 陳紅, 袁雪竹, 馬建立, 霍寧, 李曉光, 張良運, 楊靜, 張曉惠, 董菁 申請人:天津市環境保護科學研究院