專利名稱：：聚乙烯廢電纜料的再生利用方法
技術領域：
：本發明是一種聚乙烯廢電纜料的再生利用方法，它屬于回收電纜中廢舊材料的方法，包括廢電纜的金屬芯料和聚乙烯被覆料的分離以及聚乙烯被覆料的再生利用兩個步驟。在電纜生產過程中，一般均會有8%至10%左右的廢品。以往各電纜廠以出售廢品(已去金屬芯料)為主，少部分難以處理的則焚燒掉。另外還有大量的已使用過的廢電纜沒有加以充分利用，所以浪費了大量的可作為電氣絕緣材料的被覆料。以分離技術而言，有關專利文獻(日本特開昭54-156187和日本特開昭63-236222)均以切割、磨碎和震顫為主，著眼于金屬芯料的回收，對于被覆料的純凈度和電性能等均無具體要求。在分離出被覆料的再生利用方面，國內僅限于作低級產品上(如鞋底)，還未能重新還原作為電氣絕緣材料使用。國外也僅以少量比例的分離出的被覆料滲入純凈原料中混合使用。本發明的目的在于除回收聚乙烯廢電纜中金屬芯料外，要求對分離出的各種顏色的聚乙烯被覆料經切斷、水洗等得到純凈的聚乙烯被覆料，再經化學處理，擠塑和造粒，百分之百地再生成黑色電纜護套料。本發明的任務是以如下方式完成的本發明限于對聚乙烯廢電纜料進行再生利用。首先需揀除其他材質(如聚氯乙烯)的電纜料。聚乙烯廢電纜料本身是各種顏色都有的，如再按顏色進行分揀和進行各別的處理，則工藝繁雜和不經濟，只有加碳黑生成黑色電纜護套料較為實用和經濟。本發明采用屬于冷加工的雙滾筒高速擠壓分離的裝置，將金屬芯料和各色聚乙烯被覆料進行分離。由于去除金屬芯料的各色聚乙烯被覆料仍可能沾有金屬微屑(包括金屬離子)及雜質，所以必須經過后續的切斷和水洗，要求水洗、烘干后純凈的聚乙烯被覆短料壓成試樣后的電阻率大于5.1016Ω·cm為合格，以便在滲入碳黑后的聚乙烯被覆料的電阻率仍能大于要求的1.1016Ω·cm。另外為了使再生得黑色電纜護套料能抵抗熱氧老化和改善低溫脆性，除添加規定量的碳黑外，還添加抗氧劑和沖擊改性劑，經常規的均勻攪拌、擠塑和造粒，最后得到合格的黑色電纜護套料。以下結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。圖1是本發明的全工藝流程圖。圖2是本發明的雙滾筒高速擠壓分離裝置的工作示意圖。參見圖1，首先靠人工揀去其他材質(如聚氯乙烯)的廢電纜，按芯料的材質、線徑的大小進行粗分類(對沾有油污和較臟的廢電纜，則需揀為另一類，在分離后再切斷，并需先經過70℃適當濃度的堿水攪拌洗滌，再經二次室溫清水清洗)。其次將廢電纜通過雙滾筒高速擠壓分離裝置，以擠壓冷加工的方式，將金屬芯料與各色聚乙烯被覆料分離開來。參見圖2，A和B都為金屬實心滾筒，A筒可沿機架F上下移動，以調節兩滾筒之間間隙;B筒則固定在機架F上。E為各色廢聚氯乙烯電纜的被覆料，C為金屬芯料，D為分離出的各色聚乙烯被覆料。兩筒由電動機傳動，轉速為750轉/分;兩筒長度為50至80cm，直徑為25至30cm，旋轉方向如圖所示。為了得到純凈的聚乙烯被覆料，需要對以上分離得的各色聚乙烯被覆料進行切斷和水洗，具體方法是將以上分離得的各色聚乙烯被覆料切斷成5±1mm的短料，然后置于水槽內，用攪拌機以750-1000轉/分的速度攪拌3至5分鐘(人工攪拌也可，但時間長些)。于是金屬微屑(包括金屬離子)及其它雜質沉于槽底，聚乙烯被覆短料則浮于水面。由于水洗攪拌后的聚乙烯被覆短料上附有水份，所以還需經甩干和烘干處理，烘干溫度為70℃左右。如烘干后抽取部分聚乙烯被覆短料壓成試樣后的電阻率大于5.1016Ω·cm，即成為合格的純凈的聚乙烯被覆短料。為最后再生得黑色電纜護套料，在純凈的聚乙烯被覆短料中需添加(1)規定量(部頒標準)的碳黑2.6±0.25%;(2)抗氧劑4.4-雙(2甲基-4-6叔丁基苯基)丁烷0.2-0.3%和硫代二丙酸二月桂酯0.4-0.6%。兩種抗氧劑都為天津力生化工廠生產;(3)沖擊改性劑乙烯-醋酸乙烯共聚物(上海金山石化總廠生產)，添加的量按乙烯-醋酸乙烯共聚物的不同型號計算，其中醋酸乙烯的含量在1.5-2.5%(如乙烯-醋酸乙烯共聚物的型號為38.5%/27，則其中醋酸乙烯的含量為0.385，若要求添加的醋酸乙烯的含量為2%，而純凈的聚乙烯被覆短料為300g，則乙烯-醋酸乙烯共聚物添加量x的計算為2∶100＝0.385x∶300+x，x＝16.4g)。將一定量的純凈聚乙烯被覆短料、碳黑、兩種抗氧劑、沖擊改性劑均勻攪拌后，經常規的擠塑、造粒得到成品。本發明的試制樣品經中國電線電纜產品質量監督檢測中心測試，認為合格。符合SG234-81號的要求，具體數據見表1所列。本發明的優點是各工藝簡易可行;無腐蝕、無公害;設備造價不高，通用性好;回收率高，除金屬芯料全部回收外，聚乙烯被覆料也被全部還原利用成電纜護套料。下面結合實施例對本發明作進一步敘述經過水洗、攪拌、甩干和烘干后的廢聚乙烯通訊電纜被覆短料(5mm左右)取100g入壓機壓制成2mm的試板二塊，貼鋁電極后置于電阻率測試儀上測試，獲得1.1×1017Ω·cm電阻率值，認為滿意(以前有一次曾獲得2.6×1016Ω·cm電阻率值，認為不合格，因為后道滲入碳黑及添加劑的工序會使電阻率下降)。再取同一批料300g滲入碳黑7.2g和4.4-雙(2甲基-4-6叔丁基苯基)丁烷0.9g和硫代二丙酸二月桂酯1.2g和乙烯-醋酸乙烯共聚物(38.5%/27)25g攪拌均勻后立即封裝由飛機送上海的中國電線電纜產品質量監督檢測中心，根據各試驗項目的要求壓制成各種不同厚度及形狀的試樣進行各項性能測試，所得數據已列前面表1。由于監測合格，再取同一批料3000g，滲入碳黑72g和4.4-雙(2甲基-4-6叔丁基苯基)丁烷9g和硫代二丙酸二月桂酯12g和乙烯-醋酸乙烯共聚物(38.5%/27)250g攪拌均勻后進90型擠塑機擠出(主機功率75KW，機頭溫度200℃，出料速度5米/分)，造粒后再次測得各種性能的具體數據見表2所列。表1試樣的各種性能實測值表</tables>表2試樣的再次各種性能實測值表權利要求1.一種聚乙烯廢電纜料的再生利用方法，屬于回收聚乙烯電纜中廢舊材料和聚乙烯廢被覆料的再生利用的方法，包括廢電纜的分揀、金屬芯料與聚乙烯被覆料的分離和分離出的聚乙烯被覆料的化學處理的步驟，本發明的特征是(1、1)金屬芯料與聚乙烯被覆料的分離采用雙滾筒高速擠壓分離裝置；(1、2)雙滾筒高速擠壓分離裝置分離出的聚乙烯被覆料經切斷(長5±1mm)后置于水槽內，用攪拌機攪拌；水洗攪拌后撈出聚乙烯被覆短料，甩干及烘干；壓成試樣電阻率大于5×1016Ω·cm則成為純凈聚乙烯被覆短料；(1、3)純凈聚乙烯被覆短料加碳黑2.35%-2.85%和4.4-雙(2甲基-4-6叔丁基苯基)丁烷0.2%-0.3%和硫代二丙酸二月桂酯0.4%-0.6%和乙烯-醋酸乙烯共聚物(按不同型號計算，使醋酸乙烯含量在1.5%-2.5%)，經常規的均勻攪拌、擠塑和造粒得到黑色電纜護套料。全文摘要本發明公開一種聚乙烯廢電纜料的再生利用方法，屬于回收聚乙烯電纜中廢舊材料和聚乙烯被覆料的再生利用的方法，包括廢電纜的金屬芯料和聚乙烯被覆料的雙滾筒擠壓分離；聚乙烯被覆料的水洗和烘干；添加炭黑、抗氧劑、沖擊改性劑；擠塑和造粒等步驟。除金屬芯料被全部回收外，聚乙烯被覆料也全部被還原成合格的黑色電纜護套料。文檔編號H02G1/12GK1067525SQ9110389公開日1992年12月30日申請日期1991年6月6日優先權日1991年6月6日發明者程錫圭,葛景滂,張士華,成永紅申請人:西安交通大學,西安電纜廠一分廠