[发明专利]基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及可产业化废旧热固性塑料再生工艺及设备，更具体地说一种基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生工艺及设备

背景技术

热固性塑料固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成三维网状交联结构，不仅不能再加热熔化，在溶剂中也不能溶解。常用的热固性塑料有酚醛、聚氨酯、环氧、不饱和聚酯等及其改性树脂为机体制成的塑料。热固性塑料主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等在恶劣环境中使用，性能优良，但是热固性塑料产品往往是为长期使用而设计的，因此难以毁坏，重新使用和循环利用困难，由于热固性塑料无法熔融并再次塑性成形，回收难度极大。

目前，对于废旧热固性塑料有三种回收方法，一是物理性回收，是以颗粒形式作为填料添加到新材料中来提高材料性能，这种方法只改变材料的物理形态，工艺简单，制品成本低，通用性好，但是应用面窄、经济价值不高，且制品的力学等性能下降较大；另一是化学性回收，是通过化学方法，将废物转化为化工原料或其他物质，工艺复杂，适用性差，生产成本高；再一种是能量回收法，与化学性回收一样，容易产生有毒有害物质，对环境造成二次污染，设备投资大。

发明内容

本发明提供了一种回收成本低，回收价值大，对环境影响小，不会产生二次污染的基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生工艺及设备，拓展热固性塑料废弃物的循环再利用范围和途径，为难以再生的热固性塑料废弃物的综合利用提供了一种新的再生方法。

本发明基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生工艺的特点是按如下步骤：

a、对于废旧热固性塑料进行清洗和干燥，得原料；

b、对于所述原料进行破碎，得块状备用料；

c、将所述备用料投入氮气保护气体和水蒸气的再生环境中，通过再生环境中的剪切、粉磨和搅拌的处理过程使投入的备用料得到降解，获得降解再生产物。

本发明基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生工艺的特点也在于：

对于步骤c中的降解再生产物进一步按如下方式处理：

对于脆性如同热固性酚醛层压塑料的降解再生产物进行筛分处理，大颗粒的降解再生产物重复进行步骤c；直至降解再生产物的颗粒大小符合要求后直接进行模具中的压塑成型；

对于粘性如同热固性聚氨酯的降解再生产物直接进行模具中的压塑成型。

本发明基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生工艺的特点还在于：

在所述步骤c中，添加配用料与所述备用料共同进行剪切、粉磨和搅拌的处理，所述配用料为配合剂、粘接剂、助剂，以及热塑性塑料中的任一种或多种。

设置再生环境中的压强为：0.10-1.26MPa，水蒸气温度为：100-190℃。

本发明基于机械物理法可产业化废旧热固性塑料再生设备的结构特点是设置：

一轴线呈水平设置的可高速旋转的剪切刀轴，在所述剪切刀轴的前半段，位于所述剪切刀轴的外周，配合设置环形定刀盘构成剪切机构，下料斗位于所述剪切机构的上方，并沿所述剪切刀轴的径向设置；在所述环形定刀盘上设置进料口承接在所述下料斗的底部下料口上；

所述剪切刀轴的后半段位于再生腔内；在所述再生腔内，相邻所述剪切机构的是一磨料机构，所述磨料机构是由与剪切刀轴同轴设置的静磨盘和动磨盘组成，在静磨盘与动磨盘的相对面上分别设置有磨齿；所述静磨盘固定设置在再生腔侧壁上，所述动磨盘与剪切刀轴固联；

在所述再生腔内，一搅拌叶轮的轮轴固联在所述剪切刀轴的尾端，出料口设置有再生腔的底部。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明针对热固性塑料交联网状结构特点，利用剪切、研磨、冲击及摩擦等多种机械力及摩擦热的综合作用，通过粉碎及降解过程获得再生产物。本发明的再生工艺不仅仅使物料粉碎且微细化，还通过机械力作用促使内部化学结构及性质发生变化，从而使物料发生降解过程，克服了现有技术粉碎方式单一，物料只被简单粉碎，回收产物价值低的缺点。

2、本发明在粉碎再生过程中，可以选择加入配合剂、粘接剂、其它助剂、热塑性塑料成分等从而增强再生效果，并通过进一步利用粉碎降解得到的再生产物，塑性成型获得高价值塑料制品。

3、本发明具有回收料利用率和利用价值高、生产成本低、工艺简单、对环境影响小、不会产生二次污染等优点

4、本发明不受热固性塑料的种类、结构及物理化学性质的限制，理论上适用于所有种类的热固性塑料的回收应用。