[发明专利]一种车用废旧GMT材料回收造粒方法及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用废旧塑料回收造粒方法及其专用装置，具体地说，是一种车用废旧GMT材料回收造粒方法及其专用的连续混炼挤出造粒装置。

背景技术

随着汽车向轻量化、节能减排、舒适美观方向发展，塑料在汽车领域的用量与日俱增，其用量及其应用技术往往成了衡量一个国家汽车工业水平的重要指标。但是出乎预料的是，正是由于这些塑料的大量应用，致使其在使用或消费后成为耐久不腐的垃圾，日积月累，必将进一步加重全球的“白色污染”问题，直接影响人们的生活质量甚至威胁到人们的身心健康。

近年来，我国汽车工业发展迅速，据介绍2010年我国汽车年产量和报废量已分别突破1500万辆和700万辆。预计未来几年内，我国汽车的保有量与报废量仍将呈现高速增长趋势。因而，报废汽车的环保处理及报废车用材料的循环利用问题日益受到国际社会的广泛关注。

玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(Glass MatReinforced Thermoplastic)简称GMT，它是一种以热塑性树脂为基体，以长玻璃纤维或连续玻纤毡为增强材料的复合材料，一般做成片材以半成品供应。由于其具有高比强度、高抗冲击性、轻质、成型周期短、生产效率高、加工成本低等诸多优点，而成为汽车工业的青睐者。与热固性复合材料相比，GMT材料的基体为热塑性树脂，加热到基体树脂的熔点以上可使材料软化。因而成型时造成的废品、边角料以及使用过程中破损制品，经回炉加热、再成型处理，可重新获得新的制品。GMT材料的再生利用优势是热固性复合材料无法与之相提并论的，因而其被称为21世纪的“绿色工业材料”。

目前关于GMT材料回收利用的研究已有诸多报道，现已以批量生产的规模在汽车行业中进行试验，并已取得了良好的结果。方法大体如下：(1)回收件被粉碎成碎屑，作为原料再次用于半成品片材生产。如美国GE Plastics与PPG公司合资生产的用于Jaguar 300车保险杠的Azdel GMT材料，是废旧保险杠经回收粉碎后与GMT新材按20/80比例掺混使用，再复合而成。(2)把废弃或破损部件粉碎，与短玻纤一起掺混作为补强材料，经熔融挤出制成改性粒子，用于注塑或挤出制品。如国内专利CN1651502A和CN1651503A中提及的关于汽车内饰件用纤维增强聚丙烯复合材料的回收方法均采用了该工艺。上述两种技术方案即为传统意义上的熔融再生工艺，其工艺基础皆为先粉碎后熔融再成型，然而该工艺在具体实施操作过程中仍有诸多不足。

1.GMT材料中添加了大量玻纤成份，在粉碎过程中不仅噪声大，而且容易生产大量粉尘污染，恶化生产化境，对人体健康造成很大危害；

2.粉碎工艺不适宜轻质GMT，轻质GMT材料受到外加冲击载荷时，吸收冲击能量的途径及能力要高于重质GMT材料。对于重质GMT材料而言，材料受碰撞后，易发生开裂、破碎、呈脆性断裂，而轻质GMT可发生一定程度的形变，以抵抗断裂；

3.GMT材料玻纤成份大，熔体剪切阻力高，现有技术的塑料回收生产设备在熔融造粒时多数未考虑GMT材料改性技术，常因混炼不均，而导致再生制品性能欠佳，一般只能作较低档次的塑料制品；

4.加工品种单一，如回收软质制品的机器回收硬质制品时，送料不便，经常损坏电机、甚至螺杆减速箱，而普通回收硬质制品的机器则回收软质制品时产量很低。

若借鉴密炼机的混炼特性，先将物料通过密炼机进行熔融塑化，从而确保物料混合的均匀性及稳定性，再将混炼后的物料经强制喂料机强行挤入挤出机进行挤出造粒，则可有效提高了废旧塑料塑炼、熔融和改性均匀性。然而，现有密炼挤出技术中密炼机与挤出机都是分立设备，各自分别加工，不仅占地及投资成本大，而且单位能耗多；同时又由于密炼机属于间歇式混合设备，不仅难以形成连续化加工生产，而且不同批次物料难以达到相同的混炼质量。

本发明鉴于上诉现有技术的不足与不便之处，提出一种可对大批量车用废旧GMT材料进行连续、快速回收造粒处理的生产线，对废旧塑料进行回收利用，提高塑料产业的经济效益和减少塑料污染有重要的意义。

发明内容