塑料廢棄物的鑒別、分選、分離技術(shù)(編輯修改稿)
2024-10-25 13:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 良好物理、機(jī)械性能的共混材料時(shí)聚合物共混物之間的相容性。 這時(shí)，共混時(shí)聚合物各組分間存在一定的相界面親合力、且分散較為均勻，分散相粒子尺寸不太大，亦稱機(jī)械相容性。,2024/10/22,81,混溶性(compatibility) 混溶性是以否能獲得比較均勻和穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)的共混體系為判據(jù)，而不論共混體系是否熱力學(xué)相互溶解。 因此，即使熱力學(xué)不相容的共混體系，依靠外界條件實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制的、良好的分散混合，得到了力學(xué)性能優(yōu)良且穩(wěn)定的聚合物共混物，就可謂之混溶性好。,2024/10/22,82,相容性（具有熱力學(xué)的定義）——異種聚合物以分子量級(jí)相互溶解的能力（miscibility, mutual solubility）。 混溶性——異種聚合物不能實(shí)現(xiàn)分子量級(jí)相互溶解的混合系，但比較容易獲得所期待的性能的能力，即共混體系中成分物質(zhì)的界面結(jié)合能力（compatibility）。,對(duì)于多種塑料混合物，尤其是家用廢物料的分離是比較困難的，但幸好種類不多。,塑料廢棄物的回收分離方法：,手工分離法、風(fēng)力篩選法、密度分離法、密度分離法、溶劑分離法、低溫分離法、熔融分離法、磁力分離法、靜電分離法以及利用X射線及熱源識(shí)別分離等。,手工分離雖然比機(jī)械分選法效率低，但有些分選效果是機(jī)械法難以替代的，如深色制品與淺色制品的分選等。 優(yōu)點(diǎn)是： (1)較容易將熱塑性廢舊制品與熱固性制品(如熱固性的玻璃鋼制品)分開(kāi)， (2)較易將非塑料制品(如紙張、金屬件、繩索、木制品、石塊等雜物)挑出； (3)可分開(kāi)較易識(shí)別而樹(shù)脂品種不同的同類制品，如PS泡沫塑料制品與PU泡沫塑料制品、PVC膜與PE膜、PVC硬質(zhì)制品與PP制品、PVC鞋底與PE砍性鞋底等。,1.手工分離法,手工分選的步驟：(1) 將非塑樹(shù)制品中的雜物除去，然后將油污制品及變黑、燒焦等變質(zhì)制品挑險(xiǎn)出去；(2)按塑料品種進(jìn)行分類(如分揀出PVC制品、PP制品、PS制品)，然后將同種制品再按軟制品、碩制品分類，以便進(jìn)一步清洗、破碎。在分類時(shí)，遇到難分辨的制品應(yīng)以上述鑒別方法正確區(qū)分開(kāi)來(lái).,廢塑料的燃燒分離技術(shù)（舉例）,依據(jù)： 塑料的相對(duì)密度不同、隨風(fēng)飄移的距離也不同。此法不僅能分開(kāi)相對(duì)密度差異較大的塑料，而且也可將相對(duì)密度較大的碎石塊、土沙塊分離出去。 操作步驟： 先將廢舊擔(dān)料制品破碎，然后將破碎的塑料送進(jìn)分選裝置的料斗中，開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)，使碎片(塊)噴散出去，由于落下的距離不同而實(shí)現(xiàn)分離。,2.風(fēng)力分選法,不足：制品的規(guī)格不同(如管材和板材、不同壁厚的管材等因累)使粉碎后的碎塊體積或粒度粗細(xì)不同，或者因塑料制品中境料含量不同而引起碎塊的密度改變等因素，可產(chǎn)生較大誤差。此法對(duì)于分離石塊、砂粒等效果良好。,2.風(fēng)力分選法,風(fēng)力篩選裝置,不足： 制品的規(guī)格不同(如管材和板材、不同壁厚的管材等因累)使粉碎后的碎塊體積或粒度粗細(xì)不同，或者因塑料制品中填料含量不同而引起碎塊的密度改變等因素，可產(chǎn)生較大誤差。 此法對(duì)于分離石塊、砂粒等效果良好。,2.風(fēng)力分選法,對(duì)于混雜高分子材料，一般要進(jìn)行粉碎后再進(jìn)行分離。將聚合物置于某些液體中，根據(jù)密度不同將其分離，習(xí)慣上稱為比重法。 但比重法受物料形狀和大小的影響，且塑料表面不易為水所潤(rùn)濕，會(huì)帶著氣泡而浮于水表面。因此有時(shí)用表面活性劑做預(yù)處理，使塑料充分潤(rùn)濕。另一方面，亦可利用塑料粒子對(duì)液體的“潤(rùn)濕”差別來(lái)加以分離。 比重法可適用于密度相差較大的廢材料，如鋁箔塑料和不同塑料的分離。但此法易受廢棄物粒徑、形狀、表面污濁程度、表面改性和相互凝聚等因素的影響。,3.密度分離法,依據(jù)密度分選法原理，采用水旋法離心分離技術(shù)，可有效的分離密度差別為0.005g/cm3的廢舊塑料組分。,3.密度分離法,Censor 離心分離機(jī)（德國(guó)）,練習(xí):,如何用密度法區(qū)分PP LDPE HDPE PS PVC構(gòu)成的混合塑料？,4. 浮選分離,1975年，Izumi Sumio等獲得兩項(xiàng)關(guān)于塑料浮選的專利應(yīng)被認(rèn)為是塑料浮選研究的開(kāi)端； 優(yōu)勢(shì)：可用于密度相近，荷電性質(zhì)相近的塑料間的分選。,浮選分離,采用某種方式，向水中通入大量微小氣泡，在一定條件下使呈表面活性的待分離物質(zhì)吸附或粘附于上升的氣泡表面而浮升到液面，從而使某組分得以分離的方法，稱浮選分離 分離和富集痕量物質(zhì)的一種有效方法，富集倍數(shù)通常達(dá)104。 此法是20世紀(jì)30年代提出，國(guó)外60年代以后，快速發(fā)展，我國(guó)是在80年代才開(kāi)始大量進(jìn)行研究。,浮選分離,該法適用于從海水、河水、飲用水中分離富集痕量元素，也可用于巖石、礦石、金屬中微量元素的分離富集。,方法原理：,表面活性劑在水溶液中易被吸附到氣泡的氣－液界面上。 表面活性劑極性的一端向著水相，非極性的一端向著氣相，含有待分離的離子、分子的水溶液中的表面活性劑的極性端與水相中的離子或其極性分子通過(guò)物理(如靜電引力)或化學(xué)（如配位反應(yīng)）作用連接在一起。 當(dāng)通入氣泡時(shí)，表面活性劑就將這些物質(zhì)連在一起，定向排列在氣－液界面，被氣泡帶到液面，形成泡沫層，從而達(dá)到分離的目的。,浮選即泡沫浮選, 是很獨(dú)特的液固氣三相分離方法. 它是依據(jù)各種物料的表面性質(zhì)的差異, 在浮選劑的作用下, 借助于氣泡的浮力, 從物料懸濁液中分選物料的過(guò)程。 浮選過(guò)程從宏觀看是一個(gè)物理過(guò)程, 其實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)物料分離。 從微觀看, 浮選過(guò)程發(fā)生的是一系列物理的、化學(xué)的及物理化學(xué)過(guò)程。 這種方法所分離的物質(zhì)與其密度無(wú)關(guān), 主要取決于其表面性質(zhì)的差異, 能浮出液面的物質(zhì)對(duì)空氣的表面親和力比對(duì)水的表面親和力大。,浮選過(guò)程最基本的行為是浮選的物料顆粒吸附于氣泡, 在浮選過(guò)程中, 顆粒附著于氣泡上主要經(jīng)歷顆粒與氣泡相互接近和接觸, 顆粒與氣泡之間的水化膜變薄和破裂, 以及顆?？朔嗣撀淞Φ挠绊懜街跉馀萆先齻€(gè)階段。 物料顆粒浮選的難易決定于其表面的潤(rùn)濕性, 引起其表面潤(rùn)濕性差異的本質(zhì)是其表面的極性和不飽和鍵
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