【正文】
E上有很好的性能。添加30%的廢石膏粉,懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度會(huì)有明顯的提高。因?yàn)橐欢康哪嗌称鹬砑觿┑淖饔?,可以增?qiáng)粒子的力學(xué)性能。主要因素水平變化對(duì)塑料粒子拉伸彈性模量的影響趨勢(shì)分析:1)含水量8%含水量所對(duì)應(yīng)的拉伸彈性模量數(shù)據(jù)和I為1209,14%含水量對(duì)應(yīng)的拉伸彈性模量數(shù)據(jù)和Ⅱ?yàn)?165,20%含水量對(duì)應(yīng)的拉伸彈性模量數(shù)據(jù)和Ⅲ為1158,120911651158,可知塑料粒子的拉伸彈性模量隨著含水量的增大而減小,但影響較小。3)冷卻水溫35℃,45℃,55℃,可知塑料粒子的密度隨著冷卻水溫的增大而增大。2)含沙量4%,8%含沙量對(duì)應(yīng)的密度數(shù)據(jù)和Ⅱ,12%含沙量對(duì)應(yīng)的密度數(shù)據(jù)和Ⅲ,可知塑料粒子的密度隨著含沙量的增大而增大。 干法造粒對(duì)塑料粒子密度的影響、含水量、冷卻水溫的變化對(duì)塑料粒子密度的影響列號(hào)/實(shí)驗(yàn)號(hào)含水量(%)含沙量(%)冷卻水溫(℃)密度(kg/m)1844528835381255414435514855614124572014558208459201235ⅠⅡⅢR,含水、含沙量、說明含沙量對(duì)塑料粒子密度的影響最大,其次是冷卻水溫的影響,而含水量的影響最小。它們?cè)诜肿渔湗?gòu)型上的差別決定了它們的結(jié)晶度和分子量從而決定了聚合物的最終熱力學(xué)性能。PE可用來制作容器、瓶子、薄膜、管子和其他制品。它的高韌性、可塑性,優(yōu)異的耐化學(xué)品性、低水汽透過性、非常低的吸水性及其易加工性,使各種不同密度級(jí)別的聚乙烯對(duì)制取多鐘制品提供了極有吸引力的選擇。在中國(guó),10%的棚膜是PVC,90%是PE,而地膜幾乎都是PE。而熱切是指物料從機(jī)頭??字袛D出后,在熔融或半熔融狀態(tài)下進(jìn)行切粒的方法。 切粒方式對(duì)造粒工藝及粒子品質(zhì)的影響切粒主要有熱切和冷切兩種形式。漏流也是由于機(jī)頭、過濾網(wǎng)、多孔板等對(duì)物料產(chǎn)生的反壓力引起的,其體積流率常用QL表示,QL一般比Qp小得多。物料在均化段的流動(dòng)可分為正流、逆流、橫流和漏流4種:正流是物料在螺槽中向機(jī)頭方向的流動(dòng),其體積流率常用Qd表示。均化段是將壓縮段送來的熔融物料進(jìn)一步塑化均勻,最后使其定量、定壓,由機(jī)頭流道均勻擠出。冷切法則是先擠出條狀或片狀物,經(jīng)冷卻后進(jìn)行切粒,這種方法機(jī)構(gòu)相對(duì)龐大、動(dòng)力消耗多、切刀磨損快,但是刀具結(jié)構(gòu)常比熱切刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)造粒模板的要求也較熱切粒低,故也有應(yīng)用。熱切機(jī)械采用水冷時(shí)對(duì)水溫和水質(zhì)都有嚴(yán)格的要求,以避免水溫過低堵塞模板的??谆蛩疁剡^高出現(xiàn)連?,F(xiàn)象,和冷卻水的pH值變化對(duì)刀具的腐蝕,此外,切粒刀的強(qiáng)度和鋒利程度必須適中,材質(zhì)要求高,旋轉(zhuǎn)速度也必須適當(dāng)。此外對(duì)造粒模板的要求也比較高:造粒模板表面粗糙度及加工尺寸精度必須很高,否則會(huì)引起墊刀、顆粒碎片多、并造成切刀磨損嚴(yán)重、影響造粒模板與切粒刀的最佳匹配和操作運(yùn)行。熱切粒是采用特殊形狀的旋轉(zhuǎn)刀,切斷由多孔板擠出的塑料條,這種切粒裝置結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,其缺點(diǎn)是當(dāng)產(chǎn)量大時(shí)冷卻問題較大。其中熱切法又可分風(fēng)冷熱切、水下熱切和干切三種。所謂熱切是指物料從機(jī)頭??字袛D出后,在熔融或半熔融狀態(tài)下進(jìn)行切粒的方法。目前世界各國(guó)雙螺桿擠出造粒機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)是:超深螺槽、高轉(zhuǎn)速、超高扭矩、大馬力、高產(chǎn)低耗和微機(jī)控制。)c同向雙螺桿+單螺桿擠出造粒機(jī)。常用的大型擠出機(jī)械機(jī)型有:a)同向雙螺桿擠出造粒機(jī)。廢舊農(nóng)膜干法造粒設(shè)備一般包括破碎機(jī)械,干燥機(jī)械,擠出機(jī)械和切粒機(jī)械四部分,簡(jiǎn)述如下:破碎機(jī)械的一般工作過程是:動(dòng)刀隨轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng),由加料口加入的料塊在重力及其他推動(dòng)力作用下,進(jìn)入室壁與轉(zhuǎn)子之間區(qū)域,在經(jīng)過定刀與動(dòng)刀之間的間隙時(shí)被切割或撞擊成碎塊,如果碎塊的尺寸小于篩板的篩孔,碎塊就從排料口排出,過大的碎塊則被動(dòng)刀刮住,在另一定刀與動(dòng)刀間隙中被切割或撞擊,如此往復(fù),直到碎塊全部排出。由于廢舊農(nóng)膜中含有至少40%的水分和30%以上的泥沙,一般的分離難以達(dá)到較好的雜質(zhì)去除效果,使進(jìn)入熔融擠出切粒機(jī)的農(nóng)膜中仍然含有大量的雜質(zhì),對(duì)熔融切粒機(jī)械造成嚴(yán)重的磨損:此外由于雜質(zhì)的存在,產(chǎn)品的純度降低,售價(jià)只有濕法造粒產(chǎn)品的5060%,只能用來生產(chǎn)一些低品質(zhì)的塑料制品,難以提高經(jīng)濟(jì)效益,干法工藝最主要的優(yōu)點(diǎn)是沒有廢水產(chǎn)生,二次污染大大減少。常見的再生塑料制品有再生農(nóng)膜、各種包裝袋和垃圾袋、再生農(nóng)用管道、垃圾箱、土工合成材料等。隨著勞動(dòng)力成本的高,尤其是生產(chǎn)成本的逐年提高,簡(jiǎn)單回收利用的利潤(rùn)越來越低,這勢(shì)必影響其回收利用量。我國(guó)廢舊塑料的回收工作由于勞動(dòng)力低廉、回收成本較低,致使簡(jiǎn)單的再利用也可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。即便是個(gè)體小廠每年最低消耗都需數(shù)百噸。一個(gè)中等規(guī)模的吹膜廠,每年消耗PE再生顆粒1000噸以上。目前,我國(guó)塑料新原料售價(jià)為800012000元/噸,而再生顆粒則只需35006300元/噸。 廢舊塑料再生產(chǎn)品的現(xiàn)狀和前景廢舊塑料加工成顆粒后,只是改變了其外觀形狀,并沒有改變其化學(xué)特性,依然具有良好的綜合材料性能,可滿足吹膜、拉絲、拉管、注塑、擠出型材等技術(shù)要求,大量應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)。開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的干式塑料再生造粒技術(shù)不僅適合我國(guó)國(guó)情,而且推廣容易、見效快。更重要的是加大科技創(chuàng)新的投入,吸引專業(yè)技術(shù)人才,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;蛯I(yè)化生產(chǎn)。為貫徹聯(lián)合國(guó)巴西環(huán)發(fā)大會(huì)通過的“21世紀(jì)議程”提出的經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的方針,促使人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,推動(dòng)廢塑污染問題的解決,國(guó)家環(huán)保局已將廢舊塑料列為21世紀(jì)在環(huán)保領(lǐng)域要控制的三大重點(diǎn)之一,指出必須強(qiáng)化管理、依靠科技進(jìn)步搞好回收利用。對(duì)破碎清洗干燥擠出切粒程序的重新整合,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。使造粒機(jī)構(gòu)具有體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性好,精度高,成本低,耗能量小,使用壽命長(zhǎng),噪聲小等特點(diǎn)。對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),確保了壓力流速穩(wěn)定,擠出的條料粗細(xì)均勻、密實(shí)、連續(xù)。而同時(shí),國(guó)內(nèi)針對(duì)塑料機(jī)械的專門研究機(jī)構(gòu)也很少,普遍存在著科研創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足的問題。此外國(guó)內(nèi)塑料回收造粒機(jī)械企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上的投入很少,主要仿制國(guó)內(nèi)外同行產(chǎn)品,鮮有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。雖然有一些塑料回收造粒機(jī)械企業(yè)不僅占據(jù)了國(guó)內(nèi)的較大市場(chǎng)分額,還有相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品出口國(guó)外,但出口產(chǎn)品主要銷往發(fā)展中國(guó)家,屬中低檔產(chǎn)品,利潤(rùn)薄,競(jìng)爭(zhēng)力不高。而小企業(yè)無論是技術(shù)力量、生產(chǎn)設(shè)備,還是管理水平,都很薄弱,因而只能生產(chǎn)中低等的產(chǎn)品,導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,低水平的中小型造粒機(jī)充斥市場(chǎng),而高水平、高性能的機(jī)械卻供不應(yīng)求。目前我國(guó)廢舊農(nóng)膜回收造粒機(jī)械制造企業(yè)主要分布在山東、遼寧、江蘇、甘肅、河南、北京等地,其中大規(guī)模企業(yè)極少。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)共有塑料機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)280多家,1994年全行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值22億元,1995年生產(chǎn)塑料加工機(jī)械設(shè)備85000臺(tái)(套),己進(jìn)入世界塑機(jī)生產(chǎn)大國(guó)的行列。近年來,通過與外商合作、合資及生產(chǎn)許可證轉(zhuǎn)讓,引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)制造技術(shù)以及國(guó)內(nèi)的研制開發(fā),中小型塑料擠出造粒機(jī)基本形成了系列產(chǎn)品。甚至有一些小的作坊,對(duì)洗滌廢舊農(nóng)膜的污水不經(jīng)過處理就直接排放到農(nóng)田或廢水池里,對(duì)回收后不能加工的廢料,采用露天焚燒的方法,這些都會(huì)嚴(yán)重污染水和空氣所以,如何低成本高效率的除去廢舊農(nóng)膜中混有的雜質(zhì),提高產(chǎn)品的純度和減少機(jī)器設(shè)備磨損,保護(hù)環(huán)境是廢舊農(nóng)膜再生造粒技術(shù)的關(guān)鍵所在。除雜效果不好的粒料對(duì)后續(xù)處理機(jī)械會(huì)造成嚴(yán)重的磨損,影響機(jī)器正常的運(yùn)行。這些都導(dǎo)致了廢舊農(nóng)膜回收造粒雖然有經(jīng)濟(jì)效益,但是長(zhǎng)期以來技術(shù)水平很低的狀況。雖然國(guó)家出臺(tái)了一些優(yōu)惠政策,但目前絕大多數(shù)企業(yè)沒有條件引進(jìn)開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值低,阻礙了回收造粒的發(fā)展進(jìn)程。在加入WTO的談判中,中國(guó)承諾對(duì)外開放再生塑料市場(chǎng),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加殘酷和激烈。(3)少數(shù)地區(qū)起步較早,形成一定規(guī)模,但觀念、技術(shù)及管理滯后,發(fā)展方向不明,后勁嚴(yán)重不足。根據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委公布,“九五”期間,每年大約有1400萬(wàn)噸廢舊塑料沒有得到回收利用,再生利用率只有25%,直接資源浪費(fèi)高達(dá)280億元/年。但由于技術(shù)管理水平較低,一些小加工企業(yè)經(jīng)常被關(guān)閉停產(chǎn),20022003年有些地區(qū)關(guān)閉停產(chǎn)的加工廠超過正常工作的。廢舊農(nóng)膜再生造粒后,只是改變了外觀形狀,其化學(xué)特性并沒有改變,依然具有良好的綜合材料性能,可再次應(yīng)用于農(nóng)用塑料膜的生產(chǎn)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),一個(gè)中等城市每年產(chǎn)生的塑料廢棄物,可滿足20家中、小型塑料企業(yè)的原料需求,利用廢舊塑料熔融造粒,可以緩解塑料原料供需矛盾。而且熱能利用率低。燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的酸性氣體和有毒物質(zhì),造成二次污染。(5)焚燒處理技術(shù)焚燒處理可獲得廢舊農(nóng)膜的熱能,用于發(fā)電。廢舊的聚苯乙烯能溶解于有機(jī)溶劑中制成樹脂膠,苯系和鹵代烷系溶劑能溶解。把廢聚苯乙烯泡沫塑料溶于二甲苯中,加或不加增塑劑制成透明防水涂料和粘結(jié)劑。雖然獲得的燃料氣體和油類混合物可作為燃料使用,但剩余的30%殘?jiān)仨氝M(jìn)行再處理。(3)高溫?zé)峤饧夹g(shù)高溫?zé)峤馐侵父邷厍闆r下高分子材料的熱降解,同時(shí)放出大量氣體。油化工藝產(chǎn)出的油品產(chǎn)率可達(dá)75%~80%以上,可用作燃油鍋爐用油。 廢舊農(nóng)膜回收工藝現(xiàn)狀目前,我國(guó)廢舊農(nóng)膜的回收利用工藝有以下幾種方法(1)再生造粒技術(shù)再生造粒是將廢舊農(nóng)膜重新加熱塑化、切粒而加以利用,其基本原理是廢舊農(nóng)膜經(jīng)破碎送入熔融裝置,農(nóng)膜在其熔化溫度內(nèi)被熔化,經(jīng)擠壓切粒,獲得二次母粒。在一些產(chǎn)糧地區(qū)的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明,連續(xù)使用兩年農(nóng)膜以上麥田,小麥減產(chǎn)約9%,連續(xù)使用5年的小麥田,每畝殘留農(nóng)膜碎片達(dá)25kg,小麥減產(chǎn)26% 。隨著農(nóng)用塑料薄膜的大規(guī)模使用,帶來的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,農(nóng)膜的廢棄與處置已經(jīng)引起一系列環(huán)境問題。農(nóng)膜年產(chǎn)量由不足30萬(wàn)噸猛增到100萬(wàn)噸。 106㎡,年用量45萬(wàn)畝。但是,該行業(yè)在給地方帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來了社會(huì)與環(huán)境的負(fù)而效益,也使人們開始全而審視其未來發(fā)展的困境與出路問題。在這種形勢(shì)下,廢舊塑料的回收、再生與利用作為一種節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的新型產(chǎn)業(yè),成為又一個(gè)經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)。 第1章 我國(guó)廢舊農(nóng)膜處理現(xiàn)狀 概述隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和工業(yè)化程度的不斷提高,塑料工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展??傊?,今天塑料工業(yè)的發(fā)展圍繞著“塑料與環(huán)境”這一中心展開。廢舊塑料本身價(jià)格并不貴,對(duì)塑料再生制品的經(jīng)濟(jì)性分析表明只要合理規(guī)劃,完善回收再生工藝,例如使用添加劑,干燥原料粒子,改變成型過程的參數(shù)等都能改善制品的性能,會(huì)使再生制品的制造成本較低。我國(guó)作為能源需求大國(guó),進(jìn)口廢舊塑料可為國(guó)家節(jié)約資源,緩解國(guó)內(nèi)的塑料原料供需矛盾,是對(duì)我國(guó)塑料原材料緊缺的有益補(bǔ)充,是國(guó)內(nèi)塑料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。再生塑料與原生料一樣應(yīng)用廣泛,但缺乏新產(chǎn)品、新技術(shù)的推廣和開發(fā);缺乏再生產(chǎn)品推廣應(yīng)用的扶持政策;缺乏促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的強(qiáng)制性實(shí)施;缺乏社會(huì)對(duì)該行業(yè)應(yīng)有的關(guān)注和支持。塑料本身是環(huán)境友好材料,然而僅僅因?yàn)槿藗儾回?fù)責(zé)任地亂拋亂丟行為造成社會(huì)上某些媒體對(duì)塑料不負(fù)責(zé)任、不公平的責(zé)難是不對(duì)的。塑料再生利用是解決塑料與環(huán)境問題非常有效的途徑。有的企業(yè)雖然在排氣口接了一個(gè)煙囪,暫時(shí)對(duì)操作環(huán)境煙霧有所緩解,但還沒有根本上解決大氣污染問題。所以在熔煉再生時(shí),由于隔絕空氣加熱,會(huì)產(chǎn)生大量的末被燃燒的濃重油煙和其他有害氣體。當(dāng)然也給靠揀破爛為生的人和舊塑料回收再生行業(yè)提供了豐富的原料來源。國(guó)外曾經(jīng)有人稱“塑料袋的發(fā)明是人類最糟糕的發(fā)明”,他指的是不會(huì)降解的塑料袋以及薄膜和其他塑料制品丟棄后產(chǎn)生的大量生活垃圾,對(duì)人類生存環(huán)境的嚴(yán)重污染。由于農(nóng)用塑料膜不易分解,如果填埋,進(jìn)入土壤之后,長(zhǎng)期不腐爛,不僅占用大量土地資源,影響土地的通透性和滲水性,破壞土質(zhì),嚴(yán)重危害植物的生長(zhǎng),降低土壤的使用價(jià)值而且還會(huì)纏繞農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)器件、影響田間作業(yè)。農(nóng)膜品種超過40種。㎡,年用量69萬(wàn)畝,據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)。關(guān)鍵詞:廢舊農(nóng)膜,干燥,擠出機(jī),干法造粒 Waste plastic recycling palletizing process of plastic sheetingABSTRACTWith largescale agricultural use of plastic mulching films, growing environmental pollution caused, plastic sheeting and disposal of scrap has caused a series of environmental problems. As the deposition of agricultural plastic film is not easy, if the landfill into the soil, the longterm does not decay, not only takes up a lot of land resources, affect the permeability and water permeability of land, destruction of soil quality, serious harm to plant growth, value and reduce soil winding rotation device will affect the agricultural field operations. In this situation Pu, waste plastic recycling, regeneration and utilization as an energy saving and environmental protection of new industries, to bee another economic hot spot.At present, the recycling process of waste plastic sheeting There are several way