PVC塑料有哪些回收工藝以及簡介
專欄:回收與利用
發布日期:2013-04-17
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作者:佚名
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現在開發的新技術有溶劑法、機械法、化學法等, 其中溶劑法是歐洲新開發的技術。 4.1 溶劑法 4.1.1 Vinyloop工藝 此工藝系Solvay SA公司與它的幾個工業合作伙伴開發的, 取名為Vinyloop工藝。該工藝用于回收除去銅后的含PVC及橡膠的電纜料, 以間歇法操作?;厥諘r, 首先采用靜電分離器將原始物料分離, 得到PVC/橡膠料, 后者經磨碎后送入...

        現在開發的新技術有溶劑法、機械法、化學法等, 其中溶劑法是歐洲新開發的技術。 

4.1 溶劑法 
4.1.1  Vinyloop工藝 
        此工藝系Solvay SA公司與它的幾個工業合作伙伴開發的, 取名為Vinyloop工藝。該工藝用于回收除去銅后的含PVC及橡膠的電纜料, 以間歇法操作?;厥諘r, 首先采用靜電分離器將原始物料分離, 得到PVC/橡膠料, 后者經磨碎后送入溶解器, 用甲基乙基甲酮( ME K)溶解,所得溶液送入自旋過濾器以特殊過濾法除去未溶的雜質及其他污染物。濾液送入沉淀器, 往溶液中加入添加劑及吹入蒸汽, 令PVC沉淀為小圓球粒料。然后將溶劑蒸發、冷凝, 再送入溶解器循環利用。而得到的PVC粒料則進入自旋干燥器預干器, 再進入空氣干燥器干燥后即成流散性良好的PVC , 其密度與新PVC相近, 但物料通常顯灰色, 這是因為PVC中含有的顏料和多種添加劑難于除盡之故。不過, 因為此工藝過程各步的溫度不高于115cc , 所以PVC的各項性能基本上未惡化。Vinyloopl 工藝在經濟上是可行的, 因為回收的PVC粒料可直接使用,而不需再行造粒。 
        原則上, Vinyloop工藝用于處理各種PVC廢舊料, 如電纜包覆層和絕緣層、地板等, 而回收得到的PVC仍可作為原用途的原料。但不能將電纜料與粉碎后的地板料混合, 因為PVC 電纜料中的各種鉛穩定劑是彼此相容的, PVC地板中的各種錫穩定劑也是相容的, 但鉛穩定劑和錫穩定劑混合后使回收PVC顯棕色。 
4.1.2  Delphi 工藝 
        第二個以溶劑法回收PVC的新工藝系用于從整個汽車配線板中回收PVC 。 
        此工藝是由位于德國Wuppertal的DelPhl汽車廠及WuDDertal大學聯合開發的, 三年前即已為位于德國NohfeIden—Eisen 的一家汽車部回收商WietekGmbh 所工業化。采用此工藝回收PVC , 所耗費用低于新PVC 價格2 0 %。該工藝以酯和酮為溶劑, 但溶劑用量比Vinyloop 工藝少得多。在Delphi工藝中, 溶劑并不將廢PVC完全溶解, 而只是將其軟化,使其易于與銅線分離, 而所得銅線即可用于支付回收PVC過程所需費用。Wietek公司已發明了一種采用離心法分離塑料與溶劑的工藝, 并已獲專利權。因為用此工藝回收帶PVC護套或絕緣層的電纜時, 并不將電纜切斷, 所以回收工藝無塵, 也不需過濾和分離金屬。Wietek 公司按此工藝建立的回收PVC生產線, 每年可回收2 2 5 t 可重新使用的PVC ,且該生產線也可用于回收某些其他材料, 例如,Wietek公司已研究成功了一種用溶劑法由汽車格柵和照明器及某些含金屬的塑料部件回收ABS (丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物)和ABS廠丙烯酸類樹脂的新工藝。 
4.2  機械法 
        采用機械法可回收多種PVC制品,包括管材、電纜料、板材、薄膜、汽車元件及瓶子等。經此法回收后的PVC,可重新用于制造很多制品, 包括窗框、地墊、地板、防護板、隔音板、管子配件、排水溝、涂層、非食品瓶等, 甚至可用于制造纖維及次要的計算機元件。對于回收PVC瓶, 機械法已工業化, 下面主要介紹Solvayl 工藝 
        Solvayl 工藝-采用Solvayl工藝時, 首先將成捆的PVC瓶在捆材松解器上松開, 如其中混雜有P E T 瓶, 則可采用XR F (X射線熒光法) 自動系統或手工操作的UV(紫外)系統, 將P E T 瓶從PVC瓶分出(回收來的廢舊瓶子通常是PVC瓶及P E T瓶混雜的)。然后令瓶流通過一個金屬檢測器, 以除出瓶流中的任何金屬碎片, 以免其損傷工藝下游的破碎設備。隨后, 剛C被軋碎為片材, 后者用一螺旋輸送器送入一組離心分離器, 并在此除去軟質材料, 如紙標簽、塑料薄膜及瓶材上粘附的污物等,而PVC瓶蓋上的鋁片則可采用靜電分離器除去。在破碎過程中, 形成的PVC片材的大小是一個很關鍵性的因素, 片材不宜過小, 否則它們會與軟質的紙標簽、塑料薄膜等一起被清除。此外, PVC片材的尺寸應大于離心過濾器篩網的孑L徑, 否則會堵塞篩網, 降低篩分效率。上述經過離心分離后的PVC片材再用螺旋輸送器進入沉浮分離槽, 在此槽中, P VC片材中的聚烯烴和聚苯乙烯泡沫塑料等雜質浮起, 而PVC及P E T 片材則沉下, 于是得以分開。將經上述處理所得的片材回收和干燥, 其中PVC的含量大于9 9 %。這種PVC可通過熔融過濾進一步純制, 使其中的P E T含量小于l OOm g /L 。這種純的PVC可用于造粒和加工成制品。 
        也可采用細碎再篩分的方法分離PVC片材及P E T 片材, 因為PVC及PET 的脆性不同, 所以細碎后所得PVC及P E T 片材大小有異, 因而可經篩分將兩者分開。但P ET瓶頸部和底部材料在細碎過程中的行為與PVC相似, 所以這部分材料還會混雜在PVC中而不能分開。還可采用泡沫浮選或靜電分離PVC及P ET 。 
4.3  化學法 
         PVC碎屑可在充氧的氫氧化鈉溶液中, 于150-260攝氏度及高壓下被氧化為草酸和苯酸。在最佳條件下, It PVC可生成600 kg 草酸及300kg 苯酸。在氫氧化鈉溶液濃度低于15 m ol /L 時, 提高溶液濃度, 草酸生成量增加。右圖是PVC進行的氧化反應示意圖。反應的第一步(a )是PVC脫HC I 以生成多烯烴, 第二步( b )是在氧作用下通過雙分子加成反應和多烯烴的環化生成芳香環, 第三步(c )是芳香族化合物的液相氧化生成苯酸。而通過液相的堿催化氧化, 多烯烴、芳香族化合物及苯酸三者均可轉化為草酸及C02。在2 5 0 0 c 及5 MP a 的氧分壓下, PVC碎屑可在1 2 h 內被濃度為1 5 m o l /L 的氫氧化鈉溶液完全分解。此法可用于回收處理含填料的P VC或軟PVC , 因為軟PVC 中的增塑劑(如苯二甲酸酯)此時也可被氧化為草酸。 


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