難回收塑料的粉碎再生與成型設備的製作方法
2024-04-05 04:54:05 1
難回收塑料的粉碎再生與成型設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種難回收塑料的粉碎再生與成型設備，包括相接的粉碎系統設備及成型系統設備；所述粉碎系統設備及成型系統設備之間連接安裝有再生裝置，所述再生裝置包括再生裝置腔體，所述再生裝置腔體上連通安裝有用於投放再生料的料鬥，所述再生裝置腔體內設有用於粉碎物料的剪切機構、用於將物料網狀交聯結構破壞的粉磨機構以及將再生料或再生料與熱塑性樹脂/塑料助劑混合均勻的攪拌機構。本實用新型通過機械物理作用使廢料發生物理變化，促使化學性質發生改變；通過添加熱塑性塑料成分和助劑以及攪拌過程中產生的強機械力和摩擦熱作用促使熱固性塑料和熱塑性塑料分子結構之間發生化學反應，實現再生過程，可獲得具有較強力學性能的再生塑料製品。
【專利說明】難回收塑料的粉碎再生與成型設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種廢舊塑料處理設備，具體涉及一種難回收塑料的回收再利用的設備，特別涉及一種對難以再生的熱固性塑料廢棄物粉碎再生與成型設備。
【背景技術】
[0002]隨著人們環保意識的加強，一股的廢舊塑料得到了很好的再生利用。但是由於廢舊塑料中難回收塑料的物理化學性質限制，導致難以實現對其的回收再利用處理。
[0003]所述難回收塑料包括酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯、蜜胺和脲醛樹脂等，都以熱固性塑料為主，具有機械強度高、耐熱性好等優越的物理化學性能。主要用於隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等惡劣環境中，廣泛用於電器絕緣、日用、機械、建築及玻璃鋼等應用領域。這類塑料在加工過程中發生化學變化，分子結構從加工前的線型結構變成網狀交聯結構，不能再次加熱熔融，也不能在溶劑中溶解，因此回收利用相當困難，因而造成了大量的垃圾，汙染環境成為廢棄物。
[0004]目前，已研究出的回收方法主要有機械法和化學法。物理法是指在不破壞高分子聚合物本身的化學結構、不改變其基本組成的情況下，僅改變廢棄物的物理形態後直接利用的方法，這種方法生產效率較高、操作簡單、二次汙染少，但是生產的製品性能較差，只能做次級用品使用，經濟效益低；化學法是通過裂解成單體和低聚物而回收利用或通過燒結製成活性炭，缺陷是工藝複雜，適用性差，回收效率低，生產成本高，技術難度較高，反應產生的毒副產物難以控制，嚴重汙染環境。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種工藝簡單、使用方便、回收效率好、再生塑料製品性能強的難回收塑料的粉碎再生與成型設備。
[0006]一種難回收塑料的粉碎再生與成型設備，包括相接的粉碎系統設備及成型系統設備；所述粉碎系統設備及成型系統設備之間連接安裝有再生裝置，所述再生裝置包括再生裝置腔體，所述再生裝置腔體上連通安裝有用於投放再生料的料鬥，所述再生裝置腔體內設有用於粉碎物料的剪切機構、用於將物料網狀交聯結構破壞的粉磨機構以及將再生料或再生料與熱塑性樹脂/塑料助劑混合均勻的攪拌機構。
[0007]所述剪切機構，包括套設在主軸上的剪切刀軸，所述主軸橫向設置在再生裝置腔體內，一端與再生裝置驅動電機動力相接，另一端安裝有攪拌機構，所述剪切刀軸伸向再生裝置驅動電機的一端安裝有環形定刀；所述粉磨機構包括間隙設置的動磨盤及靜磨盤，動磨盤安裝在剪切刀軸一端的法蘭盤上，和剪切刀軸同步旋轉，靜磨盤固定安裝在再生裝置腔體內壁上；所述攪拌機構由若干個旋轉的攪拌葉片組成。
[0008]優選地，
[0009]所述粉碎系統設備包括破碎裝置以及微細粉碎裝置，所述破碎裝置內腔的進口端設有旋轉式破碎刀，所述旋轉式破碎刀與破碎裝置內腔的出口端之間隔設有濾網；所述微細粉碎裝置內腔的進口端設有環形定刀，所述環形定刀內設有旋轉動刀。
[0010]優選地，
[0011]所述成型系統設備包括加熱擠出裝置以及模壓裝置，所述加熱擠出裝置包括機筒，所述機筒連接在模壓裝置的進料口處，所述機筒的內腔中設有將物料擠入進模壓裝置內的螺杆，機筒外均布設有環形加熱裝置。
[0012]優選地，
[0013]所述加熱擠出裝置的機筒外設有保溫罩，在機筒上安裝有排氣系統，成型裝置驅動電機通過減速箱為機筒中的螺杆提供動力。
[0014]優選地，
[0015]所述模壓裝置包括機架，所述機架底部固定有凹模，所述凹模上方設有與其相適配，並且可相對凹模對合面縱嚮往復移動凸模，機筒的出料端通向凹模對合面。
[0016]優選地，
[0017]所述凹模、凸模的內壁均勻分布有脫模劑。
[0018]優選地，
[0019]所述動磨盤及靜磨盤結構相同，中心為通孔，兩磨盤的相對錐面上有規律的分布研磨刀齒。
[0020]優選地，
[0021]所述動磨盤及靜磨盤的間距可調。
[0022]本實用新型首先利用粉碎系統設備對廢舊熱固性塑料進行粗粉碎獲得粉碎料，將粉碎後的物料送入再生裝置，使物料發生機械力活化反應，獲得高反應活性的再生料，最後在模壓成型，生產製備再生塑料產品。
[0023]本實用新型可以克服原有物理法製品性能較差，經濟效益低的缺點，通過機械物理作用不僅使廢料發生物理變化，同時產生機械力化學效應，促使化學性質發生改變，廢料獲得粉碎再生，即恢復可加工性能；在機械物理作用下，通過添加熱塑性塑料成分和助劑以及攪拌過程中產生的強機械力和摩擦熱作用促使熱固性塑料和熱塑性塑料分子結構之間發生化學反應，實現再生過程，獲得到麵團狀再生混合物，這樣通過回收設備的擠出和壓力成型，最終獲得具有較強力學性能的再生塑料製品。而且各裝置依次相依，形成一條完整的生產流水線，能實現工業化生產，具有很大的環保效益和經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0025]圖2為本實用新型中再生裝置的結構示意圖。
[0026]圖3為本實用新型中動/靜磨盤的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合具體實施例，對本實用新型做進一步說明。應理解，以下實施例僅用於說明本實用新型而非用於限制本實用新型的範圍。
[0028]參見圖1，本實用新型提供的一種難回收塑料的粉碎再生與成型設備，包括相接的粉碎系統設備I及成型系統設備2，當然其他輔助設備(例如輸送設備等)的添加，也完全適用本實用新型所提出的實用新型構思和技術方案。
[0029]為了解決在本說明書【背景技術】部分所述的目前公知技術存在的問題並克服其缺陷，確保難回收塑料不會因為其特性而導致的生產製品性能差、工藝的複雜，本實用新型採取的技術方案為:如圖1所示，在粉碎系統設備I及成型系統設備2之間連接安裝有再生裝置3，結合圖2，所述再生裝置3包括再生裝置腔體3a，所述再生裝置腔體3a上連通安裝有用於投放再生料的料鬥3b，所述再生裝置腔體3a內設有用於粉碎物料的剪切機構3a.1、用於將物料網狀交聯結構破壞的粉磨機構3a.2以及將再生料或再生料與熱塑性樹脂/塑料助劑混合均勻的攪拌機構3a.3。
[0030]所述剪切機構3a.I包括套設在主軸3a.4上的剪切刀軸3a.5，所述主軸3a.4橫向設置在再生裝置腔體3a內，一端與其外部的再生裝置驅動電機3a.6動力相接，另一端安裝有攪拌機構3a.3,所述剪切刀軸3a.5伸向再生裝置驅動電機3a.6的一端安裝有環形定刀3a.7，剪切機構3a.I利用高速剪切力作用使物料充分粉碎，同時利用剪切刀軸的軸向力作用，把物料送入粉磨區域。
[0031]所述粉磨機構3a.2包括間隙設置的動磨盤3a.8及靜磨盤3a.9，動磨盤3a.8安裝在剪切刀軸3a.5 一端的法蘭盤上，和剪切刀軸3a.5同步旋轉，靜磨盤3a.9固定安裝在再生裝置腔體3a內壁上，動磨盤3a.8及靜磨盤3a.9相對高速運動形成的強剪切力和強擠壓力，物料在這一過程中受到的周期性的剪切、擠壓、環向應力作用，使得物料網狀交聯結構進一步破壞，分子鏈結構斷裂，物料發生機械力化學反應，生成大量活性反應基團。
[0032]所述攪拌機構3a.3由若干個旋轉的攪拌葉片組成，將再生料或再生料與熱塑性樹脂/塑料助劑混合均勻，同時攪拌過程中產生的強機械力和摩擦作用促使活性反應基團和熱塑性成分的分子結構之間發生機械力化學合成反應，恢復成型加工能力，獲得高反應活性的再生料。
[0033]在機械物理作用下，通過添加熱塑性塑料成分和助劑以及攪拌過程中產生的強機械力和摩擦熱作用促使熱固性塑料和熱塑性塑料分子結構之間發生化學反應，實現再生過程，獲得到麵團狀再生混合物，這樣再進入成型工序後，可以最終獲得具有較強力學性能的再生塑料製品。
[0034]本實用新型為了更進一步完善其結構，本實用新型的結構在具體實施時，還可以在以上所述的技術方案基礎上，採用下面的實施例:
[0035]實施例1
[0036]所述粉碎系統設備I包括破碎裝置Ia以及微細粉碎裝置Ib，所述破碎裝置Ia內腔的進口端設有旋轉式破碎刀Ia.1，所述旋轉式破碎刀Ia.I與破碎裝置Ia內腔的出口端之間隔設有濾網Ia.2，大塊的酚醛、環氧等高硬度高強度塑料進行破碎通過旋轉式破碎刀Ia.2得到破碎後，經過濾進入微細粉碎裝置Ib ;所述微細粉碎裝置Ib內腔的進口端設有環形定刀Ib.1，所述環形定刀Ib.I內設有旋轉動刀Ib.2，所述環形定刀Ib.1、旋轉動刀Ib.2與微細粉碎裝置I的出口端相連通。在微細粉碎裝置Ib中利用高速剪切力的循環作用，使物料得到充分的粉碎，可以得到微細粉體物料。
[0037]實施例2
[0038]所述成型系統設備2包括加熱擠出裝置2b以及模壓裝置2c，所述加熱擠出裝置2b包括機筒2b.I，所述機筒2b.I連接在模壓裝置2c的進料口處，所述機筒2b.I的內腔中設有將物料擠入進模壓裝置2c內的螺杆2b.2，機筒2b.I外均布設有環形加熱裝置2b.3。
[0039]所述加熱擠出裝置2b的機筒2b.I外設有保溫罩2b.4，在機筒2b.I上安裝有排氣系統2b.5，成型裝置驅動電機2b.6通過減速箱2b.7為機筒2b.I中的螺杆2b.2提供動力。再生料輸送進入機筒2b.I內，成型裝置驅動電機2b.6帶動螺杆2b.2的旋轉，螺杆2b.2在機筒2b.I內旋轉，實現對物料的輸送、熔融、剪切和排氣，最後對物料壓縮產生壓力，物料從模頭2b.8擠出。在此過程中，環形加熱裝置2b.3對機筒2b.I進行加熱，使機筒2b.I的溫度控制在170.180?，物料經固體輸送、壓縮熔融後，由粒料變成麵團狀，經過排氣系統2b.5時，物料的水分和揮發性氣體由排氣系統2b.5排出機筒2b.I。
[0040]實施例3[0041]所述模壓裝置2c包括機架2c.1，所述機架2c.I底部固定有凹模2c.2，所述凹模2c.2上方設有與其相適配，並且可相對凹模2c.2對合面縱嚮往復移動凸模2c.3，機筒2b.I的出料端通向凹模2c.2對合面。所述凹模2c.2、凸模2c.3的內壁均勻分布有脫模劑，通過合模系統的調整，凸模2c.3進入凹模2c.2內小段距離，形成封閉的模腔。麵團狀的再生料擠入凹模2c.2中，當凹模2c.2模腔內充滿再生料後從冒口中冒出，擠出模壓過程停止，啟動合模系統，凸模2c.3向下運動，對物料進行壓縮，使得麵團狀的再生料體積變小、壓實，保壓後卸壓開模，冷卻後獲得再生塑料產品。
[0042]實施例4
[0043]參見圖3，所述動磨盤3a.8及靜磨盤3a.9結構相同，中心為通孔，兩磨盤的相對錐面上有規律的分布研磨刀齒3a.10，而且兩磨盤之間有可調整的間隙而形成研磨空間。
【權利要求】
1.一種難回收塑料的粉碎再生與成型設備，包括相接的粉碎系統設備及成型系統設備，其特徵在於:所述粉碎系統設備及成型系統設備之間連接安裝有再生裝置，所述再生裝置包括再生裝置腔體，所述再生裝置腔體上連通安裝有用於投放再生料的料鬥，所述再生裝置腔體內設有用於粉碎物料的剪切機構、用於將物料網狀交聯結構破壞的粉磨機構以及將再生料或再生料與熱塑性樹脂/塑料助劑混合均勻的攪拌機構。
2.根據權利要求1所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述剪切機構，包括套設在主軸上的剪切刀軸，所述主軸橫向設置在再生裝置腔體內，一端與再生裝置驅動電機動力相接，另一端安裝有攪拌機構，所述剪切刀軸伸向再生裝置驅動電機的一端安裝有環形定刀；所述粉磨機構包括間隙設置的動磨盤及靜磨盤，動磨盤安裝在剪切刀軸一端的法蘭盤上，和剪切刀軸同步旋轉，靜磨盤固定安裝在再生裝置腔體內壁上；所述攪拌機構由若干個旋轉的攪拌葉片組成。
3.根據權利要求1所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述粉碎系統設備包括破碎裝置以及微細粉碎裝置，所述破碎裝置內腔的進口端設有旋轉式破碎刀，所述旋轉式破碎刀與破碎裝置內腔的出口端之間隔設有濾網；所述微細粉碎裝置內腔的進口端設有環形定刀，所述環形定刀內設有旋轉動刀。
4.根據權利要求1所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述成型系統設備包括加熱擠出裝置以及模壓裝置，所述加熱擠出裝置包括機筒，所述機筒連接在模壓裝置的進料口處，所述機筒的內腔中設有將物料擠入進模壓裝置內的螺杆，機筒外均布設有環形加熱裝置。
5.根據權利要求4所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述加熱擠出裝置的機筒外設有保溫罩，在機筒上安裝有排氣系統，成型裝置驅動電機通過減速箱為機筒中的螺杆提供動力。
6.根據權利要求4所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述模壓裝置包括機架，所述機架底部固定有凹模，所述凹模上方設有與其相適配，並且可相對凹模對合面縱嚮往復移動凸模，機筒的出料端通向凹模對合面。
7.根據權利要求6所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述凹模、凸模的內壁均勻分布有脫模劑。
8.根據權利要求2所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於:所述動磨盤及靜磨盤結構相同，中心為通孔，兩磨盤的相對錐面上有規律的分布研磨刀齒。
9.根據權利要求2所述的難回收塑料的粉碎再生與成型設備，其特徵在於所述動磨盤及靜磨盤的間距可調。
【文檔編號】B29B17/04GK203460352SQ201320507581
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】何平, 吳仲偉 申請人:安徽建築大學