幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法
2023-12-05 23:06:16
幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法。包括以下步驟：（1）破碎，（2）捏煉：將碎廢絲、廢膠塊顆粒、廢漿料、重鈣、顏料和DMAC捏煉15—25分鐘，得捏煉均勻的可塑性生膠；（3）擠出：將可塑性生膠擠出成型；（4）固化：生膠置入萃取槽中將生膠中的DMAC萃取出來，使膠料固化；（5）破碎：將固化好的膠料破碎，得到顆粒，（6）烘乾：將步驟（5）得到的顆粒加入到烘乾器中在100℃—105℃溫度下烘乾至含水率低於3%得到聚氨酯顆粒。本發明能夠對三種幹紡氨綸廢料（包括氨綸廢料絲、氨綸廢漿和氨綸廢膠塊）進行綜合處理，將各種幹紡氨綸廢料再生利用，變廢為寶，減少對環境的汙染，原材料成本低，具有很大的社會效益和經濟效益。
【專利說明】幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種幹紡法氨綸廢料(包括氨綸廢料絲、氨綸廢漿和氨綸廢膠塊)的綜合處理方法。
【背景技術】
[0002]近年來，我國已成為世界上最大的幹紡氨綸生產國，隨之而來的幹紡氨綸廢料的處理也就成為一個大課題。每年生產的廢料數以萬噸計。原有的方法是環保部門強制運到指定地點深埋，氨綸廠家還須支付每噸數千元的處理費用。
[0003]幹紡氨綸廢料包括以下幾種:①幹紡法氨綸廢料絲。②幹紡法氨綸廢漿。③幹紡法氨綸廢膠塊(機頭料)。日前國內尚未有將以上三種廢料綜合處理工藝介紹以及專業處理廠家。有的只是單一處理幹紡氨綸廢絲的介紹和生產，其處理方式主要是將廢絲降解成聚四氫呋喃醚然後運用到彈性體的製造。由於其工藝和配方的局限性，所製得的聚四氫呋喃醚質量不穩定，始終無法成功地投入大規模生產。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:提供一種幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，該方法能夠對三種幹紡氨綸廢料(包括氨綸廢料絲、氨綸廢漿和氨綸廢膠塊)進行綜合處理，解決了上述現有技術中存在的不足之處。
[0005]解決上述技術問題的技術方案是:一種幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，所述的幹紡法氨綸廢料是指幹紡法氨綸廢絲、幹紡法氨綸廢漿料和幹紡法氨綸廢膠塊，該幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法包括以下步驟:
(1)破碎:
①幹紡法氨綸廢絲的破碎:將廢絲投入到破碎機中，得到長度為2— 3cm的碎廢絲備
用；
②幹紡法氨綸廢膠塊的破碎:先將廢膠塊內的DMAC置換出來，使廢膠塊內的DMAC質量濃度低於5%後，在100-105°C下烘乾至含水率低於3%後，將廢膠塊投入到破碎機中破碎，得直徑為I一 3mm的廢膠塊顆粒備用；
(2)捏煉:將碎廢絲、廢膠塊顆粒、幹紡法氨綸廢漿料、重鈣、顏料和質量濃度大於98%的DMAC按如下比例投入到捏煉裝置中在常溫常壓下捏煉15 — 25分鐘，得捏煉均勻的可塑性生膠；
碎廢絲12 —18重量份
廢膠塊顆粒12 —18重量份
幹紡法氨綸廢漿料 40— 50重量份 DMAC40— 50重量份
重鈣210— 230重量份
顏料7 —10重量份 (3)擠出:將可塑性生膠投入到擠出機中在常溫下擠出成型；
(4)固化:將擠出成型的生膠置入萃取槽中將生膠中的DMAC萃取出來，要求萃取結束後，膠料中的DMAC質量濃度低於1%，使膠料固化；
(5)破碎:將固化好的膠料破碎，得到顆粒；
(6)烘乾:將步驟(5)得到的顆粒加入到烘乾器中在100°C— 105°C溫度下烘乾至含水率低於3%得到聚氨酯顆粒。
[0006]步驟(4)具體操作為:將擠出成型的生膠依次置入8個不同萃取劑濃度的萃取槽中分別浸泡20— 28h，將生膠中的DMAC萃取出來，從先到後依次進入的8個萃取槽中的萃取劑分別為:50— 60%質量濃度的DMAC水溶液、40— 45%質量濃度的DMAC水溶液、30— 35%質量濃度的DMAC水溶液、23—27%質量濃度的DMAC水溶液、12 —18%質量濃度的DMAC水溶液、4—9%質量濃度的DMAC水溶液、0—1%質量濃度的DMAC水溶液、水，萃取結束後，生膠中的DMAC質量濃度低於1%，使膠料固化。
[0007]本發明的進一步技術方案是:將步驟(4)中得到的DMAC質量含量60%以上的萃取液泵入精餾塔中進行精餾，在160— 165°C處收集餾分，得到質量濃度大於98%的DMAC，循環到步驟(2)中使用。
[0008]步驟(2)中所述的捏煉裝置為Z型槳葉捏合機，所述的捏煉裝置的槳葉刀口處設置有其外端面為斜面的搓板。
[0009]所述的搓板斜面的傾斜角度a為5。—8°。
[0010]由於採用上述技術方案，本發明之幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法具有以下有益效果:
1、以幹紡氨綸廢絲及廢漿料、廢膠塊為原料，採用溼法工藝製造跑道專用聚氨酯顆粒。
[0011]現有的製造跑道專用聚氨酯顆粒都是用聚氨酯生膠經過塑煉，混煉擠出成型在高溫高壓下硫化製得。能耗大，成本高。本發明能夠將幹紡法氨綸廢料絲、幹紡法氨綸廢漿、幹紡法氨綸廢膠塊(機頭料)這三種廢料綜合處理，製備得到聚氨酯顆粒，得到的聚氨酯顆粒除了可以應用於塑膠跑道外，還可以作為各種彈性體的填料使用。本發明將各種幹紡氨綸廢料再生利用，變廢為寶，減少對環境的汙染，原材料成本低。由於本發明採用溼法萃取固化的製造工藝，不需要使用高溫高壓的硫化設備，大大地降低了能耗，降低了設備投資。本發明整個工藝沒有廢水、廢氣和廢渣排放。
[0012]2、傳統的捏合裝置採用Sigma 「Z」型窄口平面槳葉，這種設計只有剪切攪拌功能，捏合效果很差，無法捏合成團。本發明通過在槳葉刀口處增加寬面斜角的搓板，旋轉時和中間定刀產生強烈的搓壓，使物料得到充分搓壓、捏合，達到所需要的要求。該項發明提高了生產效率，降低了能耗。
[0013]3、本發明原料來源廣泛，投資小，具有很大的社會效益和經濟效益。舉例說明如下:若以投入100萬元做設備計，可形成每日加工處理廢絲I噸，廢漿I噸，廢膠塊I噸的生產能力，則可製得塑膠跑到專用顆粒6噸，年產值可達到I仟萬元，利稅可達到500萬元。
[0014]下面，結合附圖和實施例對本發明之幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法的技術特徵作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】[0015]圖1:本發明捏煉裝置的槳葉與搓板連接結構示意圖。
[0016]圖2-圖3:搓板結構示意圖。
[0017]圖2:主視剖視圖，圖3:俯視圖。
[0018]圖中:1-槳葉，2-搓板。
[0019]圖1中，箭頭表示槳葉的旋轉方向。
【具體實施方式】
[0020]一種幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，所述的幹紡法氨綸廢料是指幹紡法氨綸廢絲、幹紡法氨綸廢漿料和幹紡法氨綸廢膠塊，該幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法包括以下步驟:
(I)破碎:
①幹紡法氨綸廢絲的破碎:將廢絲投入到破碎機中，得到長度為2 — 3cm的碎廢絲備用。
[0021]②幹紡法氨綸廢膠塊的破碎:先將廢膠塊內的DMAC (N，N —二甲基乙醯胺)置換出來(可將廢膠塊投入清水池或低濃度DMAC中浸泡)，使廢膠塊內的DMAC質量濃度低於5%後，投入到旋轉烘乾器在100-105°C下烘乾至含水率低於3%後，將廢膠塊投入到破碎機中破碎，得直徑為I一 3mm的廢膠塊顆粒備用。
[0022](2)捏煉:將碎廢絲、廢膠塊顆粒、幹紡法氨綸廢漿料、重鈣、顏料和質量濃度大於98%的DMAC按如下比例投入到捏煉裝置中在常溫常壓下捏煉15 — 25分鐘，得捏煉均勻的可塑性生膠；
碎廢絲15公斤
廢膠塊顆粒15公斤
幹紡法氨綸廢漿料 45公斤 DMAC45公斤
重鈣220公斤
顏料8公斤
所述的捏煉裝置為Z型槳葉捏合機，所述的捏煉裝置的槳葉I刀口處設置有其外端面為斜面的搓板2，所述的搓板的斜面的傾斜角度α為5° -8°。
[0023](3)擠出:將可塑性生膠投入到擠出機中在常溫下擠出成型。
[0024](4)固化:將擠出成型的生膠依次置入8個不同萃取劑的萃取槽中分別浸泡24h，將生膠中的DMAC萃取出來，從先到後依次進入的8個萃取槽中的萃取劑分別為:55 %質量濃度的DMAC水溶液、40%質量濃度的DMAC水溶液、30%質量濃度的DMAC水溶液、23%質量濃度的DMAC水溶液、12%質量濃度的DMAC水溶液、4%質量濃度的DMAC水溶液、0%質量濃度的DMAC水溶液、水，萃取結束後，生膠中的DMAC質量濃度低於1%，使膠料固化。
[0025](5)破碎:將固化好的膠料破碎，得到顆粒。
[0026](6)烘乾:將步驟(5)得到的顆粒加入到烘乾器中在100°C — 105°C溫度下烘乾至含水率低於3%得到聚氨酯顆粒。
[0027]步驟(4)中使用的萃取液可以回收循環使用，具體操作為:將步驟(4)中得到的DMAC質量含量60%以上的萃取液泵入精餾塔中進行精餾，在163°C處收集餾分，得到質量濃度大於98%的DMAC，循環到步驟(2)中使用。
[0028]本實施例中，步驟(4)中，萃取槽的數量及萃取劑的濃度、浸泡時間可以根據實際情況更改，只要能夠保證萃取結束後，生膠中的DMAC質量濃度低於1%即可。同樣的道理，「幹紡法氨綸廢膠塊的破碎」步驟中，先將廢膠塊內的DMAC(N，N —二甲基乙醯胺)置換出來，實際操作過程，可將廢膠塊投入清水池或低濃度DMAC中浸泡，可根據實際情況確定浸泡的批次及浸泡液體的濃度，只要保證置換結束後，廢膠塊內的DMAC質量濃度低於5%即可。
【權利要求】
1.一種幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，所述的幹紡法氨綸廢料是指幹紡法氨綸廢絲、幹紡法氨綸廢漿料和幹紡法氨綸廢膠塊，其特徵在於:該幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法包括以下步驟: (1)破碎: ①幹紡法氨綸廢絲的破碎:將廢絲投入到破碎機中，得到長度為2— 3cm的碎廢絲備用； ②幹紡法氨綸廢膠塊的破碎:先將廢膠塊內的DMAC置換出來，使廢膠塊內的DMAC質量濃度低於5%後，在100-105°C下烘乾至含水率低於3%後，將廢膠塊投入到破碎機中破碎，得直徑為I一 3mm的廢膠塊顆粒備用； (2)捏煉:將碎廢絲、廢膠塊顆粒、幹紡法氨綸廢漿料、重鈣、顏料和質量濃度大於98%的DMAC按如下比例投入到捏煉裝置中在常溫常壓下捏煉15 — 25分鐘，得捏煉均勻的可塑性生膠； 碎廢絲12 —18重量份 廢膠塊顆粒12 —18重量份 幹紡法氨綸廢漿料 40— 50重量份 DMAC40— 50重量份 重鈣210— 230重量份 顏料7 —10重量份 (3)擠出:將可塑性生膠投入到擠出機中在常溫下擠出成型； (4)固化:將擠出成型的生膠置入萃取槽中將生膠中的DMAC萃取出來，要求萃取結束後，膠料中的DMAC質量濃度低於1%，使膠料固化； (5)破碎:將固化好的膠料破碎，得到顆粒； (6)烘乾:將步驟(5)得到的顆粒加入到烘乾器中在100°C— 105°C溫度下烘乾至含水率低於3%得到聚氨酯顆粒。
2.根據權利要求1所述的幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，其特徵在於:步驟(4)具體操作為:將擠出成型的生膠依次置入8個不同萃取劑濃度的萃取槽中分別浸泡20—28h，將生膠中的DMAC萃取出來，從先到後依次進入的8個萃取槽中的萃取劑分別為:50— 60%質量濃度的DMAC水溶液、40— 45%質量濃度的DMAC水溶液、30— 35%質量濃度的DMAC水溶液、23— 27%質量濃度的DMAC水溶液、12 —18%質量濃度的DMAC水溶液、4一9%質量濃度的DMAC水溶液、O— 1%質量濃度的DMAC水溶液、水，萃取結束後，生膠中的DMAC質量濃度低於1%，使膠料固化。
3.根據權利要求1所述的幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，其特徵在於:將步驟(4)中得到的DMAC質量含量60%以上的萃取液泵入精餾塔中進行精餾，在160— 165°C處收集餾分，得到質量濃度大於98%的DMAC，循環到步驟(2)中使用。
4.根據權利要求1、2或3所述的幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，其特徵在於:步驟(2)中所述的捏煉裝置為Z型槳葉捏合機，所述的捏煉裝置的槳葉(I)刀口處設置有其外端面為斜面的搓板(2)。
5.根據權利要求4所述的幹紡法氨綸廢料的綜合處理方法，其特徵在於:所述的搓板斜面的傾斜角度a為5。—8°。
【文檔編號】B29B17/04GK103600437SQ201310551849
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】顧社輝, 黃激揚, 何志華 申請人:柳州市雅駿塑料製品有限責任公司, 顧社輝, 黃激揚, 何志華