專(zhuān)利名稱(chēng)：從涂漆塑料零件中回收塑料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收廢涂漆塑料零件，特別是汽車(chē)零件的方法。
用各種不同的聚合物可以生產(chǎn)在汽車(chē)上應(yīng)用的塑料零件。然而，經(jīng)常使用的是二元或三元熱塑性性模塑材料或化合物，優(yōu)選的是基于聚丙烯，或者，在極少的情況下是基于聚乙烯。在這種模塑材料可能的用途中，特別包括內(nèi)襯，它用于輪箱、行李箱襯、蓄油箱、電池套、側(cè)面板、保險(xiǎn)杠等。實(shí)際上人們已經(jīng)知道用幾種不同的方法來(lái)從成型零件中生產(chǎn)回收料，這些零件是由大量的熱塑性模塑材料組成的。
例如一種已知方法涉及涂漆保險(xiǎn)杠的回收。保險(xiǎn)杠基本由高彈體改性聚丙烯組成，是用一種橡膠成分改性的，例如用乙烯和丙烯的彈性共聚物(EPM)和/或乙烯、丙烯和非共軛二烯的彈性三元共聚物(EPDM)。此外，還可加入大量添加劑以賦予二元或三元模塑材料某些性能。
在一種已知的回收方法中，第一步是拆卸未涂漆的廢保險(xiǎn)杠，然后和包括燈、配件、梁等在內(nèi)的所有夾雜零件一起碾磨或破碎，得到手掌大小的碎片。然后在高壓下濕磨這些碎片得到一種透明的磨細(xì)料或碾碎料。該磨細(xì)料是勻化的并且經(jīng)過(guò)采用添加劑分解以后將是穩(wěn)定的，最后和來(lái)自由聚丙烯共聚物組成的蓄油箱的磨細(xì)料以1∶5-1∶6的比例混合。根據(jù)它的性能，所得回收料不能再用于生產(chǎn)新的保險(xiǎn)杠，特別是因?yàn)樵诘蜏叵氯狈_擊強(qiáng)度，而且在室溫下也和低溫下一樣缺乏沖擊強(qiáng)度。然而，回收料可以用于價(jià)值較低的應(yīng)用場(chǎng)合，例如用作輪箱的襯料。對(duì)于這種用途，低沖擊強(qiáng)度正是所希望有的特點(diǎn)。但還有一個(gè)關(guān)于回收料外觀和令人討厭的氣味問(wèn)題，后者很可能是由來(lái)自蓄油箱磨細(xì)料的硫含量引起的。
涂漆塑料零件的回收是特別困難的，例如涂漆保險(xiǎn)杠的回收。許多模制零件將被涂敷一種基于聚氨酯或丙烯酸酯的清漆，這是為了光學(xué)原因或是為了保護(hù)它們。為了在清漆和通常是非極性的表面之間提供充分的粘合，塑料零件必須被預(yù)處理，例如采用底漆，通過(guò)燒剝、蝕刻或諸如此類(lèi)的方法。就模制零件而言燒剝是最常用的方法。還可以采用通常很少使用的特殊方法，如等離子體或電暈處理來(lái)提供部分粘合，包括在清漆層和模制零件之間的一種結(jié)合，不但耐所有普通的和可得的溶液，而且耐噴砂清潔法或火焰處理。
通常，由含相當(dāng)高清漆殘留量的涂漆塑料零件制成的回收料在所有重要性能方面與由未涂漆的塑料零件制成的回收料相比都較差。例如，用上述針對(duì)未涂漆模制零件的方法回收的保險(xiǎn)杠提供了含表面缺陷的回收料及其依次制得的模制零件，這特別在一道新的上漆工序中是很不利的。而且，它們不但表面出抗強(qiáng)張度的降低，還表現(xiàn)出沖擊度或低溫沖擊強(qiáng)度的降低，因此只有不能滿(mǎn)足目前要求的性能。
曾經(jīng)有人試圖(Plastverarbeiter，42，pages48andfollowing，1991)采用多步研磨法從涂漆保險(xiǎn)杠中回收在低溫下也具有合格機(jī)械性能的回收料。為此目的，在試生產(chǎn)中的第一步研磨階段先把涂漆保險(xiǎn)杠的廢料磨細(xì)成6-12毫米大小的磨細(xì)料顆粒。在第二步中再把粗磨細(xì)料在微渦流磨中磨細(xì)成300-500微米大小的顆粒。雖然與涂漆保險(xiǎn)杠的粗磨細(xì)料相比，精細(xì)尺寸的磨細(xì)料的機(jī)械性能好的多，但根據(jù)DIN53443/2在-30℃的溫度下測(cè)定的變質(zhì)力、形變和電子擊穿功都表現(xiàn)出數(shù)值降低的明顯趨勢(shì)。精細(xì)的磨細(xì)料可以由自由共存的很細(xì)的清漆和塑料粒子，和/或帶有清漆殘留物的細(xì)塑料粒子二者中的任何一種組成。只有通過(guò)向精細(xì)磨細(xì)料中加入足量的約1%的適宜粘合劑以粘合循環(huán)塑料中自由浮動(dòng)的清漆粒子，才能使上述性能提高到接近由未涂漆保險(xiǎn)杠制成的粗磨細(xì)料的性能水平。然而，性能仍然有大幅度的下降，因此通常在沒(méi)有進(jìn)一步消除清漆含量的條件下，回收料只能用在價(jià)值較低的應(yīng)用場(chǎng)合。
為了進(jìn)一步改善質(zhì)量，有人已經(jīng)提出在細(xì)磨步驟后把清漆的磨細(xì)料擠出和脫氣，并且把模制的聚丙烯過(guò)篩，再把熱塑性模塑材料造粒以回收篩出的物料。為了篩分模制塊，必須迫使模制的磨細(xì)料在擠出過(guò)程中通過(guò)一個(gè)含篩孔的面板或篩包。因?yàn)榍迤崃Ｗ拥木?xì)顆粒近似于灰塵，因此要求有非常細(xì)的篩包(例如500微米，250微米等)。為了克服由此產(chǎn)生的流動(dòng)阻力，需要有一個(gè)用于模制塊的附加泵，這是很不利的而且提高了模塑和過(guò)濾或篩分過(guò)程的成本。雖然還沒(méi)有關(guān)于從模制塊中篩出清漆粒子的最新試驗(yàn)結(jié)果，但人們期望為了充分消除清漆和包含篩包的這種擠出機(jī)有適宜的尺，質(zhì)量流量應(yīng)該相當(dāng)?shù)鸵灾氯刍厥樟纤璧母吣芰繌慕?jīng)濟(jì)上的角度講是不合算的。
此外，人們還嘗試了通過(guò)采用冷卻裝置的多步研磨法除去粘在成型零件上的清漆層。通過(guò)把要磨碎的物料冷卻到很低的溫度，聚丙烯變脆導(dǎo)致在進(jìn)一步粉碎過(guò)程中清漆有更低的粘合力并且最終導(dǎo)致清漆粒子的剝落。雖然這種原理的結(jié)果是有相當(dāng)高的清漆脫除度，但為冷卻目的所需的大量能量使這種方法并不經(jīng)濟(jì)。
考慮到上述問(wèn)題，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是創(chuàng)造一種回收涂漆塑料成型零件中塑料成分的方法，本發(fā)明方法對(duì)清漆的脫除特別有效，與已知的方法相比不太復(fù)雜，因而也更經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是還要從涂漆塑料產(chǎn)品中提供回收料，特別是基于包含聚丙烯的熱塑性模塑材料，其性能盡可能接近非回收料以便適用于高價(jià)值的應(yīng)用場(chǎng)合。
這些和進(jìn)一步的目的可通過(guò)權(quán)利要求1所述的方法實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在多步粉碎或碾磨過(guò)程中從涂有清漆的成型零件上除去粘合的清漆粒子可實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，以便最終得到基本不含清漆的回收塑料產(chǎn)品，該產(chǎn)品還可再加工成涂漆產(chǎn)品或不涂漆產(chǎn)品而不需損失質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明由回收料制成的板在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中表明生產(chǎn)與新制成的物品相比在清漆粘合性方面無(wú)質(zhì)量損失的零件是可能的，特別是就本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所公知的氣候變化測(cè)試而言，清漆的粘合性和機(jī)械性能都是要考慮的。
根據(jù)本發(fā)明，涂漆塑料零件的粉碎是與在本方法的單個(gè)步驟中要被粉碎的粒子中引起的強(qiáng)拉伸應(yīng)力和切應(yīng)力結(jié)合在一起的，拉伸和剪切處理引起了粒子和粘合的清溱層中一定量的拉伸和剪切力以致于清漆層從清漆塑料粒子上剝落下來(lái)。同本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中的已知方法相比，磨細(xì)料并不是被研成粉末來(lái)獲得所需的高清漆剝落度，而是根據(jù)本發(fā)明在細(xì)磨過(guò)程中相當(dāng)粗的粒子被形變或鉆孔和彎曲以及特殊拉伸，因而粘在粗塑料粒子上的清漆或漆粒子剝落或削下并被分離。由于剝落的清漆粒子的尺寸比本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中已知的細(xì)粉尺寸大得多，因此隨后的分離更容易得多從而使回收方法更有效和更經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的方法以一種有利的方式與若干方法步驟特別是粉碎步驟相結(jié)合，目的是生產(chǎn)一種回收的塑料產(chǎn)品。由塑料制成的一般是預(yù)先破碎的涂漆成型零件在逐步粗粉碎或碾磨步驟中的第一步就被粉碎成粗粒子。在隨后的細(xì)磨步驟中粗粒子再在細(xì)磨或粉碎的同時(shí)經(jīng)過(guò)拉伸和剪切處理，以便最終使粘在塑料粒子上的大部分清漆剝落下來(lái)。然后在分離步驟中再將所產(chǎn)生的塑料粒子和剝落的清漆粒子分離。與清漆粒子分離的粒子在后續(xù)步驟中經(jīng)過(guò)整理以便最終得到基本上不含清漆的回收塑料產(chǎn)品。在不同的粉碎步驟之間進(jìn)行附加的分離和清洗步驟是有利的。
從相當(dāng)大的清漆塑料零件著手，首先為回收過(guò)程把這些初始材料破碎或壓碎是有利的。把涂漆的塑料粒子控制到平均粒子尺寸在12毫米以下很有用。最好在第一步粉碎階段，即破碎或壓碎的時(shí)候，把成型零件的尺寸減小到大約6-8毫米。而且有可能采取幾個(gè)連續(xù)碾磨步驟以達(dá)到材料所需的顆粒尺寸，例如這是因?yàn)榇帜セ驂核樗迷O(shè)備預(yù)定的能力極限所限制的。
作為塑料成型零件的粗粉碎設(shè)備，幾乎所有在現(xiàn)在技術(shù)領(lǐng)域中已知的設(shè)備都適用。然而，最好是塑料零件不吸收過(guò)多的在粉碎過(guò)程中產(chǎn)生的能量，以避免可能出現(xiàn)的材料大量受熱和不希望有的熔化。特別適用于進(jìn)行粗粉碎步驟的設(shè)備是以切削方式來(lái)加工塑料成型零件的。已知的切碎機(jī)是此步驟所優(yōu)選的設(shè)備。
第一個(gè)粉碎步驟可以用濕法或干法來(lái)完成。然而，由于上述原因，為了使塑料零件在粉碎過(guò)程中吸收的能量減小到最少，通常最好在涂漆塑料零件的粗粉碎或破碎過(guò)程中加入冷卻水，以便使粗粉碎在濕條件下完成。濕態(tài)粗粉碎之后可以進(jìn)一步分離、清洗或干燥。
第一步的粗粉碎步驟主要可采用上述方法來(lái)完成。但更好的是在粗粉碎之前，在粉碎機(jī)即切碎機(jī)中的把大塊的涂漆塑料零件和可能的金屬零件一起粉碎成近似于手掌大小的碎片。然后最好把這些碎片經(jīng)過(guò)粗分步驟以除去金屬部分。粗分可以通過(guò)例如借助水的辦法來(lái)完成，在水中金屬部分由于自身重量向下沉，而漂浮的塑料部分就可以被一個(gè)輸送蝸桿收集起來(lái)。
粗粉碎步驟的結(jié)果是象塑料產(chǎn)品樣的粒子具有4-12毫米顆粒尺寸，其中清漆層仍然牢固地粘在塑料零件上。
根據(jù)本發(fā)明，粗粒料與上面粘附的清漆一起經(jīng)過(guò)一個(gè)細(xì)粉碎步驟，該步驟最好具有脫纖維的特性，與此同時(shí)在塑料粒子中導(dǎo)致了相當(dāng)大的形變和剪切力。為此目的，來(lái)自粗粉碎步驟設(shè)備的粒料最好在進(jìn)一步清洗、分離和干燥步驟之后送到細(xì)粉碎階段的粉碎設(shè)備中。在此步驟中，來(lái)自第一個(gè)粗粉碎過(guò)程的塑料再進(jìn)行細(xì)磨或粉碎，因而在一個(gè)特別有用的實(shí)例中得到了一種長(zhǎng)0.5-6毫米且纖維直徑為0.005-0.5毫米的塑料纖維材料，優(yōu)選的是長(zhǎng)1-3毫米且纖維直徑約0.1毫米，通常得不到規(guī)則的纖維。這種塑料纖維更確切地說(shuō)是具有比較不規(guī)則形狀的撕裂纖維，但最好具有纖維長(zhǎng)徑比的關(guān)系等于L/D約30。
細(xì)粉碎，即碾磨和研磨，必須基本達(dá)到三個(gè)目的。首先，所有的粗粒子都能被進(jìn)一步粉碎，因此粉碎基本上是基于在象碾磨那樣的過(guò)程中撕裂粗粒子或撕裂較大粒子的較小粒子。與第一粉碎步驟相比，可能發(fā)生的切削粉碎就只有很小的重要性了。然而，根據(jù)本發(fā)明，細(xì)粉碎步驟的脫纖維特性非常重要。由于能夠從前面所述的塑料纖維的尺寸中加以收集，因此最好材料的厚度降低，而粒子的長(zhǎng)度降低更多。這是由粗塑料粒子碾磨的脫纖維特性導(dǎo)致的，特別是球形粒子。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例的方法中，所述粗塑料粒子的細(xì)粉碎是通過(guò)使粗粒子經(jīng)過(guò)一個(gè)碾磨設(shè)備的旋轉(zhuǎn)磨盤(pán)和固定磨盤(pán)之間形成的空隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這適于產(chǎn)生足夠的剪切力。當(dāng)經(jīng)過(guò)空隙時(shí)粒子在出料方向上移動(dòng)并且因此而形變，即被彎曲，由此從碾磨設(shè)備中排出的粒子的尺寸由旋轉(zhuǎn)磨盤(pán)和固定磨盤(pán)之間的空隙距離決定。由于產(chǎn)生的高作用力，對(duì)于空隙來(lái)說(shuō)太大的粒子就被撕開(kāi)了以便粒子適宜通過(guò)空隙。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)粗粒子經(jīng)過(guò)兩個(gè)磨盤(pán)剖面間的錐形空隙時(shí)將被脫除纖維，這對(duì)撕開(kāi)塑料粒子特別有利。較大的粒子在一個(gè)較寬的空隙部分將被撕開(kāi)并將繼續(xù)沿出料方向移動(dòng)。由于高作用力和由于在出料方向上的錐形空隙，粒子將被撕開(kāi)，但因?yàn)樵谒毫炎冃吻巴瑫r(shí)產(chǎn)生了鋸齒，撕裂變形基本上是塑料粒子的拉伸，因此細(xì)粉碎的第三個(gè)目的就達(dá)到了。
細(xì)粉碎步驟的第三個(gè)目的是使塑料粒子在脫纖維的過(guò)程中以粘合的清漆殘余剝落的方式而形變。因?yàn)樵谒毫迅邚楏w改性聚丙烯塑料時(shí)的高伸長(zhǎng)率(通常在撕裂塑料時(shí)的伸長(zhǎng)率大約為百分之幾百)并且由于在撕裂清漆粒子時(shí)伸長(zhǎng)率有相當(dāng)大的差異(通常在撕裂廢的遮蓋色漆或清漆時(shí)伸長(zhǎng)率在大約100-150%范圍內(nèi)，而在撕裂底漆時(shí)的伸長(zhǎng)率則小得多，因此在撕裂清漆材料時(shí)伸長(zhǎng)率的數(shù)值被定為50-200%)，所以不管在哪一點(diǎn)上，清漆粒子只能部分遵循塑料零件的伸長(zhǎng)率以致它們削掉和剝落。經(jīng)過(guò)細(xì)粉碎步驟之后，因此就得到了比較不規(guī)則的塑料纖維和清漆碎片的混合物。
如果在細(xì)粉碎步驟之后達(dá)不到必需的纖維尺寸，并且如果仍然粘附在纖維上的清漆含量太高，則在第一步經(jīng)過(guò)碾磨設(shè)備的階段之后篩分脫除纖維的物料混合物，除去偏離所需尺寸的物料，再在一個(gè)新的脫纖維步驟重新碾磨物料是有利的。
基本上所有本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中已知的設(shè)備都可以用于碾磨且具有脫纖維的特性，如果該設(shè)備允許這種材料處理的話。特別有利的是采用對(duì)要碾磨的物料具有沖擊效果的磨機(jī)。其中有已知的沖擊磨機(jī)或沖擊壓碎機(jī)。而根據(jù)本發(fā)明后者是對(duì)于選擇性粉碎特別優(yōu)選使用的碾磨設(shè)備。
當(dāng)為了細(xì)粉碎的目的而使用這種設(shè)備時(shí)，向粗粒子中加水特別有用。在幾乎所用的涂漆塑料零件中，以均聚物的形式或以共聚物的形式或以機(jī)械共混物的形式所包含的聚丙烯有很高的能量吸收能力，以致在干磨過(guò)程中塑料會(huì)發(fā)生熔化，因?yàn)闇囟冗_(dá)到了熔點(diǎn)以上。然而在模塑狀態(tài)，可能包含具有潤(rùn)滑效果的聚丙烯和其它模塑熱塑性塑料，因而阻礙了脫纖維的粉碎過(guò)程。
在塑料粒子脫纖維和剝落以后，塑料纖維和剝落的涂漆粒子的混合物就要被送到一個(gè)進(jìn)一步分離的階段。通常后者是根據(jù)重量和/或粒子尺寸的基本差異而工作的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，優(yōu)選的是采用在旋風(fēng)分離器中的空氣分離來(lái)分開(kāi)所得塑料粒子和清漆粒子。
根據(jù)另一個(gè)對(duì)分離步驟特別有用的改進(jìn)辦法，采用了對(duì)混合物的篩選，例如采用了振動(dòng)篩。在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)辦法中，通過(guò)采用沉浮法或水力旋流器來(lái)分離所得塑料和清漆粒子可能是有利的?？梢圆捎玫乃蛛x有利于環(huán)境，因?yàn)樗盟芰喜糠值拿芏纫话愕陀谒?，而通常象例如白堊那樣作為填料的清漆部分一般比水重得多。因此，清漆部分下沉并能以泥渣的形式排出。漂浮在水面的聚合物粒子可被收集起?lái)并送去進(jìn)一步加工。
通常，撇取出的聚合物粒子能被進(jìn)一步加工和整理，利用的是已知方法中的一種。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，優(yōu)選的是使分離出的塑料纖維顆?；?，因?yàn)槔w維堆砌密度很低，且因?yàn)橛斜容^大的表面而會(huì)附著大量水。為了有利于這個(gè)目的，它們將被送入一個(gè)擠出機(jī)，在那里通過(guò)真空脫去附著的水并隨后把纖維顆?；?。
所得顆粒具有優(yōu)異的回收性能。在成型材料適合的所有進(jìn)一步加工方法中，它們可被用于非共混，或可以用作其他成型材料的添加劑?；厥盏念w?？杀患庸ぃ绮捎盟芰霞庸ぶ兴幸阎脑O(shè)備，如輥筒、混煉機(jī)、擠出機(jī)、捏合機(jī)等。在注射成型過(guò)程中也非常適用。
采用本發(fā)明的方法，所有涂漆的熱塑性成型零件都能被高效地加工成有用的回收產(chǎn)品，它取決于廢塑料零件的組成。但本發(fā)明的方法優(yōu)先適用于主要由聚丙烯和/或聚乙烯和/或乙烯和丙烯的彈性共聚物(EPM)和/或乙烯、丙烯和共軛二烯的彈性三元共聚物(EPDM)組成的廢的涂漆的成型零件，從而得到主要包含上述材料的回收塑料產(chǎn)品。通常，本發(fā)明的方法不會(huì)受模塑材料或化合物的熱塑性基材中通常包含的添加劑的干擾。因此，本發(fā)明方法得到了一種回收塑料產(chǎn)品，根據(jù)被回收的廢舊零件中包含的添加劑，它包含如染料、潤(rùn)滑劑、填料、紫外線穩(wěn)定劑、防老劑、阻燃劑和/或無(wú)機(jī)纖維這樣的添加劑。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，根據(jù)本發(fā)明的方法從廢的成型零件特別是廢涂漆保險(xiǎn)杠中回收的回收塑料被用于生產(chǎn)新的汽車(chē)保險(xiǎn)杠，本發(fā)明回收料的含量為20%，就撕裂伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度和冷沖擊強(qiáng)度而言，通常不地導(dǎo)致下降，并且在最后重新給回收的熱塑性零件上漆或涂清漆時(shí)，在新生產(chǎn)的零件中不會(huì)產(chǎn)生有礙表面的缺陷。本發(fā)明的方法所用熱塑性回收塑料的撕裂伸長(zhǎng)率大于50-100%。用上述方法生產(chǎn)的回收料由于清漆粒子含量很低而具有優(yōu)異的性能。其結(jié)果是具有上述可靠性能，并且特別是與新的模型材料相比廢料量非常低。
本發(fā)明的熱塑性回收塑料可特別用廢清漆粒子的含量來(lái)描述。在哪些測(cè)試試樣中所含的廢清漆粒子越小和越少，通常回收料的上述關(guān)鍵性能就越好。
因此，回收料的質(zhì)量是采用箔試驗(yàn)來(lái)測(cè)試的。為此目的，用一個(gè)精確的天平稱(chēng)出所測(cè)回收料的定量(約0.2克)。然后把稱(chēng)好的測(cè)試量壓在兩個(gè)鋁箔中間，用一個(gè)帶拋光板的加熱的精確壓力機(jī)在約200℃的溫度下加壓1分鐘，并繼續(xù)加熱到約300℃保持1分鐘，以生成一個(gè)厚約0.03-0.04毫米且直徑約30毫米的箔。然后在一個(gè)光潔的桌子上仔細(xì)檢查所生成的箔并對(duì)夾雜物作出評(píng)價(jià)。
根據(jù)上述的箔測(cè)試方法，用本發(fā)明的回收料做成的厚0.03-0.04毫米的箔在30毫米直徑的區(qū)域內(nèi)表明沒(méi)有看得見(jiàn)的由大于0.025平方毫米的涂漆粒子形成的夾雜物。如果根據(jù)上述箔測(cè)試程序，5個(gè)當(dāng)中有不超過(guò)3個(gè)試樣表明有0.1-0.25平方毫米的夾雜物且沒(méi)有試樣表明有大于0.25平方毫米的夾雜物，則通常斷定回收料是好的。這些標(biāo)準(zhǔn)適合所有的測(cè)試。
根據(jù)后面的附圖
，描述了用于生產(chǎn)回收料的發(fā)明方法的實(shí)施例。
唯一的圖表示了發(fā)明方法步驟的流程圖。
涂漆的塑料零件1和所有安裝在它上面的附件，如附裝物、燈等，都送入預(yù)破碎機(jī)A中。在預(yù)破碎機(jī)中，通過(guò)反轉(zhuǎn)的切削刀把塑料零件壓碎成手掌大小的碎片。被預(yù)壓碎或預(yù)破碎的片在沉浮設(shè)備B中進(jìn)行第一步粗分離。由于密度的差異，通過(guò)向沉浮部分中加水的方法把碎片分開(kāi)?；居山饘俳M成的下沉部分5被排出并在別處加工。主要由含塑料的材料組成的漂浮部分6采用例如輸送蝸桿的方法被移走，并且被送到一個(gè)粗濕磨機(jī)C處。手掌大小的碎片被碾磨成顆粒尺寸約6-8毫米的磨細(xì)料8，在該處加入水7。同時(shí)，在粗濕磨機(jī)中把其他雜質(zhì)，標(biāo)牌等9移出，濕磨造成了一種有利的冷卻效果，并且有助于減少粉塵的釋放。如果不必滿(mǎn)足精確標(biāo)準(zhǔn)，則熔化物料的部分8能自動(dòng)地重新送回粗濕磨機(jī)C，例如在篩選以后，以再碾磨磨機(jī)內(nèi)或磨細(xì)料的某些部分。來(lái)自粗濕磨機(jī)C的濕物流8被送到離心干燥機(jī)D，經(jīng)過(guò)干燥后磨細(xì)料11被送到水力旋流器E以進(jìn)一步分離。磨細(xì)料在水中渦動(dòng)并靠它的密度來(lái)分離。所有密度大于1的材料，例如聚酰胺，ABS塑料等都被排出，而所有密度小于1的材料都屬于部分13，被送到機(jī)械干燥器F。在機(jī)械干燥器F中完成干燥過(guò)程之后，物料部分14以脫纖維的方式在沖擊盤(pán)磨G中被濕磨。此過(guò)程中加入水15。沖擊盤(pán)磨G是一個(gè)粉碎設(shè)備，帶一個(gè)錐形罩，它帶有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的離心集渣包，在兩個(gè)沖擊盤(pán)之間包含輻射狀的螺紋。一個(gè)沖擊盤(pán)相對(duì)于離心集渣包旋轉(zhuǎn)而另一個(gè)沖擊盤(pán)是固定的。要碾磨的物料從固定的沖擊盤(pán)加入，在離心集渣包和沖擊盤(pán)之間被粉碎，然后從兩個(gè)沖擊盤(pán)邊緣上的空隙排出。此后，得到的平均纖維長(zhǎng)度在1-3毫米之間，且纖維直徑約0.1毫米的部分16通過(guò)振動(dòng)篩H被篩分。利用振動(dòng)篩H，在沖擊盤(pán)G中剝落的清漆被篩分出來(lái)并送到17。不含清漆的被粉碎或碾碎的物料18被送入真空顆粒擠出機(jī)R作進(jìn)一步加工，因而以顆粒19的形式得到的回收料只有非常低的質(zhì)量損失，它是由含量非常低的廢涂漆粒子造成的。
本發(fā)明另外的實(shí)施方式和方法的優(yōu)點(diǎn)可從下面的權(quán)利要求中得到。
權(quán)利要求
1.從涂漆的塑料零件，特別是從汽車(chē)用的塑料零件中回收和再生塑料的方法，包括下列步驟-在第一個(gè)破碎機(jī)中把涂漆的塑料零件粗粉碎，把所得粗粒子細(xì)碾磨并同時(shí)引起被磨粒子中的拉伸力和剪切力，拉伸力和剪切力引起塑料粒子的彎曲和拉伸從而使粘附的清漆剝落；和-把所得塑料和清漆粒子分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中粗粒子是以脫纖維的方式細(xì)磨的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中粗粒子被粉碎或碾磨得到磨細(xì)的塑料纖維材料，平均纖維尺寸為長(zhǎng)0.5毫米-6毫米且直徑為0.005-0.5毫米，優(yōu)選的是長(zhǎng)1-3毫米且直徑為0.1毫米。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求之一的方法，其中用于粗粒子細(xì)粉碎的設(shè)備設(shè)計(jì)成在一個(gè)旋轉(zhuǎn)磨盤(pán)和一個(gè)固定磨盤(pán)之間有空隙，以產(chǎn)生足夠的剪切力，因此粒子經(jīng)過(guò)空隙時(shí)被彎曲并導(dǎo)致粘附在塑料粒子上的涂漆粒子剝落。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中粗粒子在脫纖維時(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)磨盤(pán)之間的錐形空隙，磨盤(pán)具有鋸齒形的剖面。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中磨細(xì)的塑料纖維材料在第一次經(jīng)過(guò)碾磨設(shè)備后被篩分出來(lái)，且可能的與所要求的尺寸不同的物料則再循環(huán)到完全相同的碾磨設(shè)備中以進(jìn)行再次脫纖維步驟。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中進(jìn)行細(xì)粉碎的碾磨設(shè)備是一個(gè)沖擊磨或一個(gè)沖擊盤(pán)磨。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中細(xì)粉碎是在濕條件下進(jìn)行的。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中涂漆的塑料零件和可能的金屬裝配零件一起，在破碎機(jī)的切削磨中粗粉碎之前被破碎成約手掌大小的碎片，并且分離所得破碎部分以排出可能存在的金屬部分。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中涂漆的塑料零件被粉碎成平均尺寸為4-12毫米的粒子，優(yōu)選的是6-8毫米。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中涂漆的塑料零件以切削方式被粉碎成粗粒子，優(yōu)選的是用切削磨粉碎。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中切削碾磨過(guò)程是在濕條件下進(jìn)行的，得到一股物料流和一股廢料流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中來(lái)自物料流的粗粒子在水力旋流器中根據(jù)它們的密度被分離，因此所有下沉的密度大于1的物料都作為泥渣被排出。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中所得細(xì)粉碎的塑料纖維和涂漆粒子是用一個(gè)振動(dòng)篩來(lái)篩分的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)的方法，其中所得細(xì)粉碎的塑料纖維和涂漆粒子在旋風(fēng)分離器中通過(guò)空氣進(jìn)行分類(lèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)的方法，其中所得細(xì)粉碎的塑料纖維和涂漆粒子是在一個(gè)沉浮設(shè)備或一個(gè)水力旋流器中被分離的。
17.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其中被分離的塑料粒子被送入一個(gè)擠出機(jī)以生產(chǎn)回收塑料產(chǎn)品，通過(guò)真空的辦法脫除附著的水并進(jìn)行造粒。
18.用前面權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法生產(chǎn)的回收塑料產(chǎn)品生產(chǎn)汽車(chē)保險(xiǎn)杠。
19.回收的熱塑性塑料，是從涂漆塑料零件中回收的，采用了粉碎方法和同時(shí)拉伸及剪切處理以除去粘附在塑料零件上的大部分清漆，其特征在于在對(duì)于0.03-0.04毫米厚的試樣的箔試驗(yàn)中回收料顯示出在直徑為30毫米的區(qū)域內(nèi)沒(méi)有大于0.25平方毫米的清漆粒子的夾雜物。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的回收料，其中該物料基本由聚丙烯和/或聚乙烯和/或乙烯和丙烯的彈性共聚物(EPM)和/或乙烯、丙烯和共軛二烯彈性三元共聚物(EPDM)組成。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的回收料，其中回收料包含染料、潤(rùn)滑劑、填料、防老劑、紫外線穩(wěn)定劑、阻燃劑和/或無(wú)機(jī)纖維。
全文摘要
由涂漆的塑料零件回收塑料的方法。涂漆的塑料零件被多步磨細(xì)但并不粉末化，磨粉的同時(shí)進(jìn)行拉伸處理使粘附在上面的一部分清漆松動(dòng)。例如用振動(dòng)篩分離所得的塑料粒子和清漆粒子，然后再將顆粒包裝，在板材試驗(yàn)中，熱塑性回收塑料不含大于0.25平方毫米涂漆粒子這類(lèi)可見(jiàn)夾雜物。此回收方法與汽車(chē)工業(yè)特別是涂漆保險(xiǎn)杠的回收有關(guān)。
文檔編號(hào)B29B9/00GK1089542SQ93107599
公開(kāi)日1994年7月20日 申請(qǐng)日期1993年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月22日
發(fā)明者J·普賴(lài)斯 申請(qǐng)人:希蒙特公司