專利名稱：回收和?；蓸渲牧现瞥傻膹U容器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種回收和粒化由熱塑性樹脂材料的廢容器的方法。
更詳細地說，本發(fā)明涉及對由熱塑性樹脂材料制成的廢容器(以下也稱為“樹脂質容器”)所進行的處理，這種廢容器用于盛放多種食物油，如天浮羅(油炸食品和蔬菜)油，芝麻油和色拉油；用來盛放粘性液體，如Worcester醬油、料酒(調味劑)和藥膏(以下稱為“粘性液體容器”)，用來盛放各種類型制品，如飲料、洗發(fā)劑，洗滌劑，眼藥水、醋、醬油、調味劑和啤酒。其中，金屬部分從廢樹脂質容器上去除；樹脂部分被切碎成小碎片；包含殘余成份-如油、液性液體；飲料和其它日常用品的外部物以及諸如雨水、露水、泥槳、泥土、沙粒和把小碎片粘附在大碎片上的污物被分離和去除；各種類型的可再用樹脂材料被分離、回收和?；?；因此，本發(fā)明涉及一種回收和?；稍儆脴渲牧系姆椒?。此外，回收和顆粒被進一步?；筛鶆虻念w粒，這些更均勻顆?？杀恢苯幽Ｖ瞥衫w維產品和其它形式的產品或制成球粒；因此本發(fā)明涉及實施所有這些工序的方法。
上述提及的樹脂質容器包括由諸如聚酯(聚乙烯對酞酸鹽或聚酯，以下稱為“聚酯容器”)，聚乙烯(以下稱為“聚乙烯容器”)和聚氯乙烯(以下稱為“聚氯乙烯容器”)等樹脂材料制成的容器。
上述諸如聚酯容器的樹脂質容器(以下簡稱為“容器”)用來盛放油質品、粘性液體、飲料和其它類型的日常用品。近年來發(fā)展的吹延技術可以制造出低成本和高性能的聚酯容器，這樣必然導致大量的廢棄容器。在日本每月的廢聚酯容器的總重量據(jù)說為10，000噸；因此，回收廢聚酯容器已成為一種社會需要。
這種由聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)和聚乙烯(PE)制成的吹延容器(以下簡稱為“廢容器)在所盛放的物品耗盡后即被扔棄，扔棄的容器受到諸如泥漿、泥土、沙粒和污物等外部物的污染。通常，這些容器被收集、用水清洗以去除外部物、干燥、壓碾并回收成纖維或沖制束，以用來取代木材。
這些容器防水，防日曬和耐腐蝕，而且，尤其是聚氯乙烯在燃燒時產生大量的有害氣體，從而對環(huán)境產生毀壞。此外，融化的樹脂材料粘附在爐壁上，從而對爐產生損壞。為了解決這些問題，可把這些廢容器深埋，但其中，廢容器在相當長時間里不被腐蝕掉，仍然是毀壞環(huán)境的另一種因素。
另一方面，這樣樹脂材料的來源將被年復一年地耗盡，因此迫切需要認識到應對可重復利用的樹脂材料加以回收而不是扔棄。
通常，廢容器已被用水清洗以去除外部物并加以處理以備回收。處理包括清洗、干燥，因此需要大量的水和大型設備。
尤其是，諸如天浮羅油、芝麻油和色拉油等的油質品很難從廢容器上分離(與其它材料相比)，例如，用水清洗很難去除掉這些外部物，需要使用專門的清洗劑。用水清洗表面活化劑等的物質會污染河水，因此在排放前需加以中和，這樣便使設備和運行成本額外增大。
諸如Worcester醬油、藥膏和料酒比上述油質品的分離要容易一些，但是在用水清洗這些物質時常常會產生一些問題。
諸如飲料、洗發(fā)劑、清洗劑、眼藥水、醋、醬油、酒和啤酒等的其它制品比上述油質或粘性制品更容易用水洗除，但一些這類制品中含有有害成份(如清洗劑)，在排放前必須對這些有害成分進行中和，這樣設備和運行成本增加。由于在清洗過程中增大的設備和運行成本并浪費大量的水和能源，因此大部分這類廢容器都沒有被回收而被扔棄了。
本發(fā)明能解決這些問題。本發(fā)明提供了一種方法，利用這種相對簡單的方法把諸如殘留成份、泥漿、泥土、沙粒和污物等外部物從待處理廢容器上分離和去除，可以有效地把樹脂材料回收和粒化到一定范圍內。
本發(fā)明能解決這些問題。本發(fā)明提供了一種把外部物從廢容器上分離出來并對樹脂材料加以回收的方法，至少包括以下步驟把帶有印制塑料膜的廢容器切碎成待處理小碎片82的工序；利用風的吸力分離和去除膜的工序；利用沖擊-研磨力從樹脂材料上分離外部物、?；瘶渲牧蠟榛厥諛渲牧系墓ば颍贿€包括在切碎成大量壓碾碎片81之前把容器壓碾成大碎片81的工序；并且還包括以下工序把沖擊-研磨力和離心力作用在大碎片81上以把外部物從樹脂材料上分離的工序；并且包括除上述工序之外的下列步驟把大碎片81切碎成待處理小碎片82的工序；并且還包括待處理容器由熱塑性樹脂材料制成并且下部帶有裙部；把沖擊-研磨力作用在上述切碎的待處理小碎片(由主體和裙部組成)上以分離出外部物并加以清洗和干燥；此外，利用上述沖擊-研磨力進一步?；鲜鋈共恳曰厥詹牧?，并對上述主體的?；瘶渲牧线M行分離和分類；并且還包括上述待處理容器由熱塑性樹脂材料制成并且下部帶有接頭形螺紋部分；把沖擊-研磨力作用在上述主體和螺紋部分的切碎碎片上以分離出外部物、對上述樹脂材料進行?；⑶逑春透稍?，利用水中的比重分選法對上述接頭形螺紋部分的樹脂材料進行分離；并且上述主體和上述接頭形螺紋部分的樹脂材料被分別加以回收。
附圖簡要說明結合附圖并根據(jù)以下優(yōu)選實施例的詳細說明將對本發(fā)明的目的和優(yōu)點有更清晰地了解，附圖中，相同標號代表相同部件，其中
圖1為實施例1的示意圖，表示本發(fā)明中回收和?；瘶渲牧瞎ば虻幕驹怼１緦嵤├椒ㄋ幚淼膶嶋H廢容器主要包括無裙部或其它附件的容器、有裙部和其它附件(如蓋子和螺紋部分)的容器，以及帶有和和容器主體具有相同類型樹脂制成的印刷標簽，如商標等的容器；
圖2為實施例2的示意圖，表示本發(fā)明中回收和?；瘶渲牧瞎ば虻幕驹?。本實施例方法所處理的廢樹脂容器主要包括實施例1之外的廢容器，如帶蓋、螺紋部分和主體的容器，帶裙部和不同類型樹脂材料制成物的容器以及帶有標簽的容器；圖3為表示壓碾和風力分離每個工序的初步示意圖；圖4為表示用在壓碾工序的其它實施例中的裝置的垂直截面示意圖；圖5為表示切碎、清洗、干燥、分離、分類和?；ば蛄鞒痰氖疽鈭D；圖6為表示用在本發(fā)明切碎工序中的切割機(切碎機)的整體示意圖；圖7為表示用在相同實施例中的細化/?；b置的垂直截面示意圖；圖8為解釋圖7中細化/?；?大小調節(jié)功能的正視圖；圖9為表示用在清洗/分離/?；?大小調節(jié)工序中的分離器的輪廓圖；以及圖10為表示本發(fā)明中利用比重差異分離材料的裝置的核心部件的整體示意圖。
實施例。
具體的廢容器在本發(fā)明的實施例中，用于盛放油質品，如天浮羅油、芝麻油和色拉油的廢聚乙烯瓶被選作本發(fā)明論述的對象。這類物品最難分離和粒化；只要本發(fā)明的方法能夠分離和去除這些油質品容器，以便對樹脂材料進行回收和粒化，那么用于盛放其它產品的其它容器便更容易處理。因此，所有用于粘性制品-如Worcaster醬油、藥膏和料酒的廢聚乙烯容器以及用于各種制品-如飲料、洗發(fā)劑、洗滌劑、眼藥水、醋、醬油和啤酒的廢聚乙烯容器也在待處理廢容器的包容范圍內。
實際廢容器的樹脂材料包括聚乙烯(PE)，聚酯(PET)和聚氯乙烯(硬質PVC)。殘余成份和諸如泥漿、泥土、沙粒和污物等的外來物質存留在這些容器的表面上。
這些容器具有各種形狀的結構，并由多種類型樹脂材料制成。廢容器類型包括(1)下面帶有裙部或無裙部的容器。
(2)上面帶有由金屬或塑料制成的蓋的容器(3)帶有擰緊蓋用的螺紋部分、主體和裙部(由同一樹脂或不同樹脂制成)的容器。
(4)樹脂材料是透明性的或彩色的。
在最有效地實施本發(fā)明的方式中，最好利用優(yōu)化處理過程和/或按照容器各部分內的殘留成份和樹脂材料類型選擇最佳處理組合。
一般情況下，圖1中的實施廢容器既不帶邊也不帶有商標等印制標簽；以及帶邊而不帶有印制標簽，其中蓋子、螺紋部分、主體和裙部由同一樹脂材料制成。如果蓋子由金屬制成，那么蓋子會被除去，大部分殘余成份被除去，而蓋子、螺紋部分、主體和裙部通過分撿、壓碾、切碎、清洗、分離、分類和?；ば蛞黄鸺右蕴幚?如果他們均由同一樹脂材料制成的話)。
作為一個實施例，參照圖1對一種回收方法和從聚乙烯容器中回收聚乙烯的工序流程加以說明；其中殘留成份為色拉油。
分撿工序按照樹脂類型-聚乙烯、聚脂或聚氯乙烯和彩色/透明性對容器進行分撿(圖1中只示出聚乙烯和聚脂，但實際樹脂材料不限于這些)。
彩色容器應進一步分類成不同顏色的。
壓碾工序利用圖2所示壓碾裝置110對按照上述分撿工序分類的聚乙烯容器進行切碎或壓碾成大的碎片81。例如所得到的大碎片的可選尺寸為15mm×50mm。
壓碾裝置把需壓碾的容器壓成合適尺寸的碎片，并稱為“壓碾機”。圖3為這種“壓碾機”的一個實施例。
壓碾機110含有一個上部進料入口來進給材料，在壓碾機的主體內有二個轉向相反的軸，每個軸上有多個相距一定間隔分布的旋轉葉片，有在周向軌跡上與旋轉葉片嚙合并具有相同傾角的三個固定葉片。這些旋轉和固定葉片把容器切碎成大小適度的大碎片。
廢容器從入口進給，旋轉葉片通過相互嚙合的葉片把廢容器向內壓入，嚙合葉片利用剪切力連續(xù)軌碎容器，嚙合葉片之間的壓力把容器壓碎成大的碎片81。殘余色拉油仍粘附在大的碎片81的表面上。
本發(fā)明中所使用的壓碾裝置并不限于上述裝置，可以使用其它的壓碾裝置，如Horai Ltd.制造的Gynox壓碾機，Nara MachineWorks，Ltd.制造的Roll-壓碾機，以及單刀切碎機、切碎機和其它類型壓碾機等。
如圖4所示，壓碾裝置在兩個部分配置2個壓碾機，即上部和下部壓碾機，從而可以壓碾容器兩次以顯著增加處理容量并減少處理時間。在圖2的實施例中給出了更詳細的說明。
切碎工序當實際廢容器僅用于油質品、粘性液體和其它類液體時，切碎工序可以省去，但是需要時也可進行。利用圖5和圖6中的切碎機對壓碾工序中產生的大的碎片81進一步軋碎成更小的待處理碎片82。例如，待處理的小碎片82可以是約2mm×15mm的長方形。約10mm×10mm的方形或大約10mm或更小并沒有特定形狀的碎片。這時，殘留色拉油仍象上述壓碾工序中一樣附在在小碎片82表面上。
切碎裝置用來把大的碎片81切碎成待處理的小碎片82，在本實施例中稱為“切碎機”。切碎機120含有一個進料入口，以進給大的碎片81；在切碎機周向有一具帶有旋轉葉片的切碎機支架；以及一個在主體上距旋轉葉片一定間隙的固定葉片。切碎機120的更詳細說明見圖2的實施例。
本實施例中使用的間隙為0.2到0.3mm。由上述壓碾機110壓碾成15mm×15mm大小的大碎片81被送入切碎機120的進料口并在旋轉葉片和固定葉片間被切碎，而且?guī)缀跛兴槠磺兴槌纱蠹s2mm×15mm的、沒有一定形狀和面積的碎片，這些碎片可以從篩板上通過。然后，待處理的小碎片82從出口排出而被送入下道工序。
清洗/干燥/分類/?；ば驔_擊-研磨力和離心力作用在由上述壓碾裝置壓碾的大碎片81或在軌碎工序中軋碎的待處理小碎片82上。按照本實施例中所述，壓碾碎片81被切碎成待處理的小碎片82，研磨力和沖擊力，但主要是沖擊力使部分殘留色拉油或其它外部的脫離大碎片81表面，然后，離心力可以進一步容易地把殘留色拉油從大碎片81上分離開來。作用在大碎片81上的沖擊力加速了殘留色拉油的分離，同時沖擊力把作用在同一樹脂碎片上的離心力控制在一定范圍內。另一方面，作用在殘留色拉油上的離心力幾乎不受控制并且使色拉油更快速地向外甩出，從而使分離和清洗更容易。而且，由沖擊力所產生的摩擦熱使殘留色拉油溫度升高，從而進一步加速分離。沖擊力和研磨力的合力壓碾碎片81，并且還加速殘留色拉油的分離，離心力使殘留色拉油從大碎片81上甩出。聚乙烯容器的大碎片81在1600到1800轉/分轉速下受離心作用約10-12分鐘。大碎片81在沖擊力和研磨力的合力作用下被壓碾成直徑約為1-4mm的小球，這些小球被進一步切碎而細化成均勻的顆粒。當沖擊力作用在聚乙烯容器上時，聚乙烯樹脂自然形成小球。在800-900轉/分的轉速下離心作用5-6分鐘，除了油制品之外的外部物從聚乙烯容器的大碎片上分離，這些大碎片被切碎成顆粒，顆粒被細化成均勻大小。5-6分鐘的離心作用不足以分離出殘留油制品，可以通過延長離心作用時間實現(xiàn)油制品的有效分離。
此外，批量大小取決于轉速、空氣量和溫度。根據(jù)本實施例，60kg批量被處理10分鐘，在?；?、細化和回收后，殘留色拉油的最終重量值減少至0.1％。該值甚小且符合處理要求，這是因為，通常情況下，當實際加工樹脂時，同樣小量的油質材料和填充劑一起被加進聚乙烯樹脂中。
當沖擊-研磨力和離心力作用在大碎片81和待處理小碎片82上，在這些大碎片上最好應吹噴約5kg/cm2的壓縮空氣以使殘留油質品分離。而且更可取地，壓縮空氣應加以預熱以增加效率。
用來清洗/分離/分類/?；难b置把外部物從大碎片81和待處理小碎片82上分離和除去；并且對廢容器主體的樹脂材料進行壓碾、清洗和?；?；再對樹脂材料進行細化和回收利用。本實施例中簡稱該裝置為“分離器”。
參照圖7和圖8，分離器130含有一個進料入口以在不動盤131中心處進給大碎片81和待處理小碎片82(以下稱為待處理小碎片82)；不動端板133面朝不動盤131，兩者之間相距-加工間隙155；周向邊板135把不動端板133的周邊凸緣固裝在不動盤131上。加工間隙155含有一個由水平轉軸142驅動的動盤141，水平轉軸142由軸承143、143支承。水平轉軸142由未示出的轉動裝置驅動。
不動銷134置于不動盤131的同心軌跡a上(圖8中，相對于動盤141)；動銷144交替置于距動盤141的不動銷軌跡的不同軌跡b上；并且在不動銷134和動銷144的兩類銷之間產生沖擊-研磨力，該力用來壓碾和細化待處理小碎片。帶有一定大小網(wǎng)眼的篩板151置于動盤141的周邊上，排放空間156把篩板151和周邊板135分隔開來，并且排放口152位于排放空間156下方。如圖7所示，鼓風機157置于出口152處。本實施例中的篩板151的網(wǎng)眼直徑為1mm，通常最好不大于1mm，0.7mm是最佳值。
出口153置于篩板151的下部，旋塞活門154置于出口153處以控制開口量。連通風機158置于出口153處(如圖1所示)以吸入分離器130中的空氣，出口153通過鼓風機158和入口132連通。
隨著不動銷134和動銷144間的間隙增大，待處理小碎片82上的研磨力減小，而間隙減小時研磨力增大。待處理小碎片82上的液態(tài)外部物要求對間隙加以調整以減小研磨力并增大沖擊力。還應當根據(jù)待細化的回收樹脂材料的顆粒尺寸加以調節(jié)。
參照分離器130，動盤141由水平轉軸142(由未示出驅動裝置)驅動，從入口132供入的待處理小碎片82在加工區(qū)域155的中心部分被壓碾、細化并?；梢欢ù笮?，同時通過不動銷134和動銷144內產生的沖擊-研磨力向周邊運動。在這一過程中，作用在待處理小碎片82上的沖擊力加速了殘留色拉油的分離，并且分離后的色拉油通過離心力甩出，沖擊力只對待處理小碎片上的離心力加以控制。由沖擊-研磨力產生的摩擦熱升高了待處理小碎片82表面上色拉油的溫度，這進一步促進分離。聚乙烯容器的聚乙烯自然形成小球，這些小球被細化成直徑約1-4mm的顆粒。分離的色拉油和部分待處理小碎片82通過篩板151，由動銷144產生的離心力甩出，在排放空間156內分類并由鼓風機157通過出口152吸入和排放(見圖5)。
另一方面，軋碎成一定尺寸的樹脂材料83中較大小球存留在篩板151上，當切碎樹脂材料83通過篩板時，一些色拉油仍存留在較大切碎樹脂材料83上，而一些從待處理小碎片82上分離出的色拉油粘附在切碎樹脂材料83上、當旋轉活門154打開時，排放口153和進料入口132通過鼓風機158相互連通(見圖5所示)；從出料口153排出的切碎樹脂材料83返送回進料入口132；從而對回收的切碎樹脂材料83再壓碾、細化并粒化成一定大小。存留在軋碎樹脂材料83上的色拉油84通過離心力分離，被再次壓碾的切碎樹脂材料通過篩板151并且通過排放口152排出。盡管切碎樹脂材料83被返送回進料入口，但其中的大部分仍存留在篩板151上而不會被壓碾成更小的碎片以通過篩板?？梢灾貜瓦M行清洗/分離/分類/?；ば颍钡脚看幚硇∷槠?2上的色拉油完全分離并通過排放口排出為止。
通過打開旋轉活門154，形如被?；梢欢ù笮☆w粒的回收聚乙烯樹脂經由排放口153排出。
除了鼓風機158外，還可以通過不動端板133上的孔和管道把壓縮空氣引入分離器130的加工空間155內并且可以把存留在篩板151上的大的碎樹脂材料83返送回到進料入口。
可以在排放口處收集回收的樹脂材料，或者在收集箱240內自動收集(如圖9所示)。在下一實施例中對后一種收集方式加以說明。
參照圖9，兩個分離器230a和230b對稱放置，這樣便可以由同一驅動裝置驅動；每個分離器230a和230b均通過進給管231a和231b把已加工的大碎片81(或82)送入進料入口132a或132b。由于兩個分離器230a和230b的結構相同，因此僅取分離器230a說明其功能。分離器230a通過連通管235把樹脂材料排放口153和進給口132相連，并且把來自未示出壓縮空氣源的管路236和連通管235的出口邊相連，一個流量調節(jié)板放置在管路236的連通部分以使壓縮空氣主要流向進料入口132。連通管235在進料入口132a和132b側分叉，一個分叉管237與回收箱240相連；一個三通電磁閥238通過在分叉管的分叉點處的定時器在預定時間開關通路。每個分離器230a或230b的排放口152a或152b通過排放管239與收集箱250連通；從篩板151(圖7所示)上通過的外部物可以由放置在排放管239中的鼓風機157吸引以排放到收集箱250內。
分離器230a和230b由一驅動裝置驅動，三通電磁閥238打開連通管235的出口側并且分叉管側處于關閉狀態(tài)，壓縮空氣從管路236送入連通管235；這樣循環(huán)氣流在連通管235、進料入口132、加工空間155、排出口153中產生壓力并又連續(xù)循環(huán)回到連通管235中。當一批大碎片81(或待處理小碎片82)通過進給管231a和231b供入進料入口132a和132b中時，從分離器230a和230b中大碎片81(或待處理小碎片82)上分離出的色拉油經由鼓風機157從篩板151上通過并被排入收集箱250。另一方面，存留在篩板151上的顆粒狀軋碎樹脂材料83被循環(huán)氣流吸入連通管235中，并再送回到加工空間155而在分離器230a和230b中進行再處理；這樣循環(huán)一直進行到批量碎片中的大部分殘留色拉油按要求被分離和去除為止。這一工序后，通過電磁閥關閉連通管235的出口側并且分叉管側打開，這樣，留在篩板151上的軋碎樹脂材料83通過連通管235和分叉管237被收集到回收箱240中。
除了三通電磁閥238外，常規(guī)電磁閥也可以置在分叉管237中和連通管235的出口側以交替打開和關閉。
上述說明是針對使用兩個分離器的實施例的，而這一工序同樣在使用一個分離器的情況下進行。
例如，把6kg的待處理聚乙烯小碎片82送入具有上述相同結構的分離器130中，動盤141隨著60Hz的交流頻率在1750轉/分轉速下旋轉。待處理小碎片82被加工成球形顆粒狀的切碎樹脂材料83(顆粒直徑約為1-2mm)，然后進行細化并?；梢欢ù笮?。殘留在這種軋碎聚乙烯樹脂材料上的色拉油重量不大于0.1％。
當處理盛放油類和粘性流體類的容器時，動盤141的旋轉速度應減小以避免把聚乙烯樹脂過分細化成粉末狀。動盤141的旋轉速度應盡可能保持在較低范圍內以保證聚乙烯的?；叽绱笥诤Y板151的網(wǎng)眼，其原因在于即使動盤141的速度降低，油和粘性流體也比待處理小碎片82的排出速度快。
作為另一個實際廢容器示例，參照圖1對從帶有一些殘留色拉油的聚脂廢容器中回收聚脂樹脂材料的實施例加以說明。為簡化起見，與聚乙烯處理過程相同部分的說明省去。
從廢容器上去除金屬蓋，排出容器中的殘留物質；然后對廢容器進行分撿、壓碾、切碎并且清洗/分離/分類/?；?。
壓碾工序已分撿的容器被切碎，或者更廣泛地說，使用壓碾機110(圖2所示)把分撿的容器壓碾成15mm×50mm的碎片(大碎片81)。
切碎工序由上述壓碾工序得到的大碎片81被進一步切碎得更小，如果需要的話，如圖5所示，利用切碎機120作為切碎裝置把大碎片81切碎成待處理小碎片82。小碎片82可為長方形2mm×15mm、正方形10mm×10mm或10mm或更小的不定形。
清洗/分離/分類/?；褂脠D7和圖8中的分離器130，沖擊一研磨力和用在壓碾工序中的大碎片81上或待處理小碎片上(象在切碎工序中需要的那樣)以分離和去除外部物；并對大碎片或小碎片進行壓碾，清洗和?；辉偌毣梢欢ù笮〔⑹占w粒。每一工序的功能均與上述處理聚乙烯容器的實施例相同。
本實施例中使用的分離器130含有一個篩板151，篩板151上含有直徑為0.6-0.8mm的網(wǎng)眼，每一批量的離心處理條件為900-1200轉/分并持續(xù)10-12分鐘；這樣大碎片81或待處理小碎片82被壓碾、?；梢欢ù笮〔⒓毣沙叽缂s為1-3mm的不定形顆粒。聚脂容器在低轉速下處理更長的時間以把油質外部物從大碎片81或待處理小碎片82上分離。當沖擊-研磨力作用時，聚脂容器不會象聚乙烯那樣自然形成球狀?；厥站壑械臍埩羯椭亓坎淮笥?.1％。
在上述實施例中，主要選用聚乙烯和聚脂容器作為容器的樹脂材料，但如聚碳酸酯和聚氯乙烯的樹脂材料也可以作為軋碎樹脂材料被加以回收。
同樣在上述實施例中，把色拉油作為殘留外部物，但其它如大浮羅油和芝麻油等油類也可以按同樣方式處理。除油之外的外部物包括如Worcester醬油、藥膏和料酒的粘性流體，以及飲料、洗發(fā)膏、洗滌劑、眼藥水、醋、酒和啤酒類的各種制品；并且盛放這些制品的廢容器可以容易地以顆粒形式被回收，其上的殘留成份被分離和除去，這一處理過程比油制品情況下更容易進行，而后者已經被證明可以從廢容器上分離和去除。此外，本發(fā)明的方法還可以容易地分離和去除其它外部物，如泥漿、泥土、沙土和污物。
研磨力和沖擊力(尤其是后者)與離心力一起按下列順序分離出外部物氣體、水、低粘度流體，高粘度流體，固態(tài)廢料(如泥漿和泥土)，油質外部物(高粘度流體)以及大碎片或待處理小碎片。
圖2為表示不同于圖1中廢容器的處理過程系統(tǒng)示意圖。但是，當省去一些不必要步驟后，圖2即為圖1，這樣，圖2可以是包括圖1的所有處理過程的系統(tǒng)示意圖。在本發(fā)明的實施方法中，最好根據(jù)殘留成分和樹脂類型使用優(yōu)化處理條件和優(yōu)化處理組合。
參照圖2，所要處理的廢容器是帶有附件-如蓋子、螺紋部分及裙部的容器，其中至少有一個附件由不同于主體的樹脂材料制成；也可以是帶有標簽的容器；選擇盛放碳酸飲料的聚酯容器作為說明示例。
這種聚酯容器含有裙部、擰緊蓋子用的螺紋部分的附件以及由不同類型樹脂(如聚乙烯和聚丙烯)制成的標簽等附件。按照本發(fā)明所述，可以在不去除這些附件的情況下對該容器進行處理。該容器還粘附或污染有殘留成份、泥漿、泥土、沙子和污物。
下面對回收諸如聚酯、聚丙烯的聚氯乙烯等樹脂材料的方法加以說明。
如圖2所示，金屬蓋子從含有蓋子螺紋部分、主體和標簽的容器上去除，殘留成分也被排出。然后，使容器通過一系列的處理過程，這些過程包括分撿、壓碾、風力分類，切碎、清洗/干燥，分離/分類/?；?；和/或比重分選；以及脫水(需要時)。
分撿工序該工序與圖1中相同，已在前面說明。容器被分成由各種類型的聚酯和聚氯乙烯樹脂(圖2中只示出聚酯和聚氯乙烯，但本實施例中并不只限于這些樹脂)制成的容器，透明和彩色的容器，以及帶有或不帶有裙部的容器。彩色容器還應進一步分撿成不同顏色。
螺紋部分和/或裙部(后者包括部分主體)可以從容器的主體(以下稱為“容器主體”)切下以單獨加以處理。
一般情況下，聚氯乙烯容器的各個部分(包括擰蓋用的螺紋部分)由單一樹脂材料制成。同樣，由于聚氯乙烯容器不用于盛放碳酸飲料，因此不含有裙部。大部分容器含有螺紋部分。要進行有效地處理，應先把容器分撿成不同類型的樹脂材料，然后再分撿成透明和彩色。此外，對于聚酯容器，僅分撿成帶有和不帶有裙部的容器。
壓碾工序如圖3所示，利用壓碾裝置110把廢容器壓碾或切碎成15mm×50mm的大碎片81。
所使用的壓碾裝置為壓碎機110，這與圖3的壓碾機110相同(在圖1實施例中也被使用)。這里，大碎片81被外部物的顏色污染成黑色。
如圖4所示，所使用的壓碾裝置含有上、下兩個壓碾機。壓碾機210a有一個水平軸，而壓碾機210b有一個傾斜45°角的軸，這樣可以顯著增大處理容量并減少處理時間。
最好把研磨機211置于壓碾機110殼體的下方，這樣，研磨機211可以容易地把切碎的廢容器研磨成大碎片81，而且便于除去容器中的小石塊和沙粒。含有傾斜約45°角網(wǎng)帶的網(wǎng)帶運輸機212配置在研磨機211下方以篩除大碎片81中含有的小石塊和沙粒。尤其是，可在運動網(wǎng)帶運輸機212的端部配置一磁性分選器213以便把大碎片81中含有的金屬蓋子和銹鐵片分撿出來。此外，去除金屬和銹塊的大碎片81在轉動篩板215上通過以分離出諸如小石頭、沙粒和金屬粉末等的外部物品風力分離工序由容器的壓碾主體(標簽已被分離出)的大碎片81被進一步切碎成待處理的小碎片82，例如尺寸為長方形2mm×15mm，方形10mm×10mm，或不大于10mm的不定形碎片。這時，外部物仍存留在待處理小碎片82的表面上。
切碎裝置把大碎片81切碎成待處理小碎片82，本實施例中簡稱為“切碎機”。
圖7表示了切碎機120的一個實施例。
切碎機的主體121是一個在上部含有開口的殼體。開口被蓋板122遮蓋，蓋板121可以自由開啟和關閉。蓋板122含有一個進料入123以把大碎片81送入切碎機的主體121。
在切碎機的主體121內，配置有一個刀具支承器124，該支承器裝在切碎機主體121的底部并由一個未示出驅動裝置驅動作水平轉動；刀具支承器124的周邊上含有三個長的垂直的轉動刀片125；三個轉動刀片125配置在刀具支承器124上并對著轉動方向呈相同的120°角度。三個轉動刀片125的端部位于相同的轉動軌跡上。朝著三個轉動刀片125，兩個不動刀片126對稱配置在切碎機主體的內壁上，并且距轉動刀片125一定間隙。此外，兩個不動刀片126、刀具支承器124和轉動刀片125把切碎機主體分成二個部分，構成進給室127和切碎室128。帶有蓋板122的進料入口與進給室127連通。兩個不動刀片126和轉動刀片125間的間隙可以任意調節(jié)以便把需處理材料切碎成特定大小。本實施例中使用的間隙為0.2-0.3mm。網(wǎng)眼篩板129把位于兩個不動刀片126間的切碎室128隔開、并環(huán)繞轉動刀片125的軌跡。篩板129是一個篩網(wǎng)，大約10mm的待處理小碎片可從中穿過。在切碎室128的主體121底部配有一個排放口以排放待處理小碎片82。
經工序1中壓碾工序的壓碾機110壓碾并具有約15mm×50mm大小的大碎片81經由切碎機120上的帶蓋122進料入口123進給；通過驅動刀具支承器124(由未示出驅動裝置驅動)使大碎片81在刀具支承器124上轉動刀片125和不動刀片126間被切碎；大部分切碎樹脂碎片從篩板129上通過以選出待處理小碎片82，這些小碎片82為長方形約2×15mm，正方形約10×10mm或邊長不大于10mm的不定形；并且待處理小碎片82從排放口排出以傳送到下一工序。
切碎裝置不限于上述切碎機；例如，可以使用由Horai，Ltd.制造的“Hard-切碎機”，其中用來轉動刀片125的旋轉軸是水平的，并且兩個不動刀片內的篩板129處于底部。這時，大碎片81的表面是不透明的，并因表面存在部分去除的外部物而呈黑色。
尤其是，在風力分離工序或上述切碎工序之前或之后，樹脂材料碎片可以在含有篩板的普通干燥機內干燥以分類或分離出粘附在碎片上的雨水、露水、泥漿、泥土、沙粒和污物。然后再進行下面的清洗和干燥工序。
清洗和干燥工序利用沖擊-研磨力從上述切碎工序中的待處理小碎片82(方形或邊長大約為10mm的不定形)的表面上去除諸如泥漿、泥土、沙粒、金屬、玻璃片、污物等的外部物；然后利用作用在待處理小碎片上的沖擊-研磨力所產生的摩擦熱對待處理小碎片進行清洗和干燥。在800-900轉/分下對待處理小碎片82處理約5分鐘。
當包括螺紋部分的整個容器由聚氯乙烯制成以及當不帶裙部的容器由聚酯制成的，下面的分離、分類和?；ば蚩梢赃B續(xù)進行以回收聚酯或聚氯乙烯。
分離/分類/?；ば蛟谇逑春透稍锕ば蚝?，這些工序主要對從主體上切除切緣后的容器進行處理，或者對帶有裙部的容器主體進行處理，即沖擊-研磨力作用在待處理小碎片82上以把這些小碎片壓碾成邊長為1-2mm的不定形更小碎片；構成裙部的聚丙烯從待處理小碎片82上分離、細化并?；梢欢ù笮?。同時，構成容器主體的聚酯通過沖擊-研磨力被磨碎和分離，對混合物分類，裙部的聚丙烯作為樹脂材料被回收。
聚酯用作為填充劑，如構造工件用的填料，而聚丙烯用作為各種型件。在1500-1800轉/分下上述工序進行約3-4分鐘。
可以按需要進行第二次上述工序。
清洗/干燥以及分離/分類/軋碎工序可在單一裝置內進行。主體的待處理小碎片82被加以清洗干燥、壓碾、細化并粒化成一定大小。聚酯被進一步壓碾成細粉狀，而聚丙烯被從主體上分離、分類并?；梢欢ù笮?。在本實施例中，圖7和圖8中分離器130和清洗/干燥裝置組合使用。分離器130的說明見圖1，因此這里為了需要進行了簡化。
聚氯乙烯容器最好應按不同顏色加以分撿，然后，通過一未示出水平軸12驅動動盤141轉動，從而待處理小碎片82從進料入口132供入，利用處理空間155中心處不動銷和動銷間產生的沖擊-研磨力進行壓碾、細化并粒化成一定大小。這樣，待處理小碎片82在被細化、?；蜎_擊-研磨力作用的同時受到一離心力作用，從而向周邊運動。在這一過程中，來自容器主體的聚酯被壓碾成不大于1mm的不定形碎片；利用第一分離器把外部物從排放口152排出(以下將作說明)?；旌衔镏腥萜鞯牟糠謮耗胫黧w從具有一定離心力(由動銷144產生)的篩板151上通過，在排放空間156內分類并被吸入，再通過鼓風機157從排放口152向外排出。
對于帶有裙部的容器主體，除了存留在篩板151上外部物之外的材料被從出口153取出并送入第二分離器。第二分離器把材料細化并?；芍睆郊s1mm的球粒、或邊長約為2-5mm的矩形或柱形，或其它形狀。在這一過程中，待處理小碎片82中的一些樹脂材料部分被磨碎成不定形狀的細粉末。
在第二分離器的處理過程中，由于排出口153和進料入口132經由開啟的旋轉活門154相互連通，細化和?；臉渲牧虾筒糠秩共烤郾┎牧洗媪粼诤Y板151上，并和來自排出口153的材料一起返送回進料入口132，然后主體的壓碾樹脂材料被磨碎以通過篩板151并從排放口152排出。但是，大部分未被充分細化和?；梢欢ù笮〖氼w粒的切碎樹脂材料仍存留在篩板151上。
打開旋轉活門通過排出口153取出切碎的樹脂材料聚丙烯顆粒。本實施例中使用與圖1實施例中相同的裝置來取出聚丙烯顆粒。
回收的樹脂材料顏色由容器的各部分決定。就是說，裙部聚丙烯具有裙部的顏色，而容器主體的聚氯乙烯具有主體的顏色；或者，回收的樹脂材料顏色是透明的、半透明的、無色的、白色的，處理透明廢容器時還可能是黃色的。
例如，使用具有前述結構的分離器130。600克待處理小碎片82送入第一分離器；動盤141以900轉/分轉速旋轉；這樣可以分離聚酯和部分聚丙烯，以1800轉/分轉速處理3分鐘可以從第二分離器中回收聚丙烯。
比重分選工序該工序用來獲得高等級樹脂材料。當容器螺紋部分的材料(如聚丙烯或聚乙烯)不同于主體材料時，水中螺紋部分樹脂的比重分選可以代替分離、分類和切碎工序或在分離、分類和粒化工序(在第二分離器中，這些工序在清洗/干燥之后進行)之后進行。
清洗/干燥工序之后的樹脂材料混合物置入水中；重量輕的聚丙烯浮起，較重的聚脂或聚氯乙烯沉淀。使用液體分塵器把聚丙烯和其它材料分離開來，主要樹脂材料通過脫水工序回收。
例如，圖10所示的液體分塵器10把材料送入進料入口19，其中水(20噸/小時)和包含有上述工序后樹脂材料的處理液體(150公斤/小時)被送入液體分塵器10中。混合液體沿著上部液體分塵器16的壁形成向下流動的渦流。該渦流在周邊壁上收集較大比重的聚氯乙烯，并通過開口20將其向下送到下部液體分塵器17。移向周邊壁上部的聚酯或聚氯乙烯通過排出口25排出。小比重聚丙烯由渦流產生的另一部分液流在中心處收集，并通過排放管18取出。液體從出口24流出，而沉淀物通過出口26取出。
以上只對處理聚脂和聚氯乙烯容器進行了說明，但其它諸如聚乙烯和聚碳酸酯的軋碎樹脂材料可以用同樣方式回收。
除了切碎和清洗/干燥工序之外，本發(fā)明的各個工序常?？梢愿鶕?jù)所收集的聚脂或聚氯乙烯含有污染物的程度進行順序變化或加以省去。
本發(fā)明的回收軋碎樹脂材料可以直接送入擠壓機以制成諸如聚酯纖維和聚酯棉紗等產品或制成另一種樹脂材料形式的球丸。還可以對同樣樹脂材料的純凈物料(如純凈聚氯乙烯)進行摻混，粒化成一定大小并加以回收。此外，可以在擠壓機中把干燥的木頭粉末摻入球丸中制成合成木板。
本發(fā)明的構成如上所述，其功能說明如下。
利用沖擊-研磨力，通過采用相對簡單和容易實現(xiàn)裝置把外部物從所處理的廢容器上分離和去除；即樹脂材料被有效地制成合理尺寸范圍內的顆粒以便重復利用。此外，盡管構成盛放油質品容器的樹脂材料是最難回收處理的物質，但是本發(fā)明也可以對其加以回收、粒化成一定尺寸范圍內的顆粒以便重復利用，其中，使用了沖擊-研磨力和離心力的組合力，該組合力所具有的協(xié)同作用效果更容易把油質外部物從由同一樹脂材料構成的廢容器上分離和去除。
基于上述原因，可以省去通常用來清洗廢容器的大量的水和大型設備，就是說，本發(fā)明有利于節(jié)約成本和能源。
尤其是，本發(fā)明工序能夠避免使用清洗用化學液體來分離諸如油質物質的外部物，從而可以避免清洗廢液對河水的污染，節(jié)約設備和運行成本。
因此，后面的權利要求不僅僅針對按特定方式構造的一種容器，相反，所附權利要求用來對本突破性發(fā)明的要點和實質加以保護。本發(fā)明顯然是新型和實用的。此外，本領域普通技術人員并不清楚本發(fā)明。
而且，由于本發(fā)明的革命性突破，因此本發(fā)明顯然是開創(chuàng)性的。因此，后面的權利要求給出了非常廣泛意義上的說明以便用法律形式對本發(fā)明要點加以保護。
因此可見，由于在不背離本發(fā)明范圍的情況下可以對上述結構進行某些改變，所以，前述說明和附圖所示的所有內容均應視為說明性的，而不應構成某種限制。同樣還應看到，下述權利要求試圖包括本發(fā)明的所有普通特征和專門特征，并且對本發(fā)明范圍的所有描述(作為一種語言說明)也符合以上精神。
權利要求
1.用來通過把外部物從由樹脂材料制成的廢容器上分離而對樹脂材料進行回收和?；姆椒?，至少包括步驟所處理的帶有卷繞廢容器的印制塑料薄膜廢容器由熱塑性樹脂材料制成；把風力作用在上述容器的大碎片上以分離和去除上述薄膜；把沖擊-研磨力作用在上述容器主體的上述大碎片上以把上述樹脂材料和上述外部物分離開來；上述樹脂材料被?；突厥?。
2.按照權利要求1所述的、用來從由樹脂材料制成的廢容器中回收和?；瘶渲牧系姆椒ㄖ辽侔ú襟E把上述大碎片切碎成待處理小碎片的工序，和始終去除分離出的外部物的工序。
3.按照權利要求1所述的、用來從由樹脂材料制成的廢容器中回收和?；瘶渲牧系姆椒ㄖ辽侔ú襟E把沖擊力和離心力作用在上述大碎片或上述待處理小碎片上以把上述樹脂材料從外部物上分離開來的工序；以及粒化樹脂材料并回收上述樹脂材料的工序。
4.按照權利要求1所述的、用來從由樹脂材料制成的廢容器中回收和?；瘶渲牧系姆椒ㄖ辽侔ú襟E上述容器由熱塑性樹脂材料制成并且容器下部帶有邊緣；把沖擊-研磨力作用在由主體和邊緣組成的上述切碎待處理小碎片上以分離外部物并清洗和干燥；而且，利用上述沖擊-研磨力進一步?；鲜鲞吘壱曰厥諛渲牧喜ι鲜鲋黧w的?；瘶渲牧线M行分離和分類；
5.按照權利要求1所述的、用來從由樹脂材料制成的廢容器中回收和?；瘶渲牧系姆椒ㄖ辽侔ú襟E上述容器由熱塑性材料制成并且容器下部帶有接頭形螺紋部分；把沖擊-研磨力作用在上述主體和螺紋部分的切碎碎片上以分離外部物、?；梢欢ǔ叽纭⑶逑床⒏稍锷鲜鰳渲牧?；利用水中的比重分選法對上述接頭形螺紋部分的樹脂材料進行分離；以及上述主體的樹脂材料和上述接頭形螺紋部分的樹脂材料分別進行回收。
6.按照權利要求1所述的、用來從由樹脂材料制成的廢容器中回收和?；瘶渲牧系姆椒ㄖ辽侔ú襟E在風力分離工序或上述切碎工序之前或之后，樹脂材料的壓碾碎片可以在清洗和干燥工序之前進行干燥。
全文摘要
熱塑性樹脂廢容器被壓碾成大碎片，沖擊—研磨力和離心力作用在大碎片上以分離油質外部物；就是說，利用沖擊力和研磨力對油質外部物進行分離。離心力上的差異使樹脂與外部物分離，樹脂碎片上的離心力由沖擊—研磨力控制，而油質外部物上的離心力不受控制。在這一過程中，待處理壓碾碎片通過沖擊—研磨力形成顆粒，并且?；念w粒被作為樹脂材料再次利用。除油之外的外部物比油更容易分離和去除。
文檔編號B29B17/02GK1160627SQ9611979
公開日1997年10月1日 申請日期1996年12月13日 優(yōu)先權日1995年12月13日
發(fā)明者西堀貞夫 申請人:艾因工程技術股份有限公司