广东石油化工学院本科毕业设计论文：年产2000吨废旧塑料回收生产车间的设计 聚丙烯类废旧塑料主要用于制造各类包装用塑料制品，如各种水泥包装袋、化工包装袋、粮食包装袋、果蔬包装袋等。另有部分聚丙烯类废旧塑料添加特殊化学物质后用于生产各种复合包装、装饰材料。
1.5 建设规模与产品方案
建设规模：年处理PP、PE废旧塑料共2000吨，日处理PP、PE废旧塑料原料约7吨。
产品方案：
表1-1 产品包装规格
产品名称 再生PP颗粒 再生PE颗粒 合计
规格及包装形式
50Kg 50Kg 100Kg
年产量(T) 1000 1000 2000
备注
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第二章 配方和工艺路线的选择
第二章 配方和工艺路线的选择
2.1主要生产线介绍
2.1.1原料种类及收购渠道
废弃塑料主要有五种树脂：PE、PP、PVC、PS、ABS。其中，PE、PP是最好回收
的，这两者的利润是最高的。
PE是聚乙烯，大量用于制造塑料袋、塑料薄膜、牛奶桶的产品等。它能抵抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸。
PP是聚丙烯，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，康多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业上有广泛的应用。
PVC是聚氯乙烯，具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点，是塑料类材料中应用最为广泛的装饰材料之一。江苏有很多人造革厂，专门大量回收PVC的回收料。
PS是聚苯乙烯，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，是目前产量最大、应用最广泛的聚合物，它兼有韧、硬、刚相均衡的优良力学性能，成型加工和机械加工较好，广泛应用于汽车、家电、日用品等领域。
初步了解废弃塑料的种类，有助于探索回收途径的方法。本厂的回收渠道主要有：1.成立回收站点，从千家万户和单位回收；2.可从国外进口废弃塑料。国内废弃塑料主要分布在广东、河北、浙江、福建四省，全国废旧塑料基地主要集中在河北的文安、霸县，浙江的东阳、台州，江苏的南通以及广东南海一代；废弃塑料进口主要集中于广州、宁波、天津等港口。
本厂主要是收集软PP、PE料进行挤出造粒。 （一）PP的物理和化学性能指标
PP塑料，化学名称：聚丙烯 英文名称：Polypropylene(简称PP)
比重：0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率：1.0-2.5% 成型温度：160-220℃ 特点： 密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆、不耐磨、易老化. 适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。
成型特性：
a. 结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。
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广东石油化工学院本科毕业设计论文：年产2000吨废旧塑料回收生产车间的设计 b. 流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔.凹痕，变形。
c. 冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。
d. 塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。 （二）PE的物理和化学性能指标
PE塑料，化学名称：聚乙烯 英文名称：Polyethylene(简称PE)
比重：0.94-0.96克/立方厘米 成型收缩率：1.5-3.6% 成型温度：140-220℃。 特点：耐腐蚀性，电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良，可以氯化，化学交联、辐照交联改性，可用玻璃纤维增强低压聚乙烯的熔点，刚性，硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软性，伸长率，冲击强度和渗透性较好；超高分子量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等。 成型特性：
a. 结晶料，吸湿小，不须充分干燥，流动性极好流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分，不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大.注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。
b. 收缩范围和收缩值大，方向性明显，易变形翘曲，冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统。
c. 加热时间不宜过长，否则会发生分解。 d. 软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。
e. 可能发生融体破裂，不宜与有机溶剂接触，以防开裂。
2.1.2 对废弃塑料再生利用进行造粒
本厂是废旧塑料回收造粒2000吨/年的中小型生产线，是一个中型的工厂，利润中等。
本厂是一家废弃塑料回收加工厂，设备有成套挤出造粒设备，包括主机、切粒机、破碎机、清洗机各一台。
首先，对废弃塑料进行预处理，即进行洗涤、脱泡、干燥、配料、捏合等；然后，通过成套挤出造粒设备造粒。
2.2 产品方案
2.2.1 产品规格
通过对市场的了解，该规格也符合企业把再生料制造成所需制品的规定。
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第二章 配方和工艺路线的选择 本厂生产的粒子是本色、圆柱状或扁圆状颗粒，颗粒光洁，粒子的尺寸在任意方向上应为2mm～5mm，无机械杂质，具热塑性，粉料为本白色粉末，合格品允许有微黄色。
2.2.2 产品配方
本厂主要回收两种废弃塑料，其中一种是回收PE制品包括塑料桶、洗发水瓶、沐浴露瓶、牛奶瓶及洗洁精瓶、电线缆绝缘材料等等，无论回收的是何种PE制品，除必须的前处理外，必须造粒以备注塑机使用。生产塑料粒子配方大致如下。通过查询资料比较，采用如下的生产配方。
表2.1回收PE料挤出造粒生产配方表
原辅材料 回收PE料(破碎)
PE树脂 防老剂 活化CaCO3 硬脂酸 石蜡 炭黑
作用 回收利用料
树脂 防老剂 填充剂 润滑剂 阻燃增塑剂 着色剂、防紫外线老化剂和抗静电剂
单位（质量份）
100 5 0.2 6 0.8 0.5 1
2.2.3 配方各组分作用说明
塑料粒子的生产过程中必须加入各种助剂,加入各种助剂的目的是：改善加工性能；提高制品的力学、物理、光、热、电等性能；降低制品的成本。
加入的助剂要与树脂的相容性好，助剂就分布均匀，所起的作用就可持久。但必须是对树脂的分子结构无明显影响的物质。助剂按其功能大致可分为：稳定剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、填充剂等。针对不同的塑料，加的助剂也不同，其回收利用途径也不一样。
(1)稳定剂
当高聚物暴露在热、光、空气以及微生物的环境中，能够发生降解作用。不同种类的高聚物其破坏类型也不相同，而且阻止降解作用也是完全不相同的。降解后可以看到，颜色变化，物理性能变化，表面出现裂纹，失去良好的机械性能和电性能。
大多数塑料在成型加工时需要加热，而且与空气中的氧接触。这样会引起高聚物化学结构的变化，发生链的断裂，交联或者不稳定基团的离析。用现代加工装置，随着成型温度的升高，会引起高聚物降解作用增加，由于降解作用的产生，会使高聚物主要性质改变，另外，若能迅速找到延缓高聚物降解的方法，可以延长塑料的使用寿命。
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广东石油化工学院本科毕业设计论文：年产2000吨废旧塑料回收生产车间的设计 塑料在建筑业应用时，一定要增加使用寿命，作为典型应用的建筑物如房顶，沟槽，地下管，前两种要求耐氧化，耐紫外线照射，反之地下管则要求能够抵抗微生物的腐蚀。
(2)润滑剂
塑料在加工过程中，由于导热性能差，会在加工机械的高温表面上，产生粘附现象，导致加工设备载荷增加及熔体缺陷和熔体破裂；另外在树脂内部分子间相互摩擦产生过热会导致树脂分解。为防止上述倾向，降低树脂混合熔体温度和降低摩擦热，保持制品表面光滑，减少加工能耗，提高提高加工速度，需要加入的一种助剂为润滑剂。常用的内润滑剂是脂肪酸及其酯类，如硬脂酸、硬脂醇、硬脂酸丁酯等。外润滑剂通常为低分子蜡如石蜡、PE蜡等。润滑剂的加入数量要适当，否则会产生一系列质量问题。加入量少能引起粘附现象，加入过量会出现“喷霜”现象，损害制品的外观及二次加工性能，或在加工中引起出料不正常，难以塑化，这都能影响PE树脂的加工性能和制品的质量。
(3)填充料
填充料是一种能赋予塑料某些优良性能，而不影响其质量，并能降低塑料成本的一种助剂,主要的填充剂是碳酸钙。碳酸钙是无机化合物，它的表面是亲水疏油，在聚合物内部分散性极差，也不能与聚合物产生化学结合。要成为优良的填充剂，必须对其表面进行活性改性。填料的主要指标为：白度、粒径、颗粒形状和颗粒表面活性。碳酸钙加入对PE制品热变形温度上升影响不大，但会PE热膨胀系数减小，因而成型收缩率降低，提高了PE制品尺寸精密度。加入碳酸钙能使PE制品热导率提高，有利于其加热熔融及冷却固化。碳酸钙加入可产生消光现象，影响PE制品的光泽度和透明性，增加相对密度和吸油性，降低耐化学腐蚀性能。大量加入碳酸钙还会影响PE制品的加工性能。 (4)着色剂
着色剂不仅可以美化塑料管材的外观，而且兼有抗氧、耐热、耐光和稳定作用。PE制品常用的着色剂是颜料。主要品种有：钛白粉、炭黑、酞青蓝等。钛白粉是常用的色料，它一种无机颜料，在日光下非常稳定，不溶于稀硫酸，耐热性良好，着色盖底力强，是白色颜料中最优良的品种。钛白粉通常有锐钛型和金红石型两种。锐钛型质较软，带蓝白色，其特点是：白度高、着色力强、价格低，但耐候差。金红石型的特点是：白色较高、着色力强、耐候性好，但价格高。钛白粉颜料中通常含TiO2越少，其遮盖力越小。
(5)增塑剂
增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
（6）着色剂
着色剂主要分颜料和染料两种。颜料是不能溶于普通溶剂的着色剂，故要获得理想的着色性能，需要用机械方法将颜料均匀分散于塑料中。按结构可分为有机颜料和无机颜料。无机颜料热稳定性、光稳定性优良，价格低，但着色力相对差，相对密度大；有
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