第二章 配方和工艺路线的选择 机颜料着色力高、色泽鲜艳、色谱齐全、相对密度小，缺点为耐热性、耐候性和遮盖力方面不如无机颜料。染料是可用于大多数溶剂和被染色塑料的有机化合物、优点为密度小、着色力高、透明度好，但其一般分子结构小，着色时易发生迁移。
白色颜料主要有钛白粉、氧化锌、锌钡白三种。钛白粉分金红石型和锐钛型两种结构，金红石型钛白粉折射率高、遮盖力高、稳定、耐候性好。
炭黑是常用黑色颜料，价格便宜，另外还具有对塑料的紫外线保护（抗老化）作用和导电作用，不同生产工艺可以得到粒径范围极广的各种不同炭黑，性质差别也很大。炭黑按用途分有色素炭黑和橡胶补强用炭黑，色素炭黑按其着色能力又分为高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。炭黑粒子易发生聚集，要提高炭黑的着色力，要解决炭黑的分散性。
珠光颜料又叫云母钛珠光颜料，是一种二氧化钛涂覆的云母晶片。根据色相不同，可分为银白类珠光颜料、彩虹类珠光颜料、彩色类珠光颜料三类。
2.3产品质量指标
通过取样调查粒子的质量基本达到优良，主要看颗粒表面光泽度和密实度。 粒料要求颗粒大小均匀，色泽一致，外形尺寸不超过4mm，颗粒过大会给成型带来困难，颗粒形状以球形和药片形较好。
2.4 工艺流程叙述
PP和PE回收料造粒生产工艺流程相同，现以PE回收料造粒工艺流程为例，如下图所示:
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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 回收PE制品 前处理 混合、 捏合 破碎 清洗 挤出机挤出 塑炼 计量 配料 干燥 经过60~80目的滤网 模 模头挤出呈条条 状 水槽冷却固化 造粒机造粒
图2.1废弃塑料造粒生产流程图
2.4.1成粒料的准备
造粒所用的料并不是单一的PE回收料，为了粒料的性能，改善粒料的使用性能和降低成本，需要加入稳定剂、润滑剂、填充剂、加工改性剂等助剂。
所以造粒料是以PE回收料为主的混合料（一般称之为干混料）。
造粒料的准备过程是根据已选定的配方，还原、辅料进行必要的预处理、计量、输送及混合。
混合是将原辅料各组分相互分散以获得均匀物料的过程。原辅料相互间混合后的均匀程度将直接影响粒子质量，因此混合造粒过程中的一个关键环节。
(1) 原料的预处理
由于原辅料在生产和装运过程中可能混入一些机械杂质，为了粒子生产安全，保证产品质量，需要除去杂质。
(2) 原辅料的计量
按照确定的配方将原辅料精确计量。虽然原料是袋装或桶装，一般有规定的重量，也必须复称。并保证各组分的称量误差应控制在1%以内。
(3) 原辅料的混合
目前绝大部分企业都是采用高速混合机将原辅料进行混合。
2.4.2破碎及其设备
通过相对运动队物体进行剪切、冲压、压缩、撕裂、摩擦而达到使物体破裂的目的，这是破碎设备的原理。破碎分粗破碎（讲物料破碎到10mm以上），中破碎（破碎至10-50mm）以及细破碎（即研磨至细度5μm以下）。粗破碎也就是对大型废旧塑料制品（如汽车保险杆、板材、周转箱、船只等）利用切割机切割成可以放入破碎机进料口的过程。细破碎还可以进一步划分为微破碎、超微破碎、特超微破碎。
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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 废旧塑料的破碎按功能大致可以分为剪切破碎和冲击破碎。当物块太大时，不能直
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第二章 配方路线和工艺的选择 接使用破碎机，需先利用切割机把物料切割成可以装入破碎机进料口的程度。切割有射流切割法、气割法、等离子切割法、激光束切割法等。新型破碎机往往兼有剪切和冲击破碎的功能，可将主要功能为剪切作用的称作剪切破碎机，而将主要功能为冲击作用的称作冲击破碎机。相比之下，剪切破碎处理速度慢，容易受到混入的杂质的影响，但它具有破碎后物料粒度均匀的优点。破碎机的大小、破碎条件不同会产生粒度不同的破碎品。
2.4.3预洗
也称粗洗，目的是出去砂土、石块和金属等异物，以防止其损坏破碎机。废旧塑料制品预洗后要离心脱水。
2.4.4精洗
废旧塑料通常在不同程度上沾染有有无、垃圾、泥砂等，这些杂质会严重影响再生塑料制品的质量，因此，必须对废旧塑料进行精洗、精洗的原理是将被清洗的废旧塑料制品放入加入洗涤剂的热水先浸泡数小时，再用机械搅拌，通过彼此摩擦和撞击，一遍粉碎一边洗涤，除去杂质和污物，洗涤剂的加入量、水温、洗涤时间等试洗涤效果而定。清洗的方法有手工清洗和机械清洗。
1. 手工清洗及干燥
手工清洗要根据制品的品种和污染程度决定具体清洗方法。一般农用薄膜及包装薄膜清洗过程如下：温碱水清洗（去油污）→刷洗→冷清水漂洗→晒干。包装有毒药品的薄膜和容器的清洗过程如下：石灰水清洗（中和去毒）→刷洗→冷清水漂洗→晒干。
2. 机械清洗和干燥
机械清洗有间歇式和连续式两种，间歇式是先将废旧塑料放在装有热的碱水溶液的容器中浸泡一定时间，然后通过机械搅拌使薄膜彼此摩擦和撞击，以达到出去沾染的污物的目的。
回收的产品往往存在黑斑问题，难以简单用水清洗干净，所以，适当地加入清洗液有助于产品的清洗。本设计采用乙二醇丁醚和乙醇两种物质作为清洗剂。
无论回收的是何种制品，除必须的前处理外，必须对回收产品进行清洗，清洗时候所用的清洗液均不同。清洗液配方大致如下。
表2.2 ABS清洗液配方表
材料 废旧ABS 乙二醇丁醚 乙醇
作用 回收料 清洗液 清洗液
单位（质量份）
100 5 5
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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 2.4.5干燥
干燥是将材料中的所含水分、溶剂等可挥发成分气化除去的操作，它在塑料加工过程中是很重要的环节，很多树脂在常温下容易吸收水分，使其含水率较高，如ABS树脂、PA树脂，在成型加工前必须干燥，否则成型的制品会产生气泡、材料强度下降等质量问题，成为不合格品。干燥类型很多，可根据材料的特性、形态、干燥过程中材料变化、干燥机理等情况选择合适的干燥装置和干燥条件。
干燥设备一般采用热风、红外线、氮气等惰性气体为干燥介质，而常采用电加热空气法，下面主要介绍热风干燥机。
热风干燥机的一种—料斗式热风塑料干燥机。
料斗式塑料干燥机的工作方式是：当开动风机后，风机把经过电阻加热的空气由料斗下部送入干燥室，热风由下往下吹，热风在原料中通过时，把原料中的水分加热蒸发并带走潮湿的热气流由干燥室顶部排出。这种热风连续进出，把原料中的水分一点点蒸发带走，达到干燥原料的目的。不同塑料干燥处理温度如表：
表2.3 不同原料干燥条件
原料名称 干燥温度/℃ 原料名称 干燥温度/℃
聚乙烯、聚丙烯
65～80 纤维素塑料 65～75
聚苯乙烯 70～80
聚碳酸酯 100～120
丙烯酸树脂、ABS 70～90
尼龙 70～75
2.4.6塑料泡沫的预处理
作为防震包装材料的泡沫塑料，使用量也较大，在废弃物中占的体积大，但质量比例小，收集和运输过程中如果不进行处理就向运输空气一样效果极差，一般把废弃的泡沫塑料进行脱泡处理，压缩体积，常使用旋转式脱泡机进行脱泡。
该机的两个轧辊平行排行，轧辊内用丙烯气加热至表面温度约为220℃，两辊表面温差约为30℃，将泡沫PS放入两辊之间加热并挤压，不断地将粘附辊上的PS用刮取机刮出，由于温差使附于两辊中的PS熔体向高温一棍集中，从而易于刮取，机器处理能力80～100kg/h，也可将泡沫塑料进行粉碎成粒子直径为1～2cm，在100～120℃条件，烘30min，粒子直径缩小到2～5mm，体积可缩小50%以上。
2.4.7塑炼、均化与造粒
废旧塑料经过分选、破碎、清洗、干燥等一系列预处理之后，有的可直接塑化成型，有的就需进行塑化、造粒，有的要经过均化工艺。废弃塑料，为了改进粒子的加工性能，改善粒子的使用性能和降低成本，需要加入稳定剂、润滑剂、填充剂、加工改性剂等助剂。所以，成粒料是以废弃塑料为主的混合料。
成粒料的准备过程是根据已选定的配方，还原、辅料进行必要的预处理、计量、输送及混合。
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