薄膜的回收工艺过程一般是:
粉碎·清洗→脱水→烘干→造粒
对于在生产过程中产生的边角料或试车时产生的废膜,因为不含杂质,可以直接粉碎、造粒进行再生利用。而对于回收的废旧包装薄膜和农用薄膜,难点是分选和去除杂质及附着在薄膜表面的其他物质(灰尘、油渍、颜料等)。
(1)粉碎
收集到的大片或成捆的薄膜需要剪切或研磨成易处理的降片。粉碎设备有干式和湿式之分。干式粉碎机可直接对收集到的薄膜进行粉碎;湿式粉碎机则需要对收集到的薄膜在进行预清洗后再粉碎。前者结构简单,投资小,但由于所粉碎的薄膜含有较多的杂质,刀具磨损较大:后者虽增加了一道工序,但刀具磨损小,噪声低。
(2)清洗
清洗的目的是除去附着在薄膜表面的其他物质,使最终的回收料具有较高的纯度和较好的性能。通常用清水清洗,用搅拌的方法使附着在薄膜表面的其他物质脱落。对于附着力较强的油渍、油墨、颤料等,可用热水清洗或使用洗涤剂清洗。
清洗设备按工作方式分类有连续式和间歇式:按结构分类有散开式和封闭式。不论何种方式都有一个产生很强洗涤作用的拨轮或凌筒。拨轮或凌筒的高速转动,使薄膜碎片受到较强的离心力的作用,而使附着物脱落。由于薄膜与附着物的密度不同,脱落的附着物最终沉淀,薄膜碎片浮于水面。为了取得更好的清洗效果,薄膜碎片用水清洗后可送入摩擦清洗机继续清洗。在摩擦清洗机内,薄膜碎片表面受到较大的摩擦作用而使附着物脱落下来。
(3)脱水经清洗后的薄膜碎片含有大量的水分,为了进一步加工处理,必须脱水。目前,脱水方式主要有筛网脱水和离心过滤脱水。筛网脱水是将清洗后的薄膜碎片送到有一定目数的筛网上,使水与薄膜碎片分选。筛网可以平放或倾斜放置,而且带有振动器的筛网脱水效果更佳。离心脱水机是以高速旋转的甩干筒产生的强离心力达到薄膜碎片脱水的目的。
(4)烘干
经脱水处理后的薄膜碎片仍含有一定的水分,为了使水分含量减少至0.5%以下,必须进行烘干处理。供干通常采用热风干燥器或加热器进行,为了节约能源,降低成本,干燥器或加热器产生的热风应该循环利用。
(5)造粒
经过清洗烘干的薄膜碎片可送入挤出造粒机进行造粒。为了防止轻质大容积的薄膜碎片(50/L)出现“架桥”现象,需要采用喂料螺杆进行预压缩,使物料压实,喂料螺杆的速度应与挤出机相匹配,以防止机器过载,并通过计量设备加入适量的助剂以改善回收料的性能。
造粒既可以使用单螺杆挤出机,也可以使用双螺杆挤出机。用于回收薄膜的单螺杆挤出机的长径比(L/D)一般都在30以上。使用单螺杆挤出机的优点在于设备投资小,缺点是混炼效果不如双螺杆挤出机。使用双螺杆挤出机造粒,对螺杆的转向无特殊要求,其转向既可以是同向旋转也可以是异向旋转。在双螺杆挤出机内,物料的混炼机理不同于单螺杆挤出机,因此可以多处进料和开设排气孔,使用双螺杆挤出机时,物料混炼所需剪切力不是靠螺杆与机简的摩擦产生,而是由两个螺杆之间的捏合产生,大大地提高了混炼效果,降低了能耗。双螺杆挤出机的螺杆自洁性也优于单螺杆挤出机。对于专门从事薄膜回收的厂家而言,在薄膜碎片的熔融挤出过程中,常有水蒸气、单体分解物气体产生,为了使生产出的粒采用双螺杆挤出机比较合理。
料不含气泡,应当采取排气措施。此外,为了得到高质量的回收料,可对回收料的熔体进行过滤,将清洗后滞留的杂质滤掉。熔体的过滤可使用间欧式或连续式过滤网装置。间欧式过滤网会造成熔体流动的中断,每次调整过滤网后需要重新调整工艺条件,连续式过滤网的更换则不会中断熔体的流动。
切粒方式采用冷却或热切工艺都是可行的。在冷切工艺中,挤出的物料星线型或条型状,经过水槽冷却,进入相应的切粒装置完成切粒。在热切工艺中,挤出的星线型或条型状的物料刚一出机头的磨口立即被旋转切刀切下:同时,冷却水喷嘴向挤出料粒喷洒冷却水,料粒表面很快冷却,料粒不粘连。料粒落入水槽彻底冷却后,再进行烘干处理,最后送入料仓。