浅谈翻盖式废塑料脱水机的开发与应用

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摘 要：中国每年产生的废旧塑料量为500万t左右，由于塑料具有耐腐蚀、不易分解的特性，而它的这一特性以及在垃圾中重量小、体积大，决定了它的最终处置不宜填埋，但它是热值很高的大分子材料，回收利用符合我国可持续发展的基本国策，也能充分利用其内在价值，并节约资源，保护环境。现在针对废塑料的回收方法主要还是采用物理回收为主，其大致流程为破碎、清洗、脱水、分选、造粒。其中塑料脱水机是关键设备，它的稳定性将会对整个回收系统产生较大影响，文章主要对翻盖式废塑料脱水机的开发与应用进行分析。

关键词：环境保护；废旧塑料；清洗线；脱水机；再生

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0076-02

1 我国塑料工业简介

随着我国塑料工业的发展，塑料制品不论是在社会生产和人们的生活中都得到广泛应用。塑料已与钢材、木材、水泥构成当今世界的四大基础材料。塑料以优良的性能在整个国民经济建设中发挥着不可替代的作用。在塑料制品消费量不断增长的情况下，废塑料的量也随之增加，对环境及资源的影响日趋突出。塑料废弃物的回收、处理、再生利用已成为全球关注的问题，必须引起我们的高度重视。

2 我国废塑料回收产业现状

2.1 废塑料的主要来源

一般来讲，废塑料的来源主要有以下几个方面：

①生活中产生的废塑料。这类材料绝大多数是包装材料它们基本上是由高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）及聚酯等塑料组成。这些包装材料都是具有良好加工性能的材料。②由塑料复合材料组成的废塑料。这些材料的主要形式是复合薄膜及片材、多层管材、异型材及模塑制品。③塑料加工过程中产生的废料。这类材料容易回收利用。因为知道其种类和填充程度，材料本身清洁并且纯度比较好。④来自工程材料混合物的废塑料。这类材料产生于家用电器、机械设备的维修部门。由于规格不统一成分不一致，回收利用困难较多。⑤电缆绝缘材料。这类材料可能具有多层结构，或者是加工时产生的未分类废料的混合物，或者是边角料。

2.2 我国废塑料回收利用基本情况

目前，我国每年可回收的塑料废弃物量若按制品总量的20%计算，将约400万t。如此大量的塑料废弃物的产生，对环境保护带来了很大的压力。据估计，每年社会上能够回收利用的塑料废弃物约在300万t，如能处理和利用得当，将会产生一定的经济效益和社会效益，对我国塑料工业的健康发展具有重要的意义。我国目前废弃塑料的清洗分离技术水平较低，再制品的开发也是低档的产品，经济效益不可能很高。塑料废弃物的综合利用是一项系统工程，涉及政策法规等问题，它与社会的发展是密切相关的，开展塑料废弃物的利用研究是一件十分迫切的事情。

2.3 我国废旧塑料回收利用的发展前景

目前我国对废塑料的回收处理主要有三种方式：填埋、焚烧、再生利用。

采用填埋或焚烧法处理塑料废弃物的问题较多，而关于热分解回收油、气的利用的技术，多年来国内外一直在研究，但技术尚未成熟。因此，通过物理方法对废塑料进行再生利用是当前最适合的处理途径。目前可回收利用的塑料废弃物主要来自两个方面：一是塑料加工厂产生的副产物、污染的树脂及加工过程的边角残料、清洁的废塑料制品，这部分材料易于收集，可进行有效的回收利用；另一部分是各工业部门、商业、家庭、农业等领域使用过的污染的塑料制品，如废弃的农膜、工业用品、日用塑料等。目前，不仅废弃的聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚苯乙烯（PS）、聚酯（PS）、酚醛等塑料被回收利用，而且废弃的泡沫塑料、热固性塑料等也得到利用。

2.4 废塑料回收利用存在的问题

目前我国回收和加工企业分散、规模一般较小，很多国内外的废旧塑料回收与加工新技术和设备难以推广实施，回收加工产品质量低下。国家对塑料回收、加工、利用企业的扶持力度不够。尽管国家出台了一些优惠政策鼓励和扶持塑料回收企业的发展，但目前绝大多数废塑料回收加工企业仍是微利或无利，基本没有条件和能力开发、引进或采用新技术、新工艺、新设备，产品的技术含量和附加值较低，从而阻碍了废塑料回收利用的发展进程，特别是废塑料脱水机的脱水率与国外类似产品差距较大，国外的产品虽然技术先进但价格十分昂贵，国内的回收企业还无法承受，这势必严重影响后期废塑料造粒的效率，降低了企业的盈利能力。

3 老式废塑料脱水机的不足

3.1 废塑料清洗线和老式废塑料脱水机的简介

废塑料清洗线主要由人工挑选、破碎、预洗、脱水、漂洗、热洗、脱水、灌包等步骤组成。其中脱水机的工作性能的好坏将会决定最终产品的质量，因此脱水机可以说是整个清洗工艺流程中的关键设备。老式的脱水机可以分为立式和卧式两种：①立式脱水机从下部进料，从上部出料，通过内部竖直螺旋排列的刀片高速旋转来达到离心脱水的目的。②卧式脱水机从后端入料，从前部出料，通过横向螺旋排列的叶片的高速旋转，达到离心脱水去污的目的。

3.2 老式废塑料脱水机缺陷

老式废塑料脱水机由于诞生年代较早，而几十年过去了却没有大的改进，无论从产能还是性能上都已经无法满足现代新式工厂的生产需求。老式废塑料脱水机主要存在以下几点缺陷：立式废塑料脱水机由于进料在设备底部，出料在设备上部，这种天生的机械结构决定了它的产能无法提升的巨大缺陷。这种结构的脱水机虽然能够达到较好的脱水率但是却限制了整线的产能。而老式的卧式脱水机由于采用了横向的进料和出料结构，基本上解决了产能低下的问题，但是由于采用了卧式的结构对螺杆的动平衡的要求大大提高了，因此螺旋螺杆的转速不能提的太高，不然会产生较大的振动影响设备的使用寿命。同时，老式脱水机无法直接拆除滤网，搅拌箱体为一体式，设备的拆卸与维修时，需要将整个箱体底部的水槽拆下后才能更换滤网以及搅拌轴，非常的费时费力，不便于更换螺杆和螺旋叶片，给后期维护保养带来了较大的影响。

3.3 老式废塑料脱水机对造粒线的影响

塑料脱水机不仅仅对废塑料清洗线产生影响，同时还对后端造粒线的正常运行产生较大影响。造粒线的工作原理是通过高温高压将清洗干净后的塑料碎片进行熔融和挤出、拉条、切断的一系列过程的结合。其中造粒线对原料是有水分要求的，如果原料含水率太高，就会在热熔阶段产生蒸汽，降低螺杆的工作效率。而且如果没有及时的排出蒸汽，后期的塑料颗粒还会产生气泡，影响产品的质量降低企业的盈利能力。

4 新型翻盖式废塑料脱水机

4.1 翻盖式再利用废塑料脱水机结构介绍

翻盖式废塑料再利用脱水机包括：机架，以及设置在机架上的电机，电机连接搅拌轴，机架上还设有搅拌箱体，搅拌箱体上盖，搅拌箱体内下滤网，上盖上滤网。上盖上半圆形的上连接孔，搅拌箱体上半圆形的下连接孔，搅拌轴设置在上连接孔与下连接孔之间，搅拌箱体的下部设有水槽。下滤网通过螺栓固定在搅拌箱体内，上滤网通过螺栓固定在上盖上，搅拌轴设置在下滤网与上滤网之间。电机与搅拌轴通过联轴器连接，搅拌轴上还设有一个以上的打料片，上盖上设有进料口。如图1所示，需要更换时，只需将上盖5打开即可更换与维修，非常方便。同时，采用两片对称设置的上滤网6与下滤网，滤网分别设置在上盖5上与搅拌箱体4内，拆装维修更加便捷。

4.2 翻盖式再利用废塑料脱水机优点

通过对现有脱水机的研究，针对现有技术中废塑料脱水机结构复杂，而且滤网为整体式，拆装维修繁琐等缺点，提供了一种通过翻盖的方式，将滤网分成上下两块，分别设置在搅拌箱体以及上盖上，具有拆装维修方便等优点的翻盖式废塑料再利用脱水机。新型翻盖式脱水机的转速达到2 940 rad/min，针对标准的PET瓶片脱水率可以在2%以内。同时，将原来更换螺杆和拨片的效率从原来的2 h减少到0.5 h，大大降低了工人的维修强度和难度，极大的提高了工作效率，为企业减少了停机时间，提升了盈利能力。

4.3 翻盖式再利用废塑料脱水机对废料回收行业的意义

新式翻盖式再利用废塑料脱水机的开发与应用可以说标志着我国国内废塑料回收技术又上了一个新台阶，达到了国际领先水平。而且它将会以亲民的价格让广大废塑料回收企业真正的享受到全新技术带来的效能体现，我相信未来它将会推动整个废料回收行业的发展，更会带动下游产业的可持续发展，例如化纤行业、纺织行业等，在未来中国制造的产品不仅要以价格取胜，更要有好的质量来确保产品始终具备良好的竞争力。

5 结 语

废旧塑料仅仅是固体废弃物污染中最典型的一种。在废旧塑料处理系统中，废塑料脱水机也只是其中的一项设备，但它所带来意义却远远大于设备本身。积极推进回收再利用技术的发展将可以更好的保护人类健康和环境，减少资源浪费，创造可观的再循环经济效益，具有极其广阔的发展前景。在研究探索废旧塑料回收再利用技术同时，还要提高人们的环保意识，从废弃塑料的源头加以抑制，节约使用塑料制品，并有意识地进行合理分类，以减少回收利用的工作量，建立起塑料制品生产、流通、消费、回收和利用的循环体制，从而解决废旧塑料污染环境问题，并提高资源利用率，使塑料工业与环境保护和谐发展。

参考文献：

[1] 刘均科.塑料废弃物与回收利用技术[M].北京：中国石化出版社，2001.

[2] 王颖.废塑料的再生与利用[J].环境保护，2002，（6）.

作者简介：洪东，富阳市水务有限公司。