2000吨PET瓶的回收造粒生产线的设计毕业论文.doc

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1、摘要摘 要随着聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）瓶应用规模的不断扩大，废弃PET瓶数量激增，国内每年产生的废弃PET瓶已达到数十万吨，做好废弃PET瓶的回收工作迫在眉睫。本设计从聚对苯二甲酸乙二醇酯生产工艺着手，选择普遍使用的双螺杆挤出成型的成型方法生产PET瓶的回收造粒，通过配方选择、物料衡算、设备选型、工艺参数控制等过程对整个工艺流程作了较为详尽的阐述。指出成熟的PET回收生产工艺路线，并从低成本、高性能、功能应用等各方面考虑设计了较为合理的生产配方和留有发展潜力的生产设备，计算其生产车间所需的各种设备和总投资成本，绘制出工艺流程图和生产车间设备平面布置图，对实际投资建设的聚对苯二甲酸乙二醇酯

2、瓶回收生产线具有积极的指导作用。关键词：PET ；回收造粒；生产工艺路线IAbstractAbstractWith the widen of Poly(ethylene terephthalate) bottle application area the quantity of abandoned PET bottle is increasing. At present, hundreds of thousands of tons of abandoned PET bottle were produced in China. The recycling of waste PET bottle

3、is imminent. Embark from the PET production process, twin-screw extrusion molding method was choosed to produce recycling PET pellets. The technological process in this design was described from the formulation selection, material balance, equipment selection and process parameter control. In this d

4、esign the mature production process, production formula and equipment with development potential were choosed from low cost, high performance and functional application aspects. All kinds of equipments of the production workshop and total investment were calculated. The process and layout of equipme

5、nt in the production workshop were decided. This design has some degree of guiding significance in the investment construction of recycling PET bottle production line.Keywords: PET Recycling granulation Production process 目录摘 要IAbstractII第一章 概述11.1 有关PET塑料的简介11.1.1 PET塑料的定义11.1.2 PET塑料结构11.1.3 PET塑料

6、的发展历史11.1.4 PET塑料的用途21.1.5 PET塑料的回收31.2 产品的市场及需求41.3 国际PET塑料的回收再生利用现状分析51.4 国内外主要工艺路线介绍61.5 设计依据81.6 产品方案81.6.1产品选定81.6.2 产品用途81.7 产品质量指标91.7.1 外观尺寸91.7.2理化性能91.8 工艺流程叙述101.8.1、分拣111.8.2 破碎111.8.3、清洗121.8.4、脱水121.8.5、预结晶121.8.6、干燥131.8.7、挤出造粒13第二章 工艺计算142.1 物料衡算142.1.1 计算基准142.1.2 物料衡算142.2 能量衡算162.

7、2.1 电能162.2.2 冷却水18第三章 设备计算213.1 挤出生产线的设备计算213.2回收分拣设备计算213.3 回收清洗生产线的计算223.3.1破碎机组设备的计算223.3.2 清洗设备的计算223.3.3 脱水设备的计算233.4 筛选设备的计算233.5 其它预结晶、干燥等设备计算243.6 生产车间平面布置图和工艺流程图说明243.6.1 生产工艺要求243.6.2 设备安转、检修24第四章 主要技术经济指标264.1 主要经济技术指标264.1.1 原料消耗定额264.2 原料的技术参数264.2.1 废PET瓶的主要技术指标264.2.2 废PET瓶清洗粉的主要技术指标

8、27第五章 工艺参数295.1 配方295.2 工艺控制指标295.2.1 分拣295.2.2 破碎295.2.3清洗305.2.5挤出造粒3253 主要设备参数33第六章 生产成本估算396.1 固定成本计算396.1.1 设备投资成本396.1.2 车间定员及人员工资406.1.3车间选址及厂房投资416.2 可变成本计算426.2.1 原料费用计算42622 水电费用计算426.3 生产总成本计算436.3.1制造费用436.3.2管理费用446.3.3销售费用446.3.4财务费用446.4 利润计算456.4.1销售收入456.4.2税金45(1)增值税45(2)附加税45(3)企业

9、所得税456.4.3利润466.5 主要经济指标46第七章 设备一览表47第八章 安全防范与环境保护488.1 安全方面488.2环保方面48结束语50致 谢52参考文献51第一章 概述第一章 概述1.1 有关PET塑料的简介1.1.1 PET塑料的定义聚对苯二甲酸酯类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT。PET塑料是英文Polyethylene terephthalate的缩写。聚对苯二甲酸乙二醇酯俗称涤纶树脂。它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯或饱和聚酯。1.1.2 PET塑料结构PET塑料分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，

10、故而具有较高的成膜性。PET塑料具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性。另外PET塑料具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等特点，因而得到广泛的应用。PBT与PET分子链结构相似，大部分性质也是一样的，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优良。PET是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性

11、好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。 PET树脂的玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化时呈脆性，耐热性低等。 通过加入成核剂和进行玻璃纤维增强，PET具有以下的特点： 1 热变形温度和长期使用温度是热塑性通用工程塑料中最高的； 2 因为耐热高，增强PET在250的焊锡浴中浸渍10s，几乎不变形也不变色，特别适合制备锡焊的电子、电器零件； 3. 弯曲强度达200MPa，弹性模量达4000MPa，耐蠕变及疲劳性也很好，表面硬度高，机械性能与热固性塑料相近； 4PET树脂和增强PET是工程塑料中价格是最低的，具有很高的性价比。1.

12、1.3 PET塑料的发展历史1946年英国发表了第一个制备PET的专利，1949年英国ICI公司完成中试，但美国杜邦公司购买专利后，1953年建立了生产装置，在世界最先实现工业化生产。初期PET几乎都用于合成纤维，在我国俗称涤纶、的确良。80年代以来，PET作为工程塑料有了突破性的进展，相续研制出成核剂和结晶促进剂，目前PET与PBT一起作为热塑性聚酯，成为五大工程塑料之一。 我国的PET生产规模远远落后于国外几个主要生产厂商。进入80年代，我国逐步从国外引进万吨几十万吨级先进的PET树脂合成装置，质量和产量都有了长足的进展。根据中国纺织学会统计，1997年我国生产PET切片树脂174万吨，其

13、中高粘度包装用切片树脂生产能力为22.4万吨，所以生产PET工程塑料级的树脂来源充足。由于制备各种混配改性PET塑料的装置与其他聚合物混配改性用的装置是通用的，国内混配用挤出机的制造也形成一定规模，所以只要市场一旦开拓，国内PET塑料的生产也会快速增长。1.1.4 PET塑料的用途玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业，用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白炽灯座、继电器、硒整流器等。PET工程塑料目前几个应用领域的耗用比例为：电器电子26%，汽车22%，机械19%，用具10%，消费品10%，其他为13%。目前PET工程塑料的总消耗量还不大，仅占PET总量

14、的1.6%。1.薄膜片材方面：各类食品、药品、无毒无菌的包装材料；纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料；录音带、录像带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材；电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域和机械领域。2.包装瓶的应用：其应用已由最初的碳酸气饮料发展到现在的啤酒瓶、食用油瓶、调味品瓶、药品瓶、化妆品瓶等。3.电子电器：制造连接器、线圈绕线管、集成电路外壳、电容器外壳、变压器外壳、电视机配件、调谐器、开关、计时器外壳、自动熔断器、电动机托架和继电器等。4.汽车配件：如配电盘罩、发火线圈、各种阀门、排气零件、分电器盖、计量仪器罩壳、小型电动机罩壳等，也可利

15、用PET优良的涂装性、表面光泽及刚性，制造汽车的外装零件。5.机械设备：制造齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮、电动机框架和钟表零件，也可用作微波烘箱烤盘、各种顶棚、户外广告牌和模型等。6.PET塑料的成型加工可以采用注塑、挤出、吹塑、涂覆、粘接、机加工、电镀、真空镀金属、印刷等方法。 1.1.5 PET塑料的回收德国PET废瓶回收成为“中国毛衣”也值得大家深思，德国市场上每年流动800多万个PET瓶子。垃圾回收公司收去这些瓶子，压成团或粉碎成片，然后以相对来说相当高的价格出售给中国。根据相关人士计算，能装16升饮料的瓶子可以做成一件毛衣。回顾1993年前，所有塑料瓶都进了垃圾箱，一小部分回收利用。自

16、从4年前实施了押罐费，超市必须回收空瓶，PET瓶子踏上了万里征途：远赴中国，变成合成粗呢毛衣后，再返回德国，衣锦荣归。中国纺织业有着巨大的塑料需求。尽管商人会在德国回收企业的价格上再加一码，进口还是比自己生产这种原料便宜。从汉堡运往香港的运费很低，原因是，货轮从中国运来并卸下纺织品后，船上有很多空位。在中国生产的成本很低，因为劳动力低廉，而环境和社会标准不完善。在中国工厂里，这些PET原料被按色分类，切成碎片熔化。加工后，PET瓶子以纺织品的形式返回德国，在德国销售。这里体现的价值创造是巨大的：一件合成粗呢毛衣价格在50至100欧元之间，而所用材料只相当于32欧分。远东对旧塑料的饥饿根本就看不

17、到尽头。中国已无法以一手原料来满足自己的需求。在这种背景下，像PET这样的二手原料身价倍增。塑料空瓶运往中国当地被当成原料来用，这一点表明，事实上存在着一个二手原料的世界市场。10年前，垃圾被扔到垃圾场，“那时我们是一个消费与丢弃社会。”中国加工德国再出售这个例子说明了问题，“这个市场发展向全体消费者表明：一些垃圾确实得到了再生再利用。” 再者，如最近两年来，印度洲际回收公司已经生产出合格再生PET，据报道，印度国有洲际回收公司Indian-owned Intercontinental Recycling位于英格兰北部Skelmer sdale地区的装置于2007年11月开始试运行，按计划，该

18、装置每年能回收与转化3万吨废塑料瓶。此外，该装置拥有一些分拣、冲洗和烘干的设备，生产出的产品将是用于非食用产品的热罐瓶片。消费者可以利用这种材料来包装非食用产品或作为中间来分隔两层可食用物质。目前在英国，用于非食用产品的再生PET瓶片的市场价格为600英镑/吨左右。 另外，日本企业成功研究开发出回收再生PET改性剂，回顾日本2000年4月全面实施容器回收法，2006年回收PET瓶达到39万吨，仅达到回收率的60%。为了PET回收再利用的技术难题。由日本了口夕化成公司成功研究开发出回收再生PET改性剂“AR-P-1000”和“AR-P-1100”两种牌号推向市场。AR-P回收再生改性剂的主要特点

19、是:使用时不需要进行干燥处理。在室温下非常稳定。适用于所有的塑料成型加工设备。能够任意着色。可直接进行共混添加。提高了PET回收再生成型材料的冲击强度。由于AR-P以微细状态分散在回收PET成型材料中，在成型加工剪切力的作用下，相互界面张力小。AR-P与回收PET成型材料粘度比为1，分散好，改善了回收PET成型材料的冲击强度，例如:当添加5%AR-P”时，缺口冲击强度由2KJ/m2提高到5.5KJ/m2。在10时低温冲击强度由1.8kJ/ m2提高到5kJ/m2。改善了回收再生PET成型材料的粘度，提高了PET熔融成型材料的流动性能，适宜成型加工形状复杂，异形材等挤出成型制品。1.2 产品的市

20、场及需求塑料是现代经济发展中可实现“减量化、再利用、资源化”的重要材料, 其加工成型是无污染排放、低消耗、高效率的过程, 绝大部分塑料使用后能够被回收再利用, 是典型的资源节约型环境友好材料。同时塑料回收再生利用也是解决资源短缺的一个重大战略问题。进入21世纪以来，我国塑料再生行业市场逐渐繁荣，中小企业大量涌现，投资活跃，从以前家庭作坊式回收再生塑料模式向以市场需求为动力的纯商业模式转变，并正在发展成为回收加工集群化、市场交易集约化、完全靠市场需求和价格驱动为导向的环保型产业经济。统计显示,目前中国内地拥有塑料再生企业1万多家, 已形成一批较大规模的再生塑料回收交易市场和加工集散地。再生塑料回

21、收、加工、经营市场规模越来越大, 年交易额达几十亿元,且呈蓬勃发展之势。相比十五期间中国塑料消费量年平均增幅高于10%,十一五期间塑料消费量增长趋势可能放缓至58%。在塑料制品大量出口的背景下,国内实际消费量将稳定小幅增长,而塑料回收量增长应高于实际消费量的增长1。 从事再生塑料回收利用及加工的企业和人员数量庞大且稳定增长，主要是以个体户和农民为主，也有一些其他行业投资商。塑料再生行业为农村经济增长、为农村富余劳动力就业和增加收入提供了渠道，为资源再生利用、环境保护事业作出巨大贡献，是环保产业的重要组成部分。根据中国塑料加工工业协会的预测,2010年我国塑料回收量有望超过1000万吨, 回收率

22、达到25%左右；2015年回收量达1500万吨，回收率达到30%。廖正品表示,中国再生塑料再生加工正在由低质量、高能耗向高质量、低能耗、多品种、高技术的方向发展。再生塑料回收再利用交易、加工市场逐渐由松散型向紧密型发展,产业集聚度增加,规模化发展条件成熟。十一五期间,塑料再生利用市场前景广阔。塑料的生产、加工食品的污染排放、低消耗、高效率的过程，绝大部分塑料使用后能被回收再利用，是典型的资源节约型环境友好材料。另一方面，在国外再生塑料回收利用及加工也有相当大的市场，据美国化学委员会（ACC）的统计，在美国，2005年由PET聚酯和HDPE等塑料生产的塑料瓶中，回收塑料瓶超过99%。而在欧洲，奥

23、地利、比利时、丹麦、德国、荷兰、挪威、瑞典和瑞士的2007 年塑料废弃物回收率均超过80%。2007年市场上所有PET 聚酯瓶收集加以回收利用已达到40%，回收利用率比上一年提高20%。据欧洲PET 聚酯瓶回收利用组织（Petcore）调查显示，欧洲2007 年收集量达到了113万吨。日本是塑料生产第二大国，日本废弃塑料回收利用工作做得较好，据日本“废弃塑料管理协会”统计，日本1020万吨废弃塑料中，52%（530万吨）回收利用，其中包括2%用作化工原料、3%用作再熔化固体燃料、20%用作发电燃料、13%用于焚烧炉热能利用。1.3 国际PET塑料的回收再生利用现状分析PET塑料在包装领域中具有

24、广泛的应用，无论是包装膜、卷材、还是啤酒瓶，都使用PET塑料。但是当这些材料被废弃时，面临着如何处理的问题。通过特殊的合金化工艺，可以使废PET很好地被回收利用，制成与其他塑料共混的合金材料。底特律举办的SPE全球塑料环境年会（GPEC）上，推出了由聚乙烯及回收的PET制成的合金材料，令人瞩目。目前，欧洲已有3个生产商成功开发出这种新型合金材料，这种材料坚硬、强度高、易加工，价格低廉。 几十年来，尽管在技术文献资料里有关于此类技术的报道，但此类技术真正实现商品化不过是近几年的事情。目前，Erema North America公司与欧洲的3家生产商进行合作，使用Erema公司的Vacurema连

25、续性固化反应器，在真空状态下对PET进行加热和干燥，以恢复其特性粘度，然后用带结晶干燥器的排气式双螺杆挤出机挤出造粒。PET/PE合金的应用领域 PET/PE合金具有非常好的性能，它的脆性比纯PET低，加工之前也不用干燥处理。此外，由于PET/PE材料强度高，流动性好，冷却速度要比HDPE快，因此，这种材料的模制挤压时间短，产量高。 已被西班牙的SP Berner Plason SL公司收购的Spalex S.A.公司曾在挤出机里，用5层和7层PE保护膜碎片与PET卷材制作合金材料。他们将这种混合物挤压成单丝，做成刷子毛。据说，这种单丝的性能可与尼龙相媲美，但价格要比尼龙低廉得多。由于共挤膜碎

26、片中含有大量的EVA粘结层，正好可以作为PET和LDPE的相容剂。 比利时的Innova Packagiy System N.V.（I.P.S.）公司先将回收的PET卷材与HDPE（75/25）及各种助剂在挤出机中进行混合制得合金材料，然后将这种合金材料模制成灰黑色运输用托盘。I.P.S.公司所使用的PET/PE合金模制生产线包括Ereman的Vacurema装置、结晶干燥器、挤出机以及注塑机。在这条生产线上，PET从固化器流出时的温度为118.85，然后再进入温度为176.85（PET的加工温度）的挤出机中，同时把PE和相容剂加到挤出机内，最后将熔融物料送入注射机中，成型出塑料托盘。据说，这

27、种塑料托盘的价格与用木材制得的产品差不多。该公司的PET/PE托盘每件售出价格为68欧元，而木制托盘的价格为5欧元。 目前，德国MBM Maschinenbau公司正在销售这种托盘模制生产线，并将其出口到了日本。三年前，英国的Delleve Plastics公司生产出了合格的PET/HDPE双壁波纹管材，该材料由PET/HDPE合金和一种相容剂及冲击改性剂制作而成。PET/HDPE合金技术使Delleve Plastics公司能够充分利用其内部的残次品再循环材料。 据说，PET/PE合金材料的性能超出了英国Agremen HAPAS委员会的HDPE公路排水管的标准要求。Delleve Plas

28、tics公司声称，直径为75mm的单壁PET/PE管材的平均硬度为5.678kN/m2和直径为100mm的HDPE管子一样好。这种合金材料的流动性好、冷却速度快，易于加工。据Erema公司报道，PET/HDPE合金材料模制前无需干燥，产品的性能良好，加工周期只是HDPE的一半。PET/PE合金材料的增容 PET材料和PE材料的共混需要增容。多数相容剂（某些受专利保护）可以满足要求。EVA是PET与PE多层膜的典型粘接层，同时也可用作PET与PE合金的相容剂，它比其他相容剂更便宜，但加入量却大一些，按重量计算，要多出510%。 Erema公司发现，使用带真空干燥器的Vacurema系统要比不带真

29、空干燥器的Vacurema系统所需的相容剂少，这是因为真空状态下可吸收5%的官能化乙烯共聚物，使相容剂的添加量降低0.30.6%。PET/尼龙合金 在GPEC年会上，有两家公司介绍说，PET/PA啤酒瓶废品也可通过合金技术而加以回收利用。Clariant公司和Johnsor Polyker LLC公司正在用一种PET扩链剂来增容啤酒瓶中的PET和尼龙。这种扩链剂的商品名为CESA-extend，其有效成分是环氧官能化苯乙烯/丙烯酸共聚物，是由这两家公司合作开发的。Clariant公司最初销售该产品时是为了提高PET的特性粘度，后来该公司发现CESA-extend对PET/尼龙合金具有增容效应。

30、据报道，添加1%的CESA-extend扩链剂，可提高20%的冲击强度和30%的拉伸强度，熔融指数提高了100倍，但当CESA-extend被添加到2%时，上述各性能就不再有明显的提高。1.4 国内外主要工艺路线介绍 PET瓶由于质轻不碎、能耗低等优势，替代了一些传统的包装材料，大量应用在食品、饮料、化妆品等领域，特别是饮料瓶，PET已占绝对优势。饮料瓶都是一次性使用，所以废弃量极大。PET瓶的回收技术在国外已达到相当高的水平，美国、德国等国家回收率现已达80%以上。PET饮料瓶回收方法有化学回收和物理回收两种。化学回收法是将PET废瓶在一定反应条件下解聚生成有用化学品的方法，如生产低档燃料汽

31、油。物理回收法是将废PET瓶经过分离、破碎、洗涤及干燥处理进行再造粒方法。物理回收法主要有以下两种：一是将废PET瓶切碎成片，从PET中分出HDPE、铝、纸和粘合剂，PET碎片再经洗涤、干燥、造粒；二是先将废PET瓶上非PET的瓶盖、座底、标签等杂物用机械方法分离，再经洗涤、破碎、造粒。前一种工艺流程：用人工方法先除去石块、木料、其它塑料制品以及有色PET瓶。再生PET中不得含有PVC杂质，因为其存在是影响PET色泽的关键因素。当PVC混入量较少时可在传送带上用人工方法分离，即受扭力作用时PVC与PET瓶在受力部分产生不同的物理现象，PVC瓶出现不透明痕迹，PET瓶没有，即可进行分离。亦有些公

32、司利用PVC与PET熔点的不同，将破碎PET和PVC碎片通过装有加热器控制一定温度的传送带，PVC被熔化后粘附在传送带上，这样可与PET分离开。铁的分离采用铁磁分离器。 PET瓶破碎有的只进行一次破碎，有的先进行粗破碎后再细分破碎，最终成为1.0-1.5cm大小的碎片。破碎机出口处安装有一个孔径为1.0-1.5cm的筛子以控制碎片的尺寸。洗净及杂质分离技术是获得高质量再生PET的关键。饮料瓶通常使用塑料PE或纸标签，纸标签可用粘接剂，也可在瓶子吹塑过程中粘上去，当PET瓶破碎后，部分标签被破碎成碎片，有的仍然粘附在PET碎片上，破碎后的PET通常采用鼓风机和旋风分离机组合分离装置，可以除去约9

33、8%的疏松标签碎片，也可采用抽气塔分离装置分离，破碎的PET碎片垂直从分离塔顶部加入，碎片与上升气流形成逆流，利用PET与标签碎片比重差异，标签被抽去，PET从分离器底部出来，为了保证标签分离效率，在生产中可采用两套以上的分离装置。洗涤的目的是除去粘接剂、灰和原瓶中的残留物。洗涤采用80-100热水来软化或溶解粘贴标签和底座的EVA粘接剂或其他类型粘接剂，为防止脱落的粘接剂再粘附PET碎片，需在水中加入添加剂，如碱、乳化剂或其它专用化学剂。清洗液一般由工厂根据废瓶来源和粘接特性来确定其配方组成和含量，清洗液可滤去杂质重新加热后循环使用，洗涤可在装有搅拌器的特别清洗罐内进行，为保证清洗的效果，洗

34、涤可采用二级洗涤工艺。 底座的分离是利用底座HDPE与PET密度不同的特性将其分离。分离在浮洗罐中进行，HDPE碎片从罐顶部溢出，下沉的PET碎片从罐底部出去。有的则采用水力旋流器分离代替浮选罐，其分离效果更好。 PET碎片通常采用离心脱水机使碎片含水量降至2%,再经带式或管式干燥机干燥，使水份含量降至0.5%。PET中不能含有铝杂质，即使微量铝杂质都会影响再生PET的透明性，因此再生PET中铝含量应低于5010-6，分离铝的最简单方法是在破碎前人工拆除铝盖、铝环或采用静电分离法使铝含量降低至10010-6，这种分离可在输送带上进行；若PET碎片再通过金属检测分离系统进一步净化，铝含量可低于5

35、10-6。 再生PET挤出造粒与原生PET挤出造粒除在进料有所区别外其它方面区别不大。挤出造粒可采用单螺杆或双螺杆挤出机，但在设计时必须考虑传统挤出机的进料压力太大，改用进料部分尺寸较大的螺杆，若用双螺杆挤出机效果更佳。 后一种工艺流程：先把PET瓶中的非PET成份分离，然后再破碎回收。它是先采用人工方法将石块、木料及其它塑料制品以及有色饮料瓶分离。 PVC瓶的分离可采用人工挑选方法或PVC分离设备进行。金属铁的分离可采用磁铁分离器进行分离。饮料瓶通过输送机后进入清理机，瓶子垂直进入加工生产线，通过除环机和除盖机将瓶盖和拉环拆除，并经称重确保瓶盖已拆除，检测发现某个瓶子重量超过标准将其从生产线

36、上分离出去。然后向每个废PET瓶子注入100ml开水，溶解瓶内残余饮料，同时将瓶夹紧挂起，瓶外用高压水刷洗，用热水使粘接剂软化，这样底座自行脱落，塑料或纸质标签脱出。经过洗涤后将瓶底部切除，放出瓶内的水。破碎如同第一种工艺方法中的设备即可，经过连续干燥器将PET瓶碎片干燥至水份含量低于0.05%。挤出造粒与第一种回收方法相同。 以上两种回收技术均有工厂采用。其工艺各有特点。第一种回收方法较易形成大规模生产，但分离技术比较复杂，分离设备较多，投资较大。第二种方法产品纯度较高，使用设备较少，投资较省，但仅适用于无破损的完整的饮料瓶，被压扁或有破损的饮料瓶需分离出去，用其它的方法另行回收。实际上废塑

37、料瓶从运输的经济合理性考虑，应压扁包扎后才可运输。其次切割出的瓶底座回收基本按照第一种方法进行，因此第二种回收法局限性较大。 1.5 设计依据本设计主要依据PET瓶回收造粒项目任务书以及国家标准GB4455-2006废塑料再生技术及应用。1.6 产品方案1.6.1产品选定通过对市场的了解，主要是颜色无色透明，有光泽，力学性能和新料较为接近的产品市场销售情况最好，所以颜色无色透明，有光泽，力学性能和新料较为接近的同时该规格也符合国家标准的规定。1.6.2 产品用途由废PET瓶回收造粒得到的PET粒料已成功应用于生产PET短切纤维、PET拉链用单丝以及PET农药瓶等众多产品。在国外，已经将其用于多

38、层拉伸PET瓶的中间层，用于饮料包装，或者利用其制备片材用于生产托盘等包装产品。PET粒料的用途如下： （1）重新制造PET瓶，再生粒料不能用于与食品直接接触，但可用于三层PET瓶的中间层，再制成碳酸饮料瓶。 （2）纺丝制造纤维，再生PET粒料可用来纺丝制成纤维，用作枕芯，褥子，睡袋，毡等。 （3）玻纤增强材料，经玻纤增强的再生PET具有较好的耐热性和力学强度，可用来制作汽车零部件，如耐热汽车车轮罩，其热变形温度可达240度。弯曲弹性模量达9500MPa，弯曲强度214 MPa，冲击强度15kf/m2。（4）共混改性，再生PET粒料可与其他聚合物共混，制得各种改性料，如与PE共混，可得到冲击性

39、能改善的PET共混料，PE/PET为（1050）：（9050）。如再加入少量聚丙烯，共混物的尺寸稳定性可获明显改进。由于PE和PET的极性相差较大，所以，在共混时需进行相容处理，一般通过聚烯烃的接枝改性来改进相容性。 1.7 产品质量指标再生颗粒主要是根据使用的原料不同，以及加工出来的颗粒的特点来区分等级，一般分为一、二、三级料。 一级料是指所使用的原料为没有落地的边角料，或者称为下角料，有些是水口料、胶头料等，质量也是比较好的，就是没有使用过的，在加工新料的过程之中，剩余的小边角，或者是质量不过关的原料。以这些为毛料加工出来的颗粒，透明度较好，其质量可以与新料相比，故为一级料或者是特级料。

40、二级料是指原料已使用过一次的，但是高压造粒除外，高压造粒中使用进口大件居多，进口大件如果为工业膜，是没有经过风吹日晒的，故其质量也非常好，加工出来的颗粒透明度好，这时也应该根据颗粒的光亮度及表面是否粗糙来判断。 三级料是指原料已使用过两次或者多次的，加工出来的颗粒，其弹性，韧性等各个方面均不是很好，只能用于注塑。而一、二级料可以用于吹膜、拉丝等用途。1.7.1 外观尺寸颗粒白色透明，有光泽，非晶形, 产品规格直径约为15-25mm。1.7.2理化性能PET中不能含有铝杂质，即使微量铝杂质都会影响再生PET的透明性，因此再生PET中铝含量应低于5010-6，非晶形的再造粒，特性黏度范围是0.60

41、-0.65，视干燥的完善程度而定，而且力学性能和新料较为接近。1.8 工艺流程叙述废弃PET瓶的回收造粒，基本上与PET瓶生产过程中废品的回收造粒同类，但由于应用之后的废弃PET瓶比较脏，但必须经过严格的清洗处理，洗去油污、尘土等杂物；另外，废弃PET瓶往往伴有瓶盖、标签、底托之类的配件，由于它们通常是由其他材料制得的，因此在废弃PET瓶的回收造粒过程中，必须将这些配件分别拣除。 废PET聚酯瓶的回收造粒过程（见下图）大致如下：收集废弃的PET瓶分拣破碎清洗脱水预结晶处理高温干燥挤出造粒1.8.1、分拣分拣是获得高品质PET回收料的重要工序。分拣的具体内容如下：去除瓶盖目前的PET瓶盖大多由P

42、P、HDPE制成，在破碎瓶子前应将其剔除。如果让其混入PET中，由于PE、PP与PET的相容性不好，将会导致PET回收料的物理机械性能明显下降。去除标贴PET包装瓶的标签，一般是由PVC收缩膜制成的。PVC的热稳定性较差，在180左右，经较长时间加热即会分解。而PET挤出造粒温度高达265左右，如果其中混有PVC，在如此高温下则会严重分解、焦化，导致回料品质大幅度下降，甚至失去应用价值，因此在回收造粒过程中，必须彻底清除PVC标贴，以确保回收料的品质。目前剔除PET瓶上的PVC标贴的工作，主要是依靠人工分拣的方法。在破碎PET瓶之前，标贴较完好，容易取下分离；一旦破碎之后，标贴则很难剔除了，因

43、此去除标贴的工作应该安排在破碎瓶子之前进行；分拣出来的标贴，也可以集中起来加以应用。3 底托的分离与热熔液的清除无底托的可采用PET瓶在国外已广泛使用 ,但目前国内仍大量使用有底托的PET瓶，其底托用HDPE制成，再用热熔胶与PET瓶体粘合为一体。在废弃PET瓶回收造粒过程中,粉碎之前,需先将底托拔下并除去粘结在瓶体上的热熔胶。拔下底托可以采用机械拔出的方法,也可以通过加热使热熔胶失效后,将底托取下。瓶体上残存的热熔胶可用刀片刮下,也可在加热熔状态下将其揩擦干净,这将有助于保证回收PET粒料的品质。HDPE的底托亦应集中起来,加以利用。1.8.2 破碎废PET瓶的破碎，原则上可以采用普通转刀式

44、塑料破碎机，但由于PET瓶的壁厚较薄，破碎时定刀和动刀之间的间距应该尽量小，同时考虑到PET瓶有较大的硬度和韧性，且回收废PET瓶中难免混有杂物，会加剧刀具的磨损，因此动刀与定刀虽然均可采用高碳钢制造，但最好还是采用耐磨性较佳的硬质合金钢制造。在破碎过程中，为避免大量灰尘飞扬，生产中常将水通入破碎机的粉碎室中，不仅可以有效地防止粉尘飞扬，还有助于及时带走热量，确保有效冷却，有利于破碎工序的顺利进行。破碎过程中有个值得重视的问题是：动刀与筛板之间的距离，要与筛板的孔径相适应，如果距离过大，积存在筛板上、未通过筛板孔的较粗瓶片，再粉碎就较困难，生产效率将明显下降。1.8.3、清洗清洗工序包括用洗涤

45、液清洗与用清水漂洗两个步骤。洗涤液由洗涤剂（或皂粉）加水配成，其主要作用是促进油脂类的杂物、粉尘等与PET碎片分离，漂洗则是将那些杂物带走。漂洗可采用普通自来水清洗，直至可溶性杂质全部除去；并且沉淀除去大量泥沙之类的不溶性杂质。洗涤可以在专用的洗涤池中或者洗涤机中进行。最简单的洗涤机是回转式洗涤机，它由壳体、内筒、搅拌桨等主要部件组成。外壳内盛水，内筒是一个有许多小孔的不锈钢筒，其中安装有搅拌桨；破碎好的PET碎片装入不锈钢筒中之后，放入洗涤液，开动搅拌桨进行清洗，油脂类的物质就溶解于洗涤液中；泥沙类的不溶性杂质则通过小孔下沉，随洗涤液放出。洗涤之后放入清水进行漂洗。漂洗过程中，搅拌桨同样旋转

46、搅动，直至漂洗的PET碎片完全洗净，然后停止通水，卸出物料，准备脱水。洗涤液的浓度和清洗漂洗的时间，主要取决于PET碎片本身的清洁度，也和清洗设备、洗涤液及水温等因素有关，具体条件可通过试验确定。洗涤液和漂洗用水的回收处理是一个值得重视的问题，因为大量废水的排放会造成环境污染。废水处理大体上通过过滤（包括粗滤、细滤）、沉淀、活性炭吸附等工序来完成。经过净化处理后的水可以再用于PET碎片的清洗。1.8.4、脱水漂洗后的PET碎片含有大量的水分，为了有利于后续结晶过程的进行，减少加热热量的耗费，先进行脱水是十分必要的。脱水可以在普通的离心机中进行。为防止已经洗净的PET碎片二次污染，选用的离心机的

47、内胆应当是用不锈钢制造的。1.8.5、预结晶预结晶的作用是让PET碎片结晶，提高其熔融温度，防止在后面的加热干燥过程中，出现PET碎片结块的问题。预结晶可以在普通的干燥箱中进行，也可以在类似于高速混合机的机械式干燥机中进行。后者依靠机械摩擦使物料升温，这种方法升温速度快，对水份的挥发也较为有利，是比较可取的。如果采用干燥箱进行预结晶处理，干燥箱的温度可设为120或稍高，直到PET碎片失去透明性，即可认为预结晶过程完成。1.8.6、干燥PET树脂在高温下对水较敏感，微量的水分也会使其在挤出中发生降解，使制品的熔体强度降低，使制品泛黄。因此，在挤出或吹瓶前必须进行充分干燥处理。常用的干燥方法有鼓风烘箱干燥、真空干燥、红外专用烤箱等。经过预结晶处理后的PET碎片