【知識(shí)】一文讀懂PVC電纜回收

作者:   發(fā)布時(shí)間:2015/10/6 10:42:56   瀏覽次數(shù):3656

聚氯乙烯(PVC)是通用聚合物，在全世界聚合物消耗量中僅次于聚乙烯居第二位。然而，目前廢PVC的回收利用不如PE或PET廣泛，這主要是因?yàn)镻VC通常用于長期使用的場合，不像其他塑料商品使用完一次后進(jìn)入市政固體垃圾中。

大多數(shù)PVC長期使用的場合，為管道、窗框、房屋墻板、電線和電纜絕緣層及地板材料。因此，PVC屬非市政固體垃圾，實(shí)際上中長期使用的產(chǎn)品占PVC總產(chǎn)量的85％。在許多地方，可回收的PVC收集量不足，并且常常是跟多種其他塑料混合在一起，這給其分離回收利用也帶來了一定的困難。

電線電纜的絕緣層是軟PVC的主要應(yīng)用領(lǐng)域。西歐生產(chǎn)的PVC約9％，美國產(chǎn)量的4％用于電纜。隨著垃圾掩埋物中有毒材料的滲出相關(guān)法規(guī)的******，由于電線電纜粉末中含有鉛和鎘等添加劑，因此被認(rèn)為是有毒的廢物，為此廢電纜絕緣層的掩埋和焚燒都被嚴(yán)格限制。由于上述限制，電纜的封閉回收是首選方案。

電線電纜絕緣層

塑料絕緣粉末可直接模壓成有用的制品，由于它的混合性，因此只適用于性能要求不高(非技術(shù)性)場合。這些粉末是塑料絕緣材料的混合物，如PE、交聯(lián)PE、PVC、交聯(lián)PVC、各種橡膠和含氟聚合物及銅粉。這些雜質(zhì)降低了再模壓產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和伸長率。

性 能	經(jīng)過干燥分離的回收PVC	未經(jīng)干燥分離的回收PVC
PE/％	0.5	5
拉伸強(qiáng)度/MPa	20.0	17.8
伸長率/％	288	204
脆化溫度/℃	-16	-13
撕裂強(qiáng)度/(kN/m)	96.36	91.99

由PVC電纜廢料制備的PVC擠出制品的性能

電纜絕緣層的清潔和回收過程由5個(gè)主要步驟組成：

o                                切斷(分開金屬和塑料)；

o                                粗篩；

o                                高速洗滌；

o                                密度分離(采用3種密度溶液)；

o                                漂洗。

這個(gè)過程的特點(diǎn)是為了使回收PVC無污染，采用高速洗滌3種密度溶液的密度分選及熔融過濾和干燥；熔融過濾以達(dá)到無雜質(zhì)。

PVC電纜回收過程示意

混合的電纜廢料通常裝成大包或裝在容器里運(yùn)送到工廠，并在一定程度上對(duì)電纜進(jìn)行分類。廢電纜料的分類能夠保證得到穩(wěn)定的純PVC。

電纜廢料被送到切割機(jī)中進(jìn)行第一步切割，隨后通過粉碎將金屬線從塑料絕緣體中分離出來。粉碎過程中的磁場能夠清除任何鐵金屬。粉碎后的材料運(yùn)送到重力沉降分離器，聚合物和金屬得以分離。純化的PVC從重力沉降分離器中移走，而大多數(shù)材料重新返回到分離器中直到達(dá)到所需要的純度。

分離后，用振動(dòng)篩對(duì)塑料粉末進(jìn)行分類，將其分為3個(gè)主要流即粗流、精細(xì)流和可接受流(即產(chǎn)品)。粗流粒子太粗的材料的組成取決于濾網(wǎng)的尺寸和給料電纜的種類，但通常由束狀紡織物(聚酯)、大塊的未粉碎的絕緣層及外來雜質(zhì)(如木材、塑料薄膜等)組成。精流即太細(xì)的粒子是粉碎的銅粉和粉碎的聚合物的混合物。

產(chǎn)品流被輸送到高摩擦的清洗設(shè)備中，經(jīng)過該過程塑料中不含有切斷階段未分離出的銅線。然后將材料放人含有密度分離介質(zhì)的槽中，槽中的介質(zhì)由密度為1．40g/cm3的鹽的水溶液組成。粉末和分離介質(zhì)被泵打人一系列水力旋流器中。這些水力旋流器的操作原理如下圖所示。塑料粉末粒子懸浮在分離介質(zhì)中，而重的雜質(zhì)如殘余金屬則下沉。

能夠根據(jù)密度去掉PVC中雜質(zhì)的水力旋流器的工作原理

在第一個(gè)水力旋流器中，密度大于1．40g/cm的材料被輸送到脫水篩帶走。返回的料流主要由含氟聚合物組成，如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氯乙烯和氟化乙烯一丙烯共聚物等。

將料流從鹽溶液中分離出來，并加到第二種介質(zhì)中(ρ=1．20g/cm3)。將這種漿狀物輸送到第二個(gè)水力旋流器中，密度小于1．20g/cm的材料被分離出來，脫水并移走。返回的料流主要是由PE、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、鋁片及聚酯纖維組成。

最后料流轉(zhuǎn)移到最后一種介質(zhì)溶液中(ρ=1.00g/cm3)和第三個(gè)水力旋流器中。純化的PVC底流倒入離心清洗機(jī)中，溢流(主要是PE)倒入振動(dòng)篩中回收。純化的PVC在離心清洗機(jī)中用干凈水清洗去掉殘余的鹽，倒入燃?xì)馐叫D(zhuǎn)干燥機(jī)中。干燥的PVC儲(chǔ)存在料倉中以備再用。

從電線電纜中回收的PVC主要應(yīng)用于地板墊、園藝用膠管、地面磚和卡車擋泥板，也可用作隔音和減震材料。由電纜回收的PVC具有較好的機(jī)械性能，但在擠出過程中雜質(zhì)會(huì)遷移到表面，因此表觀性能不令人滿意。

為了保證PVC電線電纜絕緣材料的封閉回收，必須采取措施去掉比上述的濕法回收過程更多的雜質(zhì)。這可通過熔體過濾進(jìn)一步純化PVC使回收PVC達(dá)到絕緣所需的純度。絕緣要求的關(guān)鍵性能是介電強(qiáng)度，微量的導(dǎo)電體的存在對(duì)絕緣體的介電強(qiáng)度有顯著的影響。

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