Page 57 - 2019-4

工艺与设备 罗京科 等·废旧聚苯乙烯泡沫塑料再生造粒的双螺杆挤出机生产线研究

废旧聚苯乙烯泡沫塑料再生造粒的双

螺杆挤出机生产线研究

罗京科，李志杰
( 上海英科实业有限公司，上海 201417)

摘要 ： 针对废旧聚苯乙烯泡沫 ( 简称 EPS) 塑料来源广泛、物料性能不稳定、含有金属和非金属杂质、含有阻燃剂和发泡剂、
含水量高的特性，从设备配置、生产工艺和维护使用的角度提出有效的改进方法和完善措施，设计了适应性广、产量高、能耗低、
较低剪切速率、较高塑化能力、经济效益显著的双螺杆挤出机生产线。
关键词 ： 废旧 EPS 塑料 ；双螺杆挤出机 ；生产工艺
中图分类号 ： TQ320.663 文章编号 ： 1009-797X(2019)04-0039-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.04.007

1 废旧 EPS 塑料再生造粒的瓶颈 大、粒子杂质高、水分超标，而且使得生产效率低、

自人类发明塑料以来，全球已经生产了 83 亿 t 塑 耗能高、原料损耗大、设备故障率高 [3] 。本文针对废
料制品，这些制品中有 63 亿 t 使用后被废弃成为了 旧 EPS 塑料的上述特性，对双螺杆挤出机的设备配置、
废旧塑料，其中只有 5.7 亿 t 废旧塑料被回收再利用， 生产工艺和维护使用，提出有效的改进方法和完善措
剩余 50 多亿 t 废旧塑料被抛弃在全球的各个角落 [1] 。 施。
目前全球每年产生废旧聚苯乙烯泡沫（EPS）塑料约
580 万 t，其中中国每年产生约 180 万 t，除少数发达 2 双螺杆挤出机生产线的工艺及配置
国家以外，大多数国家的废旧 EPS 泡沫塑料并没有得 使用双螺杆挤出机生产线对废旧 EPS 塑料进行再
到有效的回收和利用，造成了严重的资源浪费和环境 生造粒，具有工艺简单、PS 再生粒子性能得到较好的
污染 [2] 。 保持的特点。一条完整的双螺杆挤出机生产线依次包
将废旧 EPS 泡沫塑料收集后，进行优质再生和改 括粉碎、输送、均化、除金属、喂料、双螺杆挤出、
性，开发清洁高效的梯级利用技术和高附加值产品是 过滤、切粒、干燥等工艺流程。
国内外废旧塑料资源化技术的研究热点。双螺杆挤出 2.1 粉碎
机具有良好的剪切、塑化、共混、排气和脱挥性能， 适用于废旧塑料粉碎的设备通常有重型粉碎机和
物料在螺杆中的停留时间短，适用于众多废旧塑料的 单轴撕碎机，重型粉碎机的出料尺寸为 8~16 mm，而
再生和改性加工，和常规的单螺杆挤出相比不仅可以 单轴撕碎机的出料尺寸为 40~100 mm。因双螺杆挤出
提高物料加工的效率和生产率、改善再生粒子的品质， 机受喂料段螺杆深度的限制，故进料尺寸必须小于 12
而且可以起到降低能耗，节约成本的目的。 mm，因此选择重型粉碎机来粉碎废旧 EPS 塑料。粉
但是废旧 EPS 塑料来源广泛，具有以下特性 ： 碎机运行时， 出料尺寸越小粉碎的效率就越低，选择
（1）料性不稳定，含有非 EPS 树脂杂质 ； 粉碎机的出料筛网的孔径为 10~12 mm，以保证后续
（2）含有各种金属和非金属杂质 ； 双螺杆挤出机进料的稳定和顺畅。
（3）含有发泡剂或阻燃剂等各种残余助剂 ； 如图 1 重型粉碎机的腔体内转轴呈开放式，转轴
（4）含水量高 ；
（5）形状不规则，密度波动大 ；
作者简介 ：罗京科 (1983-), 男 , 大学本科 , 机械工程及自
（6）经历多次热历程后易降解。 动化专业 , 机械工程师 , 主要研究塑料机械及应用。
从而导致了双螺杆挤出机再生造粒时的挤出波动 收稿日期 ：2018-10-06

2019 第 45 卷 ·39·
年