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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

表 4 产品测试结果
测试结果
项目 标准 测试方法
PS-228 PG-22 PS-HB
外观粒子长度 /mm ≤ 5 3.72 3.51 4.78 Q/VAND 4-2011
连粒百分比 /% ≤ 0.2 0.17 0.13 0.26 Q/VAND 4-2011
-3
堆积密度 /(g . cm ) 1.05~1.15 1.052 1.05 1.127 GB/T1033.1—2008
水分含量 /% ≤ 0.3 0.06 0.05 0.17 GB/T6284—2006
灰分 /% ≤ 3.0 0.2 0.18 2.3 GB/T9345.1—2008
-1
-1
熔体流动速率 /(g . 10 . min ) 5-35 10.1 17.5 21 GB/T3682—2000
-2
悬臂梁冲击强度 /(kJ . m ) ≥ 1.5 3.4 1.8 1.5 GB/T1843—2008
拉伸强度 /MPa ≥ 37 39.6 42.5 28.3 GB/T1040—2006
为废旧塑料循环再利用提供一条解决合理的经济规模 具有显著的经济效益。
与灵活的设备配置之间矛盾的途径。
5.2 较高的生产能力及较低的能耗 6 结语
双螺杆挤出机的挤出量大，而能耗较低。实测表 针对废旧塑料的特性，研制出适应性广、产量高、
明 ：用于废旧 EPS 塑料的再生造粒时 , 本文设计的 96 能耗低、较低剪切速率、较高塑化能力、经济效益显
型双螺杆挤出机的挤出量可达到 1 800 kg/h(400 kW、 著的双螺杆挤出机，这种双螺杆挤出机不仅能一步成
MC11.3、双螺杆转速 600 r/min)，是同直径普通 96 功地加工废旧 EPS 塑料，而且生产的 PS 再生粒子含
型双螺杆挤出机（315 kW、MC7.2、双螺杆转速 500 杂质量少、力学性能保持良好、质量稳定，该生产线
r/min）的 1.8~2.3 倍，而能耗仅是它的 130%。 可以广泛地应用于 HIPS、ABS、PP、PE、PC 等各种
5.3 较低的剪切速率及较高的塑化能力 废旧塑料加工领域。
从 表 4 产 品 测 试 结 果 中 的 数 据 表 明 ： PS 再 生 粒 本文的研究将解决废旧塑料再生所急需的关键技
子 PS-228 的熔体流动速率小于 PS-HB 的熔体流动 术和共性技术，对废旧塑料传统的粗放、简单再生方
速率，而 PS-228 悬臂梁冲击强度和拉伸强度均大于 式进行全面改造，为废旧塑料回收再生行业的科技进
PS-HB 的悬臂梁冲击强度和拉伸强度。出现的这种差 步起到积极的带头作用，对建设循环经济具有重要的
异是因为废旧聚苯乙烯塑料经历多次热历程后容易降 意义。
解。本文设计的螺杆组合塑化能力很高，但剪切速率
较低，避免了 EPS 塑料在挤出过程中出现降解 ；而加 参考文献 ：
[1] Source: Sci. Adv. 2017;3 19 July2017.
工 PS-HB 所使用的双螺杆挤出机的螺杆组合，具有
[2] 李志杰，张文杰，罗京科 . 聚苯乙烯泡沫资源化关键技术研究，
较高的剪切速率，挤出过程中破坏了聚苯乙烯的分子 再生资源与循环经济，总第 54 期，2012.6.
链，加速了物料的降解。 [3] 李志杰，罗京科 . 用于废旧塑料再生利用的双柱塞反冲洗过滤
器 [P]. 中国发明专利， 201010251246.8.
5.4 较高的经济效益
[4] 耿孝正 . 双螺杆挤出机及其应用 [M]，北京 ：中国轻工业出版
与普通 96 型双螺杆挤出机相比，本文选择了奥地 社，2003.1,96~100.
利、德国制造的新型过滤器和水下拉条切粒，进一步 [5] 龙云正，陈志强 . 同向双螺杆挤出机变头变径深螺杆组合及其
应用 [J]，中国塑料，2000,14(2):73~80.
确保了双螺杆挤出机的出料稳定，减少了过滤和切粒
[6] 金月富，耿孝正 . 新型同向双螺杆元件几何造型初探 [J]，塑
时产生的废料，长期的生产数据统计表明 EPS 物料损
料，2001,1（30）： 34~38、56.
耗率从原有的 5% 降低到了现在的 1%，一台本文设计 [7] 罗京科，李志杰，刘方毅，等 . 一种用于聚苯乙烯再生造粒的
的新型双螺杆挤出机全年可以降低 500 t 的物料损耗， 双螺杆 [P]. 中国实用新型专利，201721452508.0.

Study on production line of twin screw extruder for recycling and
granulation of waste polystyrene foam plastics

Luo Jingke, Li Zhijie
(Shanghai Intco Industries Co.LTD., Shanghai 201417, China)

2019 第 45 卷 ·43·
年