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  废旧塑料的粉碎研究马正先(辽宁工程技术大学辽宁阜新)摘要:阐述了废旧塑料粉碎再利用所具有的目的和意义对塑料的基本特性和塑料粉碎的断裂机理及力学行为进行了理论研究简要介绍了几种典型粉碎设备的结构、原理、特点、应用及粉碎设备的选择原则。希望能对塑料粉碎的研究起到一定的积极作用。关健词:塑料粉碎粒度粉碎设备机理中图分类号:TQ文献标识码:人塑料粉碎的目的与意义随着塑料获得更广泛的应用废旧塑料制品或塑料垃圾也大大地增长起来对环境的污染日趋严重。比如:废弃的农地膜散于土壤中造成土质恶化抛入海洋中的废塑料污染海洋毒害海洋生物等等。废旧塑料造成的污染间题已成为全球性问题它破坏了人类生存的环境。废旧塑料的主要来源有:()树脂生产厂一一树脂生产过程中产生的废品和附产物如反应釜中形成的附壁料、无规聚丙稀等等()塑料成型加工厂一一塑料成型加工中产生的废品及边角料如料把、飞边等等()社会上的废弃塑料一一这部分塑料来自工业、农业、商业、家庭等各个领域使用过的废弃物如废弃的农膜、包装膜、包装用瓶、汽车配件等等。废弃塑料不仅污染环境也是对资源的浪费。使用过一次的塑料中大部分仍具有很高的利用价值。将具有很高价值的塑料仍掉就不单纯是污染环境的问题了。废旧塑料要作为一种能源来开发利用。综上所述废弃塑料的回收利用价值是显而易见的。目前.废弃塑料的回收处理方法主要有:(l)掩埋或往海里倾倒此法虽简单但容易造成二次污染()焚烧处理塑料焚烧时能释放出大量的热量如聚乙烯和聚苯乙烯的热值为日/翰聚抓乙烯的热值为叨盯/kg通过焚烧可以利用热能同时减少废弃物的体积。但在焚烧时会产生出许多有害气体如Pvc燃烧时会产生氯化氢、氰和Nox等有害气体而且灰分中残留重金属因此它不是一种任何条件下都适合的处理方法()热分解处理该方法是将废旧塑料加热分解成油或气或作为能源使用或再用化工方法加以分离成石油化工产品加以利用()熔融再生处理.该方法是将废弃塑料进行分选、破碎、清洗经熔融塑化加工成塑料制品。对于上述废旧塑料来源的前两种废料可以利用此法生产出质量较好的各种制品。但对于来自社会上使用过的废旧塑料分选清洗较麻烦所需费用较高一般用于制作粗低档产品()复合再生利用该方法是将废旧塑料.如PS发泡制品、PU泡沫等破碎成一定粒度的碎块然后与溶剂、胶粘剂等混合制作轻型板及衬垫等。在上述回收处理方法中可避免污染或便于再生利用的后三种方法中都需要进行废旧塑料的粉碎加工。如聚乙烯、聚丙稀、聚抓乙烯废弃塑料的熔融再生工艺过程中由于废旧塑料制品形状繁多大小不一必须先经粉碎成一定粒度然后方可配料造粒这样也便于清洗热分解工艺过程中也必须进行破碎以便将其送入分解器分解。农膜的回收利用中也是一样粉碎可使废旧农膜首先切成适当大小的碎片然后方可进行洗涤、脱水干操等工艺过程。废旧聚苯乙烯发泡塑料、聚脂塑料等的回收利用技术中都离不开粉碎作业。因此对于热塑性塑料塑料的粉碎是塑料回收利用技术中必不可少的一道工序对于热固性塑料也是一样热固性物料经粉碎成为细粉后可用作其它塑料的填充材料。经过粉碎的大多数废旧塑料都可避免二次污染并可变废为宝造福人类。塑料的基本特性材料的基本力学性能是反映材料在外力作用下变形、流动和破坏行为的性能。通常研究和表征这种性能总是利用下述两种参量:()反映材料变形的量常用刚度(模量)或由模量决定的柔度、泊松比表示。()反映材料破坏过程的量常用强度其中包括材料破坏时的力和能量来表示。然而应力一应变曲线是综合反映材料的模量和强度这些性能的因而应力一应变行为是材料的最重要最基本的机械力学行为。Q此weU与Non曾将各种高聚物的应力一应变曲线分成五大类(如图l所示):(l)软而硬:这类材料具有低的模量低的抗张强度和仅为中等的断裂伸长。它们是柔软高聚物凝胶和“干酪状”材料的表征在塑料中无多大意义(如图(a))。()硬而脆:这类材料具有高的模量和相当大的抗张强度但是它们在小的伸长下就会断裂(%以下)而无任何屈服点。普通有机玻璃、聚苯乙烯和酚醛、脉醛、三聚氰氨甲醛等热固性模塑料属于这一类(如图(b))。()硬而强:这类材料具有高模量高的抗张强度断裂时的伸长为%一%。通常从这些材料的应力一应变曲线来看似乎在接近屈服点处发生断裂。共混PS某些配方的硬PvC塑料芳香尼龙及不熔性聚酞亚胺等多数的刚硬而耐高温塑料大部分的长玻璃纤热固性塑料都属于这一类(如图(c))。()软而韧:这类材料的特征是弹性模量低屈服点或平台区低伸长很大(%一)断裂强度较高。橡胶、四氟塑料、高压PE以及高增塑的PvC塑料等属于此类(如图·收稿日期:一一作者简介:马正先(一)男别教授。,j夕夕、一夕c。n。月ca滋m。为urnaj胧ctron。尸uoj,。刀g价u。月jj:动t,:。。ry。汰。即/加、、。n胶刀。t增刊马正先等:废旧塑料的粉碎研究(d))。()强硬而韧:这类高聚物很多像ABS、硬PvC塑料、尼龙、聚甲醛、PC塑料、可熔性聚酞亚胺、纤维素塑料等等均属此类。它们具有很高的弹性模量和屈服点高的抗张强度和较大的伸长率(百分之几+到百分之JL百)(如图l(e))。只侧图塑料应力一应变曲线的类型以上划分是粗略的有些材料由于组织结构不同其应力一应变曲线的变化范围很大既可归属这一类又可归属那一类。影响材料的应力一应变行为的因素很多故塑料在不同条件下的应力一应变行为变化很大。它随温度、热历史、环境条件和作用时间的不同将发生很大的变化。塑料聚合物的机械性能随温度变化很大有关资料表明:PPO塑料、聚矾和PC塑料热机械性能较好聚芳矾、可焊性聚酞亚胺、聚酞胺一亚胺、聚对经基苯甲酸脂和芳香尼龙等具有优良的高温机械性能而不熔性PI、PBI和聚苯等耐高温塑料质地较脆。值得注意的是尼龙、尼龙“、硬PvC、PP和氯化聚醚等塑料在常温时是韧性的而在低温时则呈脆性。在设计粉碎设备、选择粉碎方式时应充分考虑材料本身的这一特性注意粉碎的操作条件和操作环境。如低温粉碎机的设计就是利用了材料在低温时所表现出的脆性使得塑料的易碎性提高。粉碎机理的研究塑料的粉碎过程是塑料断裂的概率过程。如何使得塑料聚合物变得容易粉碎必须考虑其断裂的有关特性以及影响材料断裂的各种因素。如施力的方式、类型、速率的大小、环境的影响等等。塑料属于枯弹性材料它既有刚性固体的弹性又有粘性液体在外力作用下不可逆的流动性。具有粘弹性的高分子材料宏观的破坏可分为脆性断裂和塑性断裂。峨变断裂是在应力作用下随着时间推延过度的应变所引起的。材料内不均匀质点和细微裂纹由于能量积聚使裂纹不断扩展。裂纹的存在会增加蠕变和应力松弛的速率是破坏的内在因素。银纹化和裂纹化结果使应力更集中使部分分子链滑动或断裂。拉伸蠕变因此比压缩蟠变更大些快些。充填有低相对分子质量聚合物或矿物油的材料或侵入液体中所有使裂纹产生和扩展的因素都会加速粘弹性材料的蠕变和应力松弛。粘弹性材料力学性能主要取决于温度和应变速率。温度会影响固态聚合物的断裂形式。在低温时呈脆性断裂的材料在较高温度下可观察到屈服颈缩现象属于塑性断裂但断裂伸长率不超过%一加%。当温度更高时会出现较稳定的颈缩和冷拉现象有高的伸长率。在很高的温度下聚合物呈高弹态像橡胶一样被延伸。与冲击断裂的瞬时性不同持久载荷的断裂过程在以上。总趋势是应变速率加快会使材料呈“脆性”。粉碎这类材料时应利用这一特性如利用高速冲击式粉碎方式来粉碎。冲击载荷下高聚物的断裂机理是复杂的。冲击强度是评价材料抵抗冲击的能力或判断材料脆性或韧性的程度。抗冲击性能是难以准确表征的力学参量之一。因此对这方面的研究还处于发展阶段。影响冲击性能的因素很多很复杂。聚合物材料冲击试验的结果表明影响聚合物材料冲击性能的主要因素有:材料本身的特性和粉碎条件材料缺陷和应力集中因子温度冲击速度等。脆性断裂是在弹性负载下得到的。裂纹尖上不存在塑性带对塑化能量吸收。塑性断裂材料易于达到屈服点存在塑性带有塑性变形和能量储存。要促使脆性断裂需从约束塑性考虑采取措施。冲击载荷下塑料聚合物的断裂形式大致有颈缩断裂、没有屈服点或弱屈服现象的简单断裂和脆性断裂三种类型。应用粘弹性理论和试验研究热塑性塑料在低温和高速形变下的脆化、断裂应变和应力、最小断裂吸收能和脆性断裂的临界值可用来揭示其冲击断裂机理。由高分子量聚甲基丙稀酸甲醋HMW一PMMA在蠕变和高速拉伸试验中.可得到下述断裂中的重要的临界特性:(l)断裂时间tf《时材料进入了脆化范围而且断裂伸长率汇集在较小范围。()存在无屈服点的塑性断裂到脆性断裂的转化条件。()二线为可见银纹的临界线。在一定应力作用下的较慢变形时在较小应变下就能见到银纹。但断裂时间tf在:以下没有银纹出现就断裂了。()山n为线性的粘弹性临界线。在高速变形的脆化范围里该:lin值有上升趋势。韧性和脆性随着加载速率的不同而转变。当加载速率增加时韧性断裂可以转变为脆性断裂。也就是说裂纹不是沿薄弱(即晶粒边缘)结构发展而是穿晶而过。这是由于开裂速度很大在裂纹尖端的温度场使晶粒的屈服强度降低。反之当加载速率减小时脆性断裂同样可以转变为韧性断裂。Green等人已证实:PVC颗粒在几次冲击后发生脆性断裂而PET需要多次冲击发生塑性断裂。冲击式粉碎机与其它粉磨技术相比较由于它施力迅速物料变形小且具有较高的应力集中即高速冲击产生较高的应力和较小的变形可以粉碎塑料等软质物料。冲击载荷条件下聚合物的变形机理有着明显的区别。肠w石即n认为:抗拉强度是颗粒断裂的决定性因素。Prashar则表明:冲击和压缩实际上是相同的施力模式只是施力速度不同。Kausch的报告认为:冲击的变形机理是弹性压缩和(或)塑性变形。Green等人证实:在冲击粉磨条件下PvC和PET发生塑性断裂并指出了温度对粉碎的影响:冲击粉磨条件下在℃时PVC显示出脆一塑转换(在较低温度下为脆性模式)而PET在℃以上时为塑性断裂但在℃时脆性和塑性断裂都会发生。总之粘弹性的高分子材料的破坏形式受载荷类型、温度和应变速率等综合影响须用具体条件下的实验来判别。以上研究主要从断裂力学的角度对粉碎的微观力学机理进行分析尚未考虑顺粒在疲劳作用下的破坏机理和粉碎后粒间的相互作用这有待于今后进一步研究。几种典型的塑料粉碎设备由于废旧塑料制品的形状繁多规格不一。故必须先经粉碎将其粉碎成一定粒度的粒子然后方可进行下一步工序j平一ChlnaAcademlcJOurnaj创〔ctronlcPu乙jlshl刀g瑟取soAjjrl动tsrosory。汰htlP/加、、cn胶not有色矿冶第卷的作业如配料造粒、清洗、干燥等。但对于品种众多的塑料聚合物其力学性能相差很大断裂机理的不同导致出现了不同类型的塑料粉碎机械.以适应不同的塑料聚合物材料的粉碎加工。能用于塑料聚合物粉碎的粉碎机型式很多按粉碎机安置形式分有立式和卧式两种按粉碎机的主要粉碎机理分有剪切式、冲击式、涡流式、涡轮式等多种形式按操作方式分有低温操作粉碎机和常温操作粉碎机。下面仅就几种较为典型的粉碎机进行简要介绍。()剪切式粉碎机剪切式粉碎机是目前用于加工莫氏硬度级左右的半硬的、抗冲击、热敏性物料粉碎的重要设备。根据物料的性质剪切式粉碎机有常温粉碎和深冷粉碎两种形式。下面是几种典型的剪切式粉碎机。(A)JJ型剪切式粉碎机JJ型剪切式粉碎机主要由内、外齿圈静、动盘壳机体进出料口等几部分所组成。其工作原理是物料从静盘中心的进料管定量地进入机器后在送料风叶和动盘高速旋转产生的离心力的作用下经两磨盘之间剧烈的冲击碰撞和剪切迅速被甩至齿圈的外缘而粉碎细料经出料斗被排出机外。JJ型剪切式粉碎机的特点:粉碎室的横截面积相当小且粉碎齿盘垂直安装故物料能以最快的速度通过粉碎区加以粉碎不会造成过粉碎也不会因此提高粉碎温度粉碎线速度高结构紧凑、合理占地面积小能耗低齿盘间隙调整方便产品细度容易控制性能可靠可适应不同的工艺流程能正压生产也可负压操作设备运转平稳处理量大操作简便维修方便。(B)单转子与双转子剪切式粉碎机单转子剪切式粉碎机与双转子剪切式粉碎机的结构类似只是转子数目不同双转子型一般为两转子相向回转它们都是由刀型转子、主轴、机架、筛孔板、水冷室、进出料口等几部分所组成。物料由进料口喂入粉碎腔后靠高速回转的刀型转子的回转.使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用力而粉碎粉碎后的合格粒子经筛孔板卸出由排料口排出机外未达到粒度要求的物料在粉碎腔内继续受到转子的冲击、剪切等.直至达到产品要求为止。该粉碎机主要用于软质的废旧塑料制品的粉碎如聚氯乙烯等。(C)SvM型强力切碎机对于大块状的废旧塑料和工程塑脂可以采用SVM型强力切碎机。SVM型强力切碎机具有新颖独特的结构由上部的强力切碎机构和下部的细粉剪切机构所组成。上部的强力切碎机构具有低转速、大扭矩、高击碎力等特点它同时具有割裂、扯断、切碎、撞击、挤压、杂碎等粉碎机理使塑料聚合物都能得到粗碎成小块状。下部细碎机构主要具有剪切功能使上部得到的小块状物料得到细碎达到细度要求的物料从四周排出。它具有高质量、不堵塞、噪音低、振动小、牢固可靠等优点。它除了能粉碎废旧塑料和工程塑脂外还可以粉碎其创阵金属固体料、城市垃圾、木材、软管、薄片料等物料。(。)FB系列塑料破碎机FB系列塑料破碎机适用于破碎各种热塑性塑料和橡胶.如塑料异型材、管、棒、丝线、薄膜、废旧橡胶制品等。使用时可调整相应剪切角度具有节能、高效、低噪声、价廉、刀具寿命长、破碎能力大、产量高、工作性能稳定等特点特别是对薄膜、编织袋、丝等的破碎效果尤佳。(E)SFJ系列塑料粉碎机SFJ系列塑料粉碎机主要适用于热塑性塑料、聚乙烯、聚丙稀、聚丁稀、聚氯乙烯、尼龙、聚脂等的常温粉碎细度为一目具有产量高、能耗低运转平稳、噪音小、维修简单、安装方便等特点。()单辊齿形破碎机单辊齿形破碎机是用于废旧塑料、橡胶及其它废弃物料的回收再利用时的颗粒加工设备也是微粉生产线的处理设备尤其是废旧电缆、电线的再生利用经过该设备的破碎使废旧电缆、电线的外部绝缘层及内部金属导电层各自成颗粒状使绝缘层粉末与金属导电粉末容易得到充分利用。该机具有高效节能、噪音低、运转平稳等特点动刀和定刀等易损件采用特殊耐磨材料制作因此运转率高、寿命长。()低温粉碎机低温粉碎机是一种具有九十年代先进水平的微粉生产设备特别适合加工热塑性、纤维性等热敏性物料如聚乙烯、橡胶、尼龙等。该机由冷却、输送、粉碎、分离、收集等系统组成具有工艺流程合理结构简单操作、维修方便运转平稳等优点。DFJ系列低温粉碎机与常温粉碎机相比具有以下特点:可以防止被粉碎物料发热而变质、变性等对几种不同性质组成的复合材料或混合物可以进行选择性粉碎最终各自分离成纯净单一的物质可明显减少粉碎机所需动力提高生产率和节约能耗对热敏性物料的可回收次数和回收率大大提高。()涡流磨(A)CWM系列涡流磨CWM系列涡流磨具有超声波粉碎和喷射功能能产生高频振动.能连续工作并具有同时进行干燥和粉碎的双重功能。它不但粉碎效率高产品细还能自动调节细度适合特殊物料和热敏性物料的粉碎能加工一般微粉机难于粉碎的韧性、纤维性和含水较多的潮湿物料解决了常温下对塑料、聚乙烯等有机物料的超细粉碎。(B)T系列涡轮磨T系列涡轮磨是由日本某公司制造的特殊细粉碎机械其旋转体是由许多叶片和叶片侧面连接的隔板形成的多个小室组成机罩里面装有许多带有沟槽的衬里转子与衬里之间在保持较大的间隙下进行高速旋转此时在叶轮片的后面生成主涡流并在其边缘不断产生断续的高速涡流从而形成高频振动区。由定量给料装置的给料与在旋转轴的一端安装的风机所吸入的空气一起进入涡流室在其中一面与空气进行均匀混合同时沿旋转体的切线方向受到充分加速然后通过分配装置均匀地送入旋转体的第一段转子的各个小室物料被卷人到小室中的搅动区受到粉碎后再进入第二段。由于这种多段反复粉碎不仅有单纯的冲击和剪切力的作用同时通过无数的超音速涡流所产生的颗粒之间的相互磨碎以及由高频振动产生的压碎等复杂的机理使物料受到粉碎然后排出机外。此外在机器内部由入口到排出口之间沿轴的方向存在有相当高的气流在这种气流中浮动的颖粒被完全分别送入各小室完成粉碎作业后给到下一段从而在机械设计上不会使粉碎的颗粒保留或接近原状被排出因此排出的粉碎产品粒度分布很窄。该机在与轴中心线成’角的平面上分成上下机壳两部j平一ChlnaAcademlcJOurnaj创〔ctronlcPu乙jlshl刀g瑟取soAjjrl动tsrosory。汰htlP/加、、cn胶not增刊马正先等:废旧塑料的粉碎研究乙烯涂料{方便检修、清扫等作业。它在常温下工作可以粉碎聚聚氯乙烯环氧树脂、酚醛树脂类等热硬化树脂树脂类颜料、色素材料橡胶等。临)机械冲击式粉碎机(:ZM型机械冲击式粉碎机的原理和特点为:①将粉碎室和粉磨室两大部分组合为一体依次完成物料的破碎、粉碎和超细粉碎(〕粉碎室由装有锤头的中速圆盘、定子板所组成.腔体呈扩大型的锥体可容纳较多的物料滞留。下部中速圆盘的边缘线速度为一ms装有一只锤头。块状物料在这里受到中速圆盘端部锤头的冲击而被粉碎块状物料之间产生弧烈的自磨而成为细粉住)粉磨室由装有小锤头的高速圆盘、上定子板组成高速圆盘边缘锤头的线速度为一时s。粉碎室产生的细粉在空气流的携带下通过上部圆盘和定子板之间的缝隙时受到强涡流的剪切作用而被粉碎成徽细粉体④上下两个粉碎圆盘同时固定在主轴上采用同一电机带动其旋转⑤分级室直接与粉碎室固连在一起分级室由离心转子分级机构成转子的高速旋转在叶片间形成较强离心场细顺粒由于受到较小的离心力而作为产品排出粗顺粒被抛向筒壁沿推形筒璧落回粉碎室再次粉碎。另外它还具有处理量大、产品细度无级可调、占地面积小、结构简单、整体性强等特点。经多次试验表明:利用该机粉碎具有高温软化特性的高密度聚乙烯(J一)此材料为白色粉末密度为以c衬物料粒度为+目.最大顺粒约~左右约%大于目大部分小于mm说明它粒度分布较宽粗细分明。对于给定的物料在粉碎盘转速为rrlin分级机转速为:min风量为袱/h的条件下粉碎成品粒度为%通过目(脚)产量为kgh。无热软化现象发生电耗约姗h/吨物料。在常温下利毛机械冲击式粉碎机粉碎聚乙烯塑料可以简化系统降低成本。在相同的条件下采用CzM一型装机功率kw相同细度时的产量可达。呵h采用CzM一型.装机功率kw相同细度时的产量可达叼ho(:微粒粉碎机v型微粒粉碎机最初是由法国乌尔特拉芬公司出品后来日本、德国等国家也有生产。其粉碎机构在冲击式磨机中具有独特的特点:转子是由。组的水平圆盘和b组的垂直平板所组成。a、b组分别为弹性体制作可自由进行徽小的振动构造成交错状。转子的圆周速度耐以上另外通过转子与衬里之间的间隙.向轴方向流动气流约达时s因a、b两组的振动板产生一巧。次/:的微小振动在粉碎机内部发生分贝以下的可听音和超声波.且在局部发生左右大气压的压力差从而发生音速程度的喷流和涡流据称这可以引起粉粒之间的相互摩擦而促进粉碎。采用v一巧微粒粉碎机粉碎聚氛乙烯产品粒度%通过目处理量为k岁h粉碎碳酸树脂产品粒度通过目产量为k以h。粉碎设备的选择原则粉碎设备的类型很多除了上述介绍的几种外还有球磨机、气流磨等多种型式的粉碎设备可供选择。选择粉碎设备时主要应考虑原料的性质、原料的状态、原料的大小、处理能力、粉碎方式等基本条件。()原料的性质原料的性质包括可粉碎性、比重等。对于塑料聚合物与可碎性有关的因索很多但影响比较大的主要有机械力学特性、热物理特性等。塑料的机械性能变化很大从柔顺到坚韧、刚脆都有。选择粉碎机时应充分考虑这一特点。()原料的状态原料的状态主要是指湿度和温度。因为塑料大多属于热敏性材料在选择粉碎设备时不仅要考虑原料的初始状态还应考虑粉碎过程中的材料状态的变化。如温度或温升太高时则应考虑采用低温粉碎或采用常温粉碎进行适当的冷却处理等。例如.苯醛树脂的粉碎是先经过辊式破碎机等粗碎后通过添加六亚甲荃四胺作业和细粉碎作业而获得产品苯醛树脂的软化点在℃左右但在小于该温度下如施加压力也会发生溶合现象。另当湿度大时树脂本身会吸收水分六亚甲基四胺也有吸水性因此必须加以注意。对于粘接剂一类树脂因其具有溶合性和吸湿性要求尽可能磨成细粉通常所用细粉碎设备不宜采用球磨机而应在调整气流的环境中使用冲击粉碎机、喷雾式磨机和徽粉碎机等。在进行粉碎作业中须注意的是当长期连续运转时由于粉碎条件(转速、给料速度、筛孔大小)不同形成的发热有时可能引起树脂的热胶着其次当混入了铁片等异物时.粉碎机的某一部分由于冲击发生火花会引起粉尘的爆炸。()原料和产品粒度的大小原料尺寸的大小在粗碎时对粉碎机的处理量的影响比较小但在细碎和超细碎时则有很大的影响。因此可以认为原料粒度的大小是表征粉碎机处理量的要素之一。产品粒度主要依据产品要求而定它在一定程度上决定了粉碎级数的选择和粉碎机类型的取舍。例如成型材料与前述粘接剂类材料不同它一般不要求碎成细粉而是保持粒度分布粒级在一目之间。由于用热辊进行调和后的片状材料冷却后呈脆性状态首先将其破碎到小于mm。在破碎中一般使用辊式破碎机或锤式破碎机。对于破碎产品的粉碎系使用冲击式粉碎机不同种类和用途所需的粒度可用粉碎机所附属的筛子的筛孔大小进行调节通常所用筛孔尺寸在一mIn左右。()处理能力粉碎设备的处理能力是以原料粒度、产品粒度为前提的.处理能力是选择粉碎机的第一要素。即使可以得到相同粒度的产品也需根据所要求的处理能力、再对机械品种、规格和粉碎方式等进行合宜的选择。()粉碎方式粉碎方式有湿式和干式、闭路和开路、单级和多级之分。选择时孺视具体的工艺条件、产品要求、操作条件等而定。总之在选择粉碎机时必须了解被粉碎物料的性质、状态、物料尺寸大小、物料端面厚度及其它基本情况还应注意清扫的方便性等或者可根据相似物料的粉碎实践作为参考依据并充分考虑粉碎设备的类型、处理能力、适用范围、操作条件等必要情况。否则应根据实验磨机详细地获取数据经过研究后再行决定。(下转第页)j平一ChlnaAcademlcJOurnaj创〔ctronlcPu乙jlshl刀g瑟取soAjjrl动tsrosory。汰htlP/加、、cn胶not有色矿冶第卷动机由三角皮带传动增速借以运转所装备的销钉(或钢刷)转轮磨碎装置而通过转轮上所装设的锐利的销钉尖(或钢刷)磨碎轮胎的踏面。销钉由优质钢制造当其磨钝后还可以进行拆换。选择不同的钢刷上钢丝的粗细及硬度可控制产品的粒度。(d)橡胶粉碎机组橡胶粉碎机组由切碎机、中碎机、细碎机、筛粉、除纤维等装置组成。它统一输送集中过滤具有工艺流程设计合理、操作方便、占地面积小、能耗低等特点。其主要技术参数见表。表l恤胶粉碎机组的主要技术参数型号功率(kw)转速(r)进料粒度(rnr。)粉碎细度(m)处理量(掩/h)一}一月ee一一次切碎一二次切碎目一目()采用可视和红外线激光产生光液压脉冲在室温下粉碎脆性状态的橡胶制品光液压效应的主要特点是脉冲持续时间特别是前波要比各种方法产生的液压波短得多。机械和电动液压脉冲持续时间不少于“一而光液压脉冲的持续时间可达到一。在如此短的加载时间内胶料的破坏具有脆性性质因为要使胶料保持弹性必须让聚合物高分子在外加载荷下取向及所有原子均匀移动这要求加载时间不少于一。如果能造成扩大胶料脆性裂纹的条件胶料的脆性破坏将更加有效。当胶料在应力状态下可产生这种条件。拉伸轮胎胎圈便能在应力状态下粉碎旧轮胎。因为轮胎的断面呈马蹄形而钢丝圈靠近轮胎的内表面胎圈拉伸产生的应力会使大部分胶料脱离胎圈。此外由于钢材的强度和塑性在室温下与不同加载的速率关系不大选择冲击能量可按不破坏钢丝圈为限。这一工艺过程可采用可视和红外线范围的激光做光源。当聚焦于水中的金属表面或者水中有足够的杂质(工业水),并且辐射强度足以使水沸腾时水整齐中会产生非线性效应致使因大量吸收能量而压力急剧升高导致浸入水中的物体表面受到强烈的机械作用。只要有足够的能量在大多数情况下.将产生压差很大的液压波。光液压效应的标准参数由激光辐射参数而定:脉冲持续时间为一一一’s功率为w频率可达kHz。这种工艺可以采用各种结构的加工装置可以加工大型轮胎(见室温中脆性状态下粉碎废旧轮胎)。加工装置有一支承框架用来支承装置的其它部件和承受工作负荷支承框架中设置轴线对称的活水防护室用于脉冲粉碎轮胎必要时进行胶料的补充粉碎防护室中的轮胎夹持器为上下夹持盘夹持盘与支承框架和防护室活动连接轮胎轴向拉伸器是防护室中的活动架激光器设在防护室的底部光通道有一用耐冲击玻璃制成的可更换的端盖为了更有效地利用光液压脉冲能量还设有锥形反射器。此方法与电液压冲击冷冻粉碎法比较电液压冲击波巧x一的能耗为目而光液压脉冲(脉冲功率相同)x的能耗为)。即使考虑到激光的有效功率()比电液压脉冲()小它仍然是非常经济的粉碎方法。电液压冷冻法粉碎kg胶料的能量消耗是幼/kg而用激光只需要盯/kg。当脉冲频率为Hz时加工一条轮胎的时间是:。此外该方法还具有以下优点:加工过程生态安全能加工任何型号和规格的轮胎通过调节光液压粉碎条件或(和)工作液体的成分能使制成的胶粉粒径达到所需要的极小的范围能无限制重复利用工作介质。参考文献:【]袁立.橡胶的回收利用【J]世界橡胶工业.,(〕:一〔]吕百龄废轮胎的粉碎加工及应用【J.橡胶工业!,():一〔]王屏刘思永.采用空气涡轮制冷制取精细胶粉的低温粉碎技术[J〕.橡胶工业.,():一〔」张镇制取精细胶粉的空气循环低温粉碎法〔J]橡胶工业.,():【]柯钢夏洪飞刘华建等.压缩空气冷冻胶粉生产技术研究J.橡胶工业.():一【]张国柱孙福海.气流磨生产精细胶粉的探讨【J.橡胶工业,():一()L李慧马正先.常温下聚合物冲击粉碎机理的试验研究及其应用[J]中国塑料():一JanetLGreen,CharlesAPe御.andEricAGrulkeImpactG山dingofThermoplastics:aSizeDistributionFunctionModelJJPOI灿erEn颐nee。刀gandscience,,():一(上接第页)结论废旧塑料的回收利用具有十分重要的意义粉碎又是回首利用过程中非常关键的步骤。为了对废旧塑料进行有效的粉碎首先应该弄清塑料粉碎的机理其次是根据不同的粉碎机理的要求设计出先进合理的粉碎设备而对于塑料粉碎回收单位来讲关键是如何选择现有的粉碎设备使其发挥应有的作用。正是基于以上几点本文着重讨论了粉碎机理、粉碎设备的选择原则以及可供选择的几种典型设备。由于目前我国塑料粉碎的应用还较少对粉碎的机理研究还很不够粉碎设备的设计也还停留在较低的水平上因此希望本文能对废旧塑料的粉碎起到一定的积极作用。参考文献:【l]徐佩弦.塑料件的失效【M】北京:国防工业出版社.【]钱汉英王秀娴等塑料加工实用技术问答fM〕北京:机械工业出版社.【]倪德良张其晖塑料特性与选用【M〕上海:华东理工大学出版社【」神保元二等著.王少儒.孙成林译.粉碎【M〕北京:中国建筑工业出版社JanetLGreen,CharlesAPe诊andEricAcr川kelmpactGdndi眼ofThermop】astics:as认eDistrbutionFunctionModePOI灿erEngineermgandSclence,May,Vol,Noj平一ChlnaAcademlcJOurnaj创〔ctronlcPu乙jlshl刀g瑟取soAjjrl动tsrosory。汰htlP/加、、cn胶not