Способ разделения термопластов различной плотности из смеси их отходов Советский патент 1982 года по МПК B29C29/00 

Изобретение относится к производст ву и переработке полимерных материалов и может быть использовано для полумения термопластов и изделий из отходов пластмасс. Наиболее значительным и дешевым cыpьeвы 1 источником термопластов являются бросовые отходы, представляющие собой смесь различных пластмасс. С учетом объемов производства в нашей стране и других странах основными ком понентами смеси отходов термопластов являются полиэтилен (ПО), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС), полиамид (ПА). . В настоящее время это сырье практи чески не используется ввиду низкого качества изделий, полученных прямым термоформованием смеси различных плас масс, и отсутствия эффективных промышленных методов разделения компонен тов смеси. Известен способ разделения смеси полимерных материалов, согласно которому смесь полимерных материалов помещают в жидкую водную фазу с использованием по меньшей мере одного вспомогательного агента, такого как лигносульфонатз щелочного или щелочно-земелького металла, или их смеси. Образовавшуюся смесь отходов, воды и добавок подвергают флотации, в результате которой получают пенистую фазу, содержащую акрилаты, ПС, ntl, ПЭ и водную Фазу, содержащую flBX, которую немедленно отделя1зт 1. Недостатки этого способа - сложность аппаратурного оформления для образования пенистой Фазы со стабильными параметрами, необходимость немедленного отвода водной фазы, содержащей поливинилхлорид, невозможность разделения акрилатов, полистирола, полиэтилена и полипропилена,содержащихся в пенистой фазе. Известен также способ выделения полиолефина из пластмассовых отходов, заключающийся в том, что отход 90 измельчают или гранулируют и обрабатывают водой, (3 которой растворено 10-10000 млн поверхностноактивного вещестЕза типа соли алифатической кис лоты, натриевой соли высшего спирта и серной кислоты, эфира алиЛатическо го спирта и Фосфорной кислоты, соли алкиларилсульфокислоты, соли сульфокислоты и двухосновного алифатического эфира, полиоксиэтиленсульфата, ПО лиоксиэтиленфосфа а,простого полиокс этиленового эфира, сложного полиоксиэтиленового эфира, алкилового-эфира сорбита, алкилового эфираполиоксиртиленсорбита или четвертичной аммояиевой соли 2.1. Недостатки способа - невозможность использования водного раствора для выделения компонентов смеси пластмассовых отходов, имеющих плотность большую, чем плотность водного раствора, и поверхностноактивных веществ имеющих избирательную смачиваемость, для выделения остальных компонентов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному техническому решению является способ разделения термопластов с различной плотностью из отходов сме си последних, согласно которому пласт массовые отходы, содержащие поливинилхлорид, измельчают, после чего погружают в водный раствор хлористого натрия или хлористого кальция, в котором растворено 10-10000 млн поверх ностноактивного вещества типа сульфоната двухосновного алифатического эфи ра, динафтилсульфоната, полиоксиэтиленсульфата, содержащего 9 атомов углерода в алкиле и : 30 молекул эти леноксида, полиоксиэтиленфосфата, простого полиоксиэтиленового эфира, содержащего i2 атомов углерода в алкиле и 15 молекул этиленоксида, сложного полиоксиэтиленового эфира, содержащего 11 атомов углерода в алкиле, сложного сорбитаналкилового эфира, содержащего 11 атомов углерода в алкиле, полиоксиэтиленсорбита алкилового эфира, содержащего молекул этиленоксида, полиэтиленгликоля и полипропиленгликолевого эфира содержащего молекул этиленоксида, или четвертичной аммониевой соли с 12 атомами углерода в алкиле ГЗ. Недостатки способа - возможность выделения только одного целевого ком понента из-за (избирательной смачиваемости для гидрофобных продуктов (ПЭ и ПВХ) и затруднительное применение способа для разделения пленочных и сравнительно мелкодисперсных продуктов, использование дорогостоящих поверхностно-активных веществ, требующих специального синтеза, сложность фракционирования продуктов по содержанию углеродных в алкиле и многообразие полупродуктов, используемых при синтезе целевых продуктов, имеющих ограниченное применение. Цель изобретения - интенсификация процесса. Цель достигается тем, что согласно способу разделения термопластов с различной плотностью из смеси их отходов, включающему обработку измель1ченных отходов в водной или водно-солевой среде, содержащей поверхностно активное вещество, отделение термопластов и сушку, в качестве поверхностно-активного вещества используют смесь оксиэтилированных спиртов формулылН,У14лО( или оксиэтилированных амидов (Ьормулы С Hj ONHCHQ CH ( )fT,H, где п 10-20, П1 3-10 и моноэтаноламина, при следующем соотношении компонентов обрабатывающей среды, вес.Z: Оксиэтилированные спирты или оксиэтипированные амиды 0,0009-0,99 Моноэтаноламин 0,0001-0,01 Вода или водно-солевой раствор Остальное а измельченные отходы обрабатывают последовательно в водной или водносолевой среде, содержащей поверхностно-активное вещество с плотностью большей или меньшей плотности одного или нескольких компонентов разделяемой смеси, обеспечивающей выпадение термопласта в осадок или всплывание на поверхность и последующее отделение, их. Пример 1. Смесь отходов термопластов, состоящую из полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и полиамида, измельчают на роторном измельчителе пластмасс с диаметром ротора 350 мм (ИПР-350) и диаметром отверстий калибрующей решетки 12 мм. При этом частицы измельченных термопластов имеют размер 3-10 мм. Измельченную смесь подают в установку для разделения, где в качест59ве рабочей среды используется вода, в которой растворено 0,99% оксиэтили рованных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,01 моноэтаноламина. При этом частицы полиэтилена всплыва ют со скоростью 2,0 метров в минуту, а остальные компоненты смеси - полистирол, полиамид, поливинилхлорид тонут, так как имеют плотность большую, чем применяемый водный раствор. Выделенный полиэтилен верхний продукт с С дерианием основного вещества выгружают, сушат от избыточной влаги и перерабатывают в изделия общепринятыми методами термо формования. Осевную смесь ПС, ПЛ, ПВХ (нижни продукт выгружают.и помещают в установку для разделения, где в качестве рабочей среды используют водный солевой раствор с плотностью 1,17 г/см , меньшей чем плотность по ри вини лхлори да и большей чем у полиЬтирояа и полиамида, в котором растворено 0,99 оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,01 моноэтаноламина. При этом частицы поливинияхлорида тонут со скоростью 3,0 метра в минуту, а пблисти рол и полиа лид всплывают. Выделенный поливииилхлорид (нижний продукт) в гружают, сушат от избыточной влаги и перерабатывают в материалы и изделия общепринятыми методами термоформоваиия. В выделенном продукте содержание поливинилхлорида . Всплывшую смесь полистирола и пол амида подвергают разделению в водном солевом растворе с плотностью 1,06 г /см, в котором растворено 0,99% сме си оксиэлилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,01% моноэтаноламина.При этом частицы полистиро ла всплывают со скоростью 3,0 метра в минуту, а частиц-ы полиамида тонут со скоростью 3)0 метра в минуту. Выделенные полистирол и полиамид выгру жают, сушат от избыточной влаги и пе рерабатывают в материалы и изделия общепринятыми методами термоформования. .Содержание основного вещества в выделенных продуктах 90-95%. Пример 2. Аналогично примеру 1 приготовленную смесь отходов по мещают в установку для разделения, где в качестве рабочей среды использована вода, в которой растворено 0,0009% оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,000 66 моноэтаноламина. При этом частицы полиэтилена всплывают со скоростью 1,85 метра в минуту. В выделенном полиэтилене содержится 95-97% основного вещества. Осевшую смесь ПС, f)A и ПВХ помещают в установку для разделения, где в качестве рабочей среды используют водный солевой раствор с плотностью 1,17 г/см, в котором растворено 0,0009% оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,0001% моноэтаноламина. При этом частицы поли винилхлорида тонут со скоростью 2,75 метра в минуту. В выделенном поли винилхлориде содержание целевого продукта . Всплывшую смесь полистирола и полиамида подвергают разделению в водном солевом растворе с плотностью 1,06 г/сн, в котором растворено 0,0009% оксиэтилированных спиртов И.ЛИ оксиэтилированного амида и 0,0001% моноэтаноламина. При этом частицы полистирола всплывают со скоростью 2,9 метра в минуту, а частицы полиамида тонут со скоростью 2,8 метра в минуту. Содержание основного вещества в выделенных продуктах 90-95%. Пример 3. Аналогично примеру 1 приготовленную смесь отходов помещают в установку для разделения, где в качестве рабочей среды используют воду и водные солевые растворы, в которых содержится 0, оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,0005% моноэтаноламина. При этом скорость всплытия полиэтилена 2,3 метра в минуту, а его содержание в выделенном продукте 96-98%. При указанном содержании в растворах оксиэтилированных спиртов и моноэтаноламина скорость осаждения поливинилхлорида 3)5 метра в минуту, а его содержание в выделенном продукте Э599)9%. Скорость всплытия полистирола 3,2 метра в минуту, скорость осаждения полиамида 3,5 метра в минуту. Содержание основного вещества в выделенных ПС и ПА 90-95%. Пример А. Аналогично примеру 1 измельченную смесь отходов термопластов помещают в установку для разделения, где в качестве рабочей среды используют водный солевой раствор с плотностью 1,17 г/см , большей чем у полиэтилена, полистирола и полиамида, в котором растворено 0,008% смеси оксиэтилированных спиртов или