废弃塑料颗粒物的制造方法及其热分解方法技术

本发明专利技术提供一种提高为了作为化学原料回收，而将废弃塑料压缩成型制成的颗粒物的表观密度和形状品质的方法与经济地热分解废弃塑料颗粒物的方法，通过用破碎机（１）将含１５％以上的薄膜状塑料的废弃塑料破碎，在压缩成型处理中制造适当尺寸的塑料片后，在具有直径为５～８０ｍｍ的贯通成型孔的压缩成型机（４）内将其制造成圆筒状颗粒物。另外，将该废弃塑料颗粒物热分解，回收为化学原料等。再有，在焦炭炉和高炉等内热分解回收使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为回收利用废弃塑料而进行预前处理，通过将其压缩成型制造颗粒物的方法有关的技术，另外，还涉及通过将得到的塑料颗粒物热分解，使之转化为以油或气为主要成分的物质的方法。
技术介绍
聚乙烯、聚苯乙烯、氯乙烯及其他塑料，以其优异的成型性和耐久性被广泛用于容器、包装、家电产品的外壳、玩具等。但是，其结果也作为废弃物被大量废弃掉。大量的塑料废弃物的产生已成为社会问题，尤其是在环境和资源上的问题更为突出。即，在对这些废弃塑料进行焚烧处理时，存在焚烧炉会因燃烧温度过高而被损坏、且同时会释放出有毒气体和二噁英的问题。另外，在对废弃的塑料进行掩埋处理时，除了会碰到掩埋场所寿命的问题之外，还会出现由于其不腐烂而造成土壤不固化的问题。因此，由于回收利用这些废弃塑料，不仅可以解决上述问题，而且从节能和节省资源的角度来看也是有效的手段，所以实施有各种方法。例如，在材料回收的方法中，有将聚对苯二甲酸乙二醇酯的瓶制成纤维的原料的方法。另外，作为化学回收法，有将其转化成氢、一氧化碳和其他气体的气化法，有将其转化成烃油的油化法，有在焦炭炉内得到气体、油化物和碳的热分解法，有将其吹入高炉气化，并作为还原剂使用的高炉还原法等。化学回收法不仅可以回收劣质废弃塑料，而且回收后的制品有广泛用途，从取代天然原料实现节省资源的角度来看，都是优选的回收方法。为将废弃塑料作为化学原料回收利用，有必要在分离出异物后进行颗粒化。作为这样的预先处理的方法，一般采用例如特开平8-99318号公报所公开的那样，将废弃塑料破碎成适于再利用的尺寸后将其压缩成型，来制造颗粒状塑料(以下称为塑料颗粒物)。在将塑料熔化进行颗粒化的技术中，必须使用用于进行熔化的特殊装置，另外，还存在必须处理伴随熔化所产生的气体的问题。与压缩成型法相比，处理费用高昂。另一方面，该压缩成型法，由于在比较低的温度下压缩成型废弃塑料，所以具有处理费用低的优点。压缩成型法还特别适于将从家庭回收的大量废弃塑料(以下称一般废弃塑料)制成化学原料的回收中。在一般废弃塑料的回收中，在除去废弃塑料中的异物后，将该废弃塑料破碎，实施从模具孔中挤出式的压缩成型制成塑料颗粒物的方法是生产率高，经济性好的方法。如上所述，回收利用废弃塑料是解决环境和资源问题的重要方法。但是，为了将废弃塑料作为热分解法的化学原料再利用，需在除去异物后，将其制成适当尺寸的颗粒。这时，有必要通过适当的预前处理和压缩成型后，制造形状品质高、表观密度高的塑料颗粒。在形状品质不良的情况下，存在塑料颗粒物的输送性恶化，由于形状不良的原因导致在输送过程中产生的粉末附着于运输管路和储藏装置上等问题。也就是说，在用于化学原料、燃料时，要求形状和密度品质高的塑料颗粒物。另外，在使用表观密度低的塑料颗粒物的情况下，存在单位重量体积大，搬运装置和储藏槽都要随之变大的问题，同时由于塑料颗粒物内部的塑料的结合性不良，存在在搬运过程中的分解的问题。在此所说的的分解是指颗粒状物质的一部分脱落而变成粉末而分离的意思。现有的技术中，作为制造形状和表观密度上均良好的塑料颗粒物的方法，技术开发主要集中在从模具贯通孔压出式的压缩成型机加工的工序上。例如，作为废弃塑料的压缩成型方法，公开了通过控制成型温度和废弃塑料附带的水分来提高其形状品质的方法。但是，有时存在因废弃塑料的破碎条件不良，给成型操作带来不良的影响的问题。就是说，在废弃塑料的破碎粒度过大时，会出现在压缩成型机内部，废弃塑料通过贯通成型孔模具时的通过阻力变大，并且模具贯通孔内分布不均匀的问题。由此产生塑料颗粒物不能被正常成型的问题。其结果导致，出现因塑料颗粒物中出现空洞，压实不充分等导致形状品质变差，以及由此带来的各种问题。特别是加工比模具孔的直径还要大的较厚塑料时，这个问题就显得尤为突出。另一方面，废弃塑料的破碎尺寸过小时也会在压缩成型时产生问题。即，在因过度破碎，从而使废弃塑料的破碎片比模具贯通孔的直径还要小很多的情况下，存在塑料颗粒物内部的废弃塑料的缠绕不充分的问题。另外，在这种情况下，也存在因通过模具贯通孔时的阻力过小，而不能进行充分的压实的情况。由此，若废弃塑料的破碎片比模具贯通孔的直径还小得多，则会产生塑料颗粒物的形状品质恶化，或表观密度不足等问题。为了适当地制造颗粒物，以适当比率混合薄膜状塑料是有效的方法。也就是说，薄膜状塑料，特别是聚乙烯，在压缩成型时会因摩擦产生的热量而软化而具有作为塑料颗粒物的结合剂的功能。但是，在现有的技术中，对这一事实并未充分注意，该效果也不能充分发挥。由此，在现有的技术中，存在没有用于适当制造塑料颗粒物的充足知识，只能制造形状品质和表观密度非常参差不齐的塑料的问题。但是，已经开发出了用于解决该问题的新技术。
技术实现思路
本专利技术是针对上述问题点的专利技术，其主要内容如下所述。(1)一种废弃塑料颗粒物的制造方法，该方法是将废弃塑料压入具有模具贯通孔的成型装置中进行成型，制造颗粒物的方法，其特征在于对厚度在0.15mm以下的薄膜状塑料为15％质量以上的废弃塑料进行破碎，使得厚度在0.15mm以下的薄膜状塑料的70％质量以上的破碎片最大长度在上述模具贯通孔的直径的0.5倍以上，且厚度超过0.15mm的塑料的70％质量以上的破碎片最大长度在上述模具贯通孔的直径的1倍以下，将这种破碎后的废弃塑料压入直径为5～80mm的前述模具贯通孔内进行成型。(2)如(1)中所述的废弃塑料颗粒物的制造方法，其特征在于前述废弃塑料含有7％质量以上的厚度为0.15mm以下的薄膜状聚乙烯，且将该废弃塑料压入前述模具贯通孔中，在100-140℃的温度范围内成型。(3)如(1)中所述的废弃塑料颗粒物的制造方法，其特征在于前述废弃塑料的一部分或全部是从家庭回收的使用过的废弃塑料。(4)如(1)～(3)中任一项所述的废弃塑料颗粒物的制造方法，其特征在于前述具有模具贯通孔的成型装置，由端面具有多个模具贯通孔的桶状塑料保持容器和设置于其内部的螺旋式推压装置构成。(5)如(1)～(3)中任一项所述的废弃塑料颗粒物的制造方法，其特征在于前述具有模具贯通孔的成型装置，由具有多个模具贯通孔的金属板和轧辊式压入装置构成。(6)一种废弃塑料颗粒物的热分解方法，其特征在于，将用(1)～(3)中任一项所述的方法制造出的废弃塑料颗粒以10％容量以下的混合比率与平均粒径在5mm以下的具有粘结性的煤炭相混合，在最高温度达到1000℃以上的条件下干馏。(7)如(6)中所述的废弃塑料颗粒物的热分解方法，其特征在于利用焦炉进行前述干馏。(8)如(6)中所述的废弃塑料颗粒物的热分解方法，其特征在于前述废弃塑料颗粒物中混入的灰分为8％质量以下。(9)一种废弃塑料颗粒物的热分解方法，其特征在于，将用(1)～(3)中任一项所述的方法制造出的平均粒径为5～8mm的废弃塑料颗粒物与空气一起吹入制铁高炉中。本专利技术提供制造表观密度高、分解少的形状品质优良的废弃塑料的颗粒物的方法。通过使用本专利技术，能够形成适于作为热分解原料用的塑料颗粒物。其结果，能够将废弃塑料作为气化装置、油化装置、焦炭炉、高炉、其他的反应装置的原料使用。此外，在焦炭炉或高炉等中，能够经济地进行热分解、循环利用。附图说明图1表示的是本专利技术的废弃塑料的压缩成型装置的示例的整体流程图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃塑料颗粒物的制造方法，其是将废弃塑料压入具有模具贯通孔的成型装置中来进行成型，制造颗粒物的方法，其特征在于：对厚度在０．１５ｍｍ以下的薄膜状塑料为１５％质量以上的废弃塑料进行破碎，使得厚度在０．１５ｍｍ以下的薄膜状塑料的７０％质量以上的破碎片最大长度在前述模具贯通孔的直径的０．５倍以上，且厚度超过０．１５ｍｍ的塑料的７０％质量以上的破碎片最大长度在上述贯通成型孔的直径的１倍以内，将这种破碎后的废弃塑料压入直径为５～８０ｍｍ的前述模具贯通孔内进行成型。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：茨城哲治，池田元树，小关常雄，后藤裕规，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]