Способ разделения термопластов различной плотности из смеси их отходов

(23) Приоритет ео делам нзобретеннй н открытей Опубликовано 23, 02. 82, Бкмлетень Мв 7 Дата опубликования описания 25,02. 82(72) Авторы изобретения НЮЯЮтИ 3 е 5,.(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПЛОТНОСТИ ИЗ СМЕСИ ИХ ОТХОДОВИзобретение относится к производству и переработке полимерных материалов и может быть использовано для получения термопластов и изделий из отходов пластмасс.Наиболее значительным и дешевым сырьевым источником термопластов являются "бросовые" отходы, представляющие собой смесь различных пластмасс,учетом объемов производства в нашей стране и других странах основными ком понентами смеси отходов термопластов являются полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС), поли- амид (ПА), .В настоящее время это сырье практически не используется ввиду низкого качества изделий, полученных прямым термоформованием смеси различных пласт. масс и отсутствия эффективных проФао мышленных методов разделения компонентов 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 лигносульфоната щелочного или щелочно-земельного металла, или их смеси. Образовавшуюся смесь отходов, воды и добавок подвергают флстации, в результате которой получают пенистую фазу,содержащую акрилаты, ПС, ПП, ПЭ и водную фазу, содержащую ПВХ, которую немедленно отделяют 11,Недостатки этого способа - сложность аппаратурного оформления дляобразования пенистой йазы со стабильными параметрами, необходимость немедленного отвода водной фазы, содержащей поливинилхлорид, невозможностьразделения акрилатов, полистирола,полиэтилена и полипропилена, содержа"щихся в пенистой фазе.Известен также спогоб ьыделенияполиолефина из пластмассовых отходов, заключающийся в том, что отхор3 906 У 1измельчают или гранулируют и обрабатывают водой, в которой растворено10- 10000 млн-" поверхностноактивноговещества типа соли алифатической кислоты, натриевой соли высшего спирта5и сернои кислоты, эфира алифатическо.го спирта и Фосфорной кислоты, солиалкиларилсульфокислоты, соли сульфокислоты и двухосновного алифатического эфира, полиоксиэтиленсульфата, полиоксиэтиленфосфата,простого полиоксиэтиленового эфира, сложного полиоксиэтиленового эфира, алкилового эфирасорбита, алкилового эФира полиоксиэтиленсорбита или четвертичной аммо 15алиевой соли 1Недостатки способа - невозможностьиспопьзования водного раствора длявыделения компонентов смеси пластмассовых отходов, имеющих плотность20большую, чем плотность водного раствора, и поверхностноактивных веществ,имеющих избирательную смачиваемость,для выделения остальных компонентов.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту к заявленному техническому решению является способ разделения термопластовс различной плотностью из отходов смеси последних, согласно которому пласт.30массовые отходы, содержащие поливинилхлорид, измельчают, после чего погружают в водный раствор хлористогонатрия или хлористого кальция, в котором растворено 10- 10000 илн-" поверхностноактивного вещества типа сульфо- З 5ната двухосновного алиФатического эфира, динафтилсульфоната, полиоксиэтиленсульфата, содержащего ( 9 атомовуглерода в алкиле и30 молекул этиленоксида, полиоксиэтиленпосфата,40простого полиоксиэтиленового эфира,соде ржаще го (2 атомов углерода валкиле и 15 молекул этиленоксида,сложного полиоксиэтиленового эфира,содержащего (11 атомов углерода валкиле, сложного сорбитаналкиловогоэФира, содержащего С 11 атомов углерода в алкиле, полиоксиэтиленсорбитаналкилового эфира, содержащего ) 20молекул этиленоксида, полиэтиленгликоля и полипропиленгликолевого эфира,содержащего 27-46 молекул этиленоксида, или четвертичной аммониевой соли с ( 12 атомами углерода в алкиле 3:,55Н достатки способа - воэможностьвыделения только одного целевого компонента из-за избирательной смачива 6 4емости для гидрофобных продуктов ПЭи ПВХ) и затруднительное применениеспособа для разделения пленочных исравнительно мелкодисперсных продуктов, использование дорогостояцих поверхностно-активных веществ, требующих специального синтеза, сложностьфракционирования продуктов по содержанию углеродных атоиов в алкиле имногообразие полупродуктов, используемых при синтезе целевых продуктов,имеющих ограниченное применение.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса,Цель достигается тем, что согласно способу разделения термопластов сразличной плотностью иэ смеси их отходов, включающему обработку измельченных отходов в водной или водно-солевой среде, содержащей поверхностноактивное вещество, отделение термопластов и су 1 нку, в качестве поверхностно-активного вещества используютсмесь оксиэтилированных спиртов ФормулыС Н 10(ГН 40)Н илиоксиэтилированных аиидов ФормулыСл 1111 СОМНСН СНО , СН 40)т 11 Нгде и = 10-20, щ = 3-10и моноэтанолаиина, при следующем соотношении компонентов обрабатывающейсреды, вес.",:Оксиэтилированныеспирты или оксиэтилированные амиды 0.,0009-0,99Ионоэтаноламин 0,0001-0,01Вода или водно-солевой раствор Остальноеа измельченные отходы обрабатываютпоследовательно в водной или водносолевой среде, содержащей поверхностно-активное вещество с плотностьюбольшей или меньшей плотности одногоили нескольких компонентов разделяемой смеси, обеспечивающей выпадениетермопласта в осадок или всплываниена поверхность и последующее отделение.их,П р и м е р 1, Смесь отходов термопластов, состояцую из полиэтилена,поливинилхлорида, полистирола и полиамида, измельчают на роторном измельчителе пластмасс с диаметром ротора350 мм (ИПР) и диаметром отверстий калибрующей решетки 12 мм. Приэтом частицы измельченных термопластов имеют размер 3-10 мм.1 змельченную смесь подают в установку для разделения, где в качест5 9067ве рабочей среды используется вода,в которой растворено 0,99/ оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,01/ моноэтаноламина,При этом частицы полиэтилена всплывают со скоростью 2,0 метров в минуту,5а остальные компоненты смеси - полистирол, полиамид, поливинилхлоридтонут, так как имеют плотность большую, чем применяемый водный раствор.1 ОВыделенный полиэтилен "верхний"продукт с с.держанием основного вещества 95-973 выгружают, сушат отизбыточной влаги и перерабатывают визделия общепринятыми методами термо 15формования,Осевшую смесь ПС, ПА, ПВХ (" нижний"продукт) выгружают.и помещают в установку для разделения, где в качестве рабочей среды используют водноный солевой раствор с плотностью1,17 г/см , меньшей чем плотность поливинилхлорида и большей чем у полистирола и полиамида, в котором раст ворено 0,99 г, оксиэтилировднных спиртов или оксиэтилированного амида и0,01 моноэтанолаиина. При этом частицы поливинилхлорида тонут со скоростью 3,0 метра в минуту, а полистирол и полиамид всплывают. Выделенныйзополивииилхлорид (ннижнийн продукт) вы.гружакт, сушат от избыточной влагии перерабатывают в материалы и изделия общепринятыми методами термоформования. В выделенном продукте содержание поливинилхлорида 95-99 г,.Всплывшую снесь полистирола и полиамида подвергают разделению в водномсолевом растворе с плотностью 1,06 г//см , в котором растворено 0,99 сме 40си оксиэ 1 илированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,013 моноэтанолаьина. При этом частицы полистирола всплывают со скоростью 3,0 метрав минуту, а частицы полиамида тонутсо скоростью 3,0 метра в минуту, Вы 45деленные полистирол и полиамид выгружают, сушат от избыточной влаги и перерабатывают в материалы и изделияобщепринятыми методами термоформованияСодержание основного вещества ввьделенных продуктах 90-953.П р и м е р 2, Аналогично примеру 1 приготовленную смесь отходов помещают в установку для разделения,где в качестве рабочей среды использована вода, в которой растворено0,0009 оксиэтилированных спиртовили оксиэтилированного амида и 0,00014 16 6моноэтаноламина, При этом частицы полиэтилена всплывают со скоростью1,85 метра в минуту.В выделенном полиэтилене содержит"ся 95-97/ основного вещества.Осевшую смесь ПС, ПА и ПВХ помещают в установку для разделения, гдев качестве рабочей среды используютводный солевой раствор с плотностью1,17 г/см , в котором растворено0,0009/ оксиэтилированных спиртов илиоксиэтилированного амида и 0,0001 Фмоноэтаноламина. При этом частицы поливинилхлорида тонут со скоростью2,75 метра в минуту. В выделенном поливинилхлориде содержание целевогопродукта 95-971, Всплывшую смесь полистирола и полиамида подвергают разделению в водном солеяом растворе сплотностью 1,06 г/си, в котором растворено 0,0009 г, оксиэтилированнцхспиртов или оксиэтилированного амидаи 0,0001", ионоэтаноламина. При этомчастицы полистирола всплывают со скоростью 2,9 метра в минуту, а частицыполиамида тонут со скоростью 2,8 метрав минуту. Содержание основного вещества в выделенных продуктах 90-95.П р и м е р 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 0,0495:о оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и 0,0005/ моноэтаноламина. При этом скорость всплытия полиэтилена 2,3 метра в минуту, а егосодержание в выделенном продукте96-981.При указанном содержании в растворах оксиэтилированных спиртов и моноэтаноламина скорость осаждения полиФвинилхлорида 3,5 метра в минуту, аего содержание в выделенном продукте95 99 93Скорость всплытия полистирола 3,2 метра в минуту, скоростьосаждения полиамида 3,5 метра в минуту. Содержание основного веществав выделенных ПС и ПА 90-95/,П р и и е р 4. Аналогично прилеру 1 измельченную смесь отходов термопластов помещают в установку дляразделения, где в качестве рабочейсреды используют водный солевой раствор с плотностью 1,17 г/см , большейчем у полиэтилена, полистирола и полиамида, в котором растворено 0,0081смеси оксиэтилированных спиртов или9067 16 8ет 95-991. В случае разделения пленок степень разделения увеличивается на 5-153.Присутствле моноэтаноламина играет роль регулятора смачиваемости и позволяет использовать одни и те же добавки для разделения всех компонентов. Эффект достигаемый введением одних оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированных амидов, недостаточен и на дает преимуществ по сравнению с известными способами.Формула изобретенияСпособ разделения термопластов различной плотности из смеси их отходов, включающий обработку измельченных отходов в водной или водно-солевой среде, содержащей поверхностно-активное вещество, отделение термопластов и сушку, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве поверхностно-активного вещества исгользуют смесь оксиэтилированных спиртов ФормулыС,Нц, 0(С Н,О)пН илиоксиэтилированных амидов Формулы С н соинсн сн О ,с н о),н,где п = 10-20,П 1 = 3-10и моноэтаноламина, при следующем соотношении компонентов обрабатывающейсреды, вес,3:Оксиэтилированныеспирты или оксиэтилированные амиды 0,0009-0,99Ноноэтаноламин 0,0001-0,01Вода или водносолевой раствор Остальноеа измельченные отходы обрабатываютпоследовательно в водной или водносолевой среде, содержащей поверхностно-активное вещество с плотностью большей или меньшей плотности одного илинескольких компонентов разделяемойсмеси, обеспечивающей выпадение термопласта в осадок или всплывание наповерхность и последующее отделение их,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Франции Г 2218353,кл. В 29 С 29/00, опублик, 1977.2, Заявка Японии Г 52-5066,кл. В 29 С 29/00, опубли к. 1977,3. Заявка Японии 1 Г 52-5065,кл. В 29 С 29/00, опубли к, 1977(прототип),ж 673 Подписноеч еГород, ул, Проектная, 4 окси этили рованного амида и О, 0004моноэтаноламина. При этом частицы полининилхлорида тонут со скоростью33 метров в минуту, а полиэтилен,полистирол и полиамид всплывают, Со 5держание поливинилхлорида в выделенном продукте 97-99.далее всплывшую смесь подвергаютразделению в водных солевых растворах и воде с указанным содержаниемоксиэтилированных спиртов или оксиэтилированного амида и моноэтаноламина в следующей последовательности. Выделение голиамида и растворе с плотностью 1,06 г/см , скорость осажде 3ния при этом 3,3 метра в минуту, выделение полистирола в воде с плотностью 1,0 г/см скорость осаждения полистирола 3,0 метра в минуту.Чистота выделенных .компонентов 95-99П р и м е .р:5. Аналогично приме, ру Г йзмельценную смесь пленочных отходов полиэтилена, и поли винилхлоридапомещают. в,установку для разделения,.где в качестве рабочей среды исполь, зуют водный. солевой раствор с плотностью 1,76 г/см , в котором растворено 002/ смеси оксиэтиллрованныхспиртов или оксиэтилированного амидаи 0,0004" моноэтаноламина, При этомпленки из поливинилхлорида тонут соскоростью 1,85 метров в минуту, апленочные отходи полиэтилена всплывают со скоростью 0,75 метров в минуту. Содержание основных компонентовв выделенных продуктах 95-971035Оптимальным содержанием оксиэтилированных спиртов или оксиэтилированных амидов и моноэтаноламина, приводящим к интенсификации процесса Флотационного разделения в 1,3-2 раза,является 0,0495 оксиэтилированныхспиртов или оксиэтилированных амидов0,0005/ моноэтаноламина для всех стадий выделения отдельных полимеров.45Увеличение и уменьшение указанногосодержания смацивателей ведет к снижению достигнутого эффекта.Таким образом, предложенный спосгб в отличие от известного позволя 50ет осуществить разделение всех компонентов смеси,Гри этом достигается интенсификация процесса разделения в 1, 3- 1,6раза, а на пленочных материалах в1,5-2 раза, Степень разделения компонентов возрастает на 2-53 - составляВНИИПИ Заказ 473/16 ТираФилиал ППП "Патент", г, Уж