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天然有机溶剂回收聚苯乙烯泡沫塑料的研究
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核心提示：　　中国塑料bookmark0塑料与环境天然有机溶剂回收聚苯乙烯泡塑料的研究王海涛\张天胜\王华山\平丽2，刘久旺1（1.天津轻工业学院化工系，天津300222；。石家庄光明日用化学股份有限公司，河北
　　中国塑料bookmark0塑料与环境天然有机溶剂回收聚苯乙烯泡塑料的研究王海涛\张天胜\王华山\平丽2，刘久旺1（1.天津轻工业学院化工系，天津300222；。石家庄光明日用化学股份有限公司，河北石家庄050041）助剂，该助剂为一种常见液体，可与沉淀剂互溶，从而使沉淀剂与溶剂分离。溶剂。沉淀剂。助剂均无毒。无害，不会造成二次污染。三种试剂均可循环使用，其回收率都达96%以上。　　聚苯乙烯（PS）是一种通用热塑性塑料，由苯乙烯单体聚合而得。1998年全球共消费PS11630kt，其中发泡级PS（EPS）为2300kt，占19.8%.PS泡沫塑料制品的产量仅次于聚氨酯（PU）泡沫塑料。由于EPS具有质轻、价廉、卫生、缓冲性好等特点而被广泛应用于家电、仪器仪表、工艺品等的包装；用于隔音、隔热和保温。建筑业对EPS的需求也以很快的速度增长，年其增长率平均为5.4 %.EPS在机械行业中，还用作气化模材料进行实型铸造。EPS的这些应用，大多是一次性使用，再加上该材质性质稳定、体积大、耐老化、抗腐蚀等特点，使用后的EPS越积越多，造成了人所共知的“白色污染”问题。如何行之有效地处理泡沫聚苯乙烯，使之变废为宝，成为各国科技工作者研究的热门问题。目前，处理EPS的方法大致可分为以下几类：（1）超临界降解聚苯乙烯；（2）催化裂解回收苯乙烯单体、燃料油和浙青等；（3）溶剂回收，二次造粒；（4）制胶粘剂、涂料和建筑用材料；（5）共混制塑料合金。其中溶剂法回收以其投资小、设备简单、操作安全、污染小或基本无污染而受到人们的广泛青睐。溶剂法回收依据溶剂的来源又可分为两类：（1）有机天然溶剂（如：橘子油回收过程：回收的A和B的溶液加入C，溶液分！置虹吸上层液得eA.，取已结成硬块的儡第二次加入沉淀剂，静置两天，依上述步骤又得A.混合两次的B和C的溶液减压蒸馆，测其回收率。　　2结果与讨论2.1溶解时间与温度和PS颗粒体积的关系2.1.1温度对溶解时间的影响在不同的温度下聚苯乙烯的溶解时间是不同的，其溶解时间有随温度升高而缩短的趋势，所以适当提高溶解温度有利于聚苯乙烯的溶解。选取30°C、40°C、50°C、60°C4个温度段，PS的平均颗粒体积为5.0cm3，考查对溶解时间的影响。如所示。　　溶解时间与温度的关系由知，提高温度可以使PS的溶解时间明显缩短，从而节省工艺时间，降低成本。然而温度的升高又需消耗热能，所以从经济效益角度分析，选取溶解温度为40C时最佳。　　2.1.2PS的粒度对溶解时间的影响在室温下，选取PS平均颗粒体积为3.考查对溶解时间的影响。如所示。　　淀剂B量、PS浓度的影响，分别对以上四因素进行单因素。　　时间/h时间对溶剂A沉淀效果的影响由知，沉淀时间对沉淀效果的影响并不明显，随着沉淀时间的延长，溶剂A的回收体积并没有显著地增大，其变化规律近乎一条直线，所以沉淀时间这一因素可不考虑。　　温度对溶剂A回收率的影响，溶剂A的回收量受温度影响的曲线如所示。　　时间1h浓度30%；B体积10mL温度对溶剂A回收体积的影响由知，温度对溶剂A回收体积的影响是显著的，随着温度的升高回收体积也逐渐加大，由于沉淀剂B沸点的影响，温度也不可随意加大。　　PS浓度对溶剂A回收量的影响，取10mLA，改变PS的加入质量，考查A的回收体积，如所示。　　PS平均颗粒体积与溶解时间的关系由知，PS平均颗粒体积越小溶解时间越短，所以粉碎聚苯乙烯泡沫成微小颗粒溶解时可以大大缩短溶解时间。在40C粒度为0.2cm3时3.64gPS全部溶于10mL溶剂A只需短短的几十秒钟。大大缩短工艺时间。　　2.2沉淀过程沉淀剂B对溶剂A的沉淀效率易受时间、温度、沉ChinaAcademicJournal由知，PS在溶剂A中的浓度越大，A的回收体积越低，且影响十分显著，所以在实际生产中应尽可能降低PS的浓度。　　温度25*C；时间1h；浓度30 B体积对A回收体积的影响由知，随着B的体积的增加，A的回收体积也不断增加，当B达到50mL时，A的回收体积的增加已开始变得不明显。所以没有必要无限制增加B的体积。　　2.2.2通过正交。　　表3最适宜条件表因子因子温度的质量/g B的体积/mL水平2.3回收过程回收的A和B溶液加入C，溶液分层，静置，虹吸上层液得A8.4mL，回收率84%，取已结成硬块的PS，加入沉淀剂30mL，静置两天，依上述步骤得A2.2mL.溶剂A总得率为96 %.混合两次的B和C的溶液减压蒸馏，测其回收率分别为：97.5%和98. 6%.PS的回收率可达99 %以上。　　工艺流程结论（）本实验所用溶剂A和沉淀剂B以及助剂C均无毒、无害，绝对不会造成二次污染。　　（2）回收的聚苯乙烯色泽乳白各项性能指标与聚苯乙烯标准级对比，结果显示符合要求，见表4.回收聚苯乙烯性能性能PS标准级回收PS树脂回收的聚苯乙烯没有经过加热过程，不会造成聚苯乙烯的性能变化。　　废聚苯乙烯泡沫不需清洗，在过滤阶段既可除去其表面的杂质。　　干燥后重量损失/东升回收EPS热熔块 14:49:15 VIP
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