废旧纸塑复合袋回收设备研究与应用

新疆天业（集团）有限公司技术中心 （832000） 李转军

纸塑复合材料袋进行回收处理时，不可以直接进行处理：其原因1是纸袋可以降解而塑料不能降解；其原因2是塑料可以再生造粒而纸袋不能再生造粒；其原因3是即使用水洗等简单工艺处理的纸塑分离回收塑料，在进行造粒时因未彻底清理干净塑料表面的纸浆，造成回收挤出造粒设备过滤网被纸浆堵死，若不加过滤网，因回收粒料内含有大量未处理干净的纸浆，则回收料利用价值大大降低。因此这种纸塑复合在一起的复合材料必须分离干净才能分别进行回收处理，所以研究如何高效回收再利用废旧纸塑复合袋，很有必要。

1 技术工艺

1.1 技术原理

纸材料的燃点在180度左右，聚丙稀材料的热变形温度在150度左右，可以利用30度的温度差，在纸材料未达到燃点前将聚丙稀材料充分软化。纸材料和塑料材料的收缩率不同，塑料的收缩率远远大于纸。利用以上规律，将进一步研究解决加热纸塑材料的加热方式及输送方式，并设计制作适合纸塑分离的分离设备。

1.2 现有技术分析

现有的纸塑分离技术多种多样，主要有：

（1）一种纸塑复合材料的分离造纸方法，以废弃的纸塑复合材料为原料，用有机溶剂溶解分离出纸单体后，进行打浆造纸工序，原料在有机溶剂的溶解槽内，经加热、搅拌，溶解纸塑复合材料的塑料层，分离纸单体和其它单体层，干燥后，分选出纸片打浆造纸。

（2）纸塑复合材料分离方法。将纸塑复合材料的纸面平放置加热板上，通过加热板加热；其加热温度在150℃～280℃之间；加热时间20秒～50秒之间，通过加热使纸塑复合材料上的塑料收缩变形与纸面分离。

（3）纸塑复合材料分离设备。由分离设备体、加热板、加热器所组成；加热板安装在分离设备体内的中间部位，在中热板的下面装有加热器；纸塑复合材料放在加热板的上端。

以上分离技术第一种分离技术存在的问题是生产效率较低，并且存在回收过程中的二次环境污染问题。第二种和第三种分离技术是研究在加热板上放置纸塑材料，经加热分离，并未提供完整的分离技术，存在的问题是生产效率低，而且不能够实现工业化生产。

1.3 设备结构

本课题的纸塑分离设备其结构是：由分离输送体、加热托板、加热器所组成；加热托板安装在分离输送体内的中间部位，在加热托板的上面装有加热器；加热器的加热温度和加热时间由控制面板的相应电气元件所控制；纸塑复合材料放在输送体的上面，输送体为耐高温输送带，加热器为红外加热管。如图1所示。

图1

工作原理：纸塑材料放置在下输送带上，在上输送带的碾压下匀速通过高温加热区，同时纸塑材料在高温加热区受到均匀加热，并有效收缩，在上输送带的碾压下，将纸塑材料的有效变形控制在一定平面内，达到自然分开。纸塑材料到达输送带的另一端时，人工分拣，并将纸材料打包，用于造纸，塑料材料用于回收再造粒。

2 实施难点

纸塑材料的均匀加热及温度控制、有效控制纸塑材料的变形、输送带的选择、使用、维护。

3 投资效益分析

设计每10秒钟通过一条纸塑袋，即每小时加工废旧纸塑袋360条，按每天设备工作20小时计算，可实现每天分离废旧纸塑材料360×20×180/1000=1296Kg废旧纸塑袋。如果将每条纸塑袋通过加热区时间控制在到6秒/条以内，每天将分离600×20×180/1000=2160Kg废旧纸塑袋。2160Kg废旧纸塑袋最可以出塑料48%×2160=1036Kg因此保守估计，2.2T废旧纸塑袋出1T塑料，1.2T废纸，其经济效益计算如下：1T×5500元/T＋1.2T×850元/T-2.2T×500元/T-12人×50元/天/人-40KW/h×20h×0.5/kw-120元=4000元。即：保守计算每台设备每天可产生经济效益4000元。在纸塑材料分离过程中，不产生废水、废气，无二次污染，经济效益和社会效益显著。

[1]广东远东食品包装机械有限公司.一种纸塑复合材料的分离方法[P].CN1563561，2005.01.12

[2]郭增春.废纸基复合材料分离装置[P].CN2081766，1991.07.31

[3]陈维强，陈惠浩.纸塑分离器[P].CN200954667，2007.10.03