废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 1030104 A(43)申请公布日 2014.03.19

(21)申请号 201310745961.0(22)申请日 2013.12.30

(71)申请人甘肃宏鑫农业科技有限公司

地址743300 甘肃省定西市通渭县宏图家电

超市北街171号(72)发明人刘晓军 张昇龙 李宏义(74)专利代理机构兰州振华专利代理有限责任

公司 62102

代理人张建民(51)Int.Cl.

B29B 9/06(2006.01)B29B 9/16(2006.01)B29B 17/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法(57)摘要

本发明涉及一种废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法。本发明包括清洗、造粒。清洗步骤：回收的废旧地膜进行分类分拣预处理，送入薄膜破碎机中进行破碎，通过螺旋送料机Ⅰ送到摩擦清洗机中进行清洗；通过螺旋送料机Ⅱ输送到漂洗槽进行二次清洗；通过螺旋送料机Ⅲ输送到挤干机，通过风送系统Ⅰ送入储料仓；造粒步骤：通过输送带送到切割压实筒处理，处理后的物料自动强制推进SJ150/26单螺杆挤出机，再通过液压换网器挤出熔体，挤出的熔体由水环切粒机直接在模面上切成均匀颗粒，将颗粒输送到离心脱水机中进行脱水处理，将脱水处理后的颗粒由风送系统Ⅱ送入料仓，在料仓出口装袋、储存。本发明采用先进的废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法，既避免造成环境污染，又循环利用资源。

CN 1030104 ACN 1030104 A

权 利 要 求 书

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1.一种废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法，该方法包括清洗、造粒；a、清洗有以下顺序步骤：

①将回收的废旧地膜进行分类分拣预处理，分别进行人工粗破碎；②将人工粗破碎的废旧地膜送入薄膜破碎机（1）中进行破碎；③将破碎后的物料通过薄膜破碎机出料口进入螺旋送料机Ⅰ（2）；④将破碎后的物料通过螺旋送料机Ⅰ（2）的螺旋杆传送到摩擦清洗机（3）中进行摩擦清洗；

⑤然后将摩擦清洗后的物料通过螺旋送料机Ⅱ（4）定量输送到漂洗槽（5）进行二次清洗；

⑥再将二次清洗后的物料通过螺旋送料机Ⅲ（6）输送到挤干机（7），通过挤干机的干燥系统输出干净物料；

⑦干净物料通过风送系统Ⅰ（8）送入储料仓（9）；b、造粒有以下顺序步骤：①储料仓（9）出料口与输送带（10）连接，将储料仓（9）内的干净物料通过输送带（10）输送到切割压实筒（11）内，在切割压实筒（11）内加入抗氧剂、热稳定剂进行切割、压实处理；

②将处理后的物料自动强制推进SJ150/26单螺杆挤出机（12）的进料口；③然后将SJ150/26单螺杆挤出机（12）挤出的物料通过液压换网器（13）的液换机头挤出熔体；

④将挤出的熔体由水环切粒机直接在模面上切成均匀颗粒；⑤将颗粒输送到离心脱水机（15）中进行脱水处理；⑥将脱水处理后的颗粒由风送系统Ⅱ（16）送入料仓；⑦在料仓出口装袋、储存。

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CN 1030104 A

说 明 书

废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法

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技术领域

本发明涉及一种废旧地膜的回收再利用，更具体地说涉及一种废旧地膜回收再生

清洗造粒加工方法。可以将周边地区及各省市废弃的地膜、棚膜以及生产过程产生的边角废料、不合规格的薄膜、切边，另外也可回收塑料管材、型材生产过程中引料部分或不合格品，注射生产中的未充满制件、其他废弃塑料等等，应用塑料热塑性原理将废弃地膜、棚膜回收再生的全自动造粒方法，再次用来生产塑料制品。

[0001]

背景技术

近年来，我国地膜覆盖技术自大面积推广使用以来，由于其有蓄水保墒、提高地温、延长作物生长期、促进作物生长、增加产量，同时可降低冰雹、干旱、风沙及温差等自然灾害，作用显著，给农业生产带来巨大经济效益。但同时废旧地膜带来的危害很严重，使用过的废旧地膜多年不能及时回收，被翻入耕地中，农田土壤中的废旧地膜量逐年增加，其累积到一定程度就明显阻碍农作物对水肥的吸收和生长发育，同时废旧地膜降解过程中还会溶出有毒物质，严重影响土地质量和农产品品质。农膜材料的主要成分是高分子化合物，在自然条件下，这些高聚物难以分解，若不及时进行回收，土壤中的残膜会逐年积累，长期滞留地里，会影响土壤的透气性，阻碍土壤水肥的运移，影响农作物根系的生长发育，导致作物减产。造成耕地的污染。废旧地膜堆到或刮到田边地头，阡陌之上、道路两旁、草木之间，房前屋后，纷纷扬扬，刺眼的白色地膜大煞风景，严重影响村容村貌，与当前新农村建设极不协调。另外严重影响机械作业。耕层深入未收回的残膜易缠绕机具，造成机具工作部件不能灵活转动，严重影响作业质量，造成作业效率下降。废旧地膜裸露在地表的残膜碎片与牧草混杂在一起，常被牲畜误食，造成牲畜消化不良，严重影响到牲畜的生长发育，甚至造成死亡。由此可见，残膜对人类生存的不良影响正日益凸现，对农作物生长的影响也已十分严重，治理残膜污染，保护农田生态环境已成为当前维护农业生态环境，促进农业可持续发展所亟待解决的问题，也将是地膜覆盖种植持续发展的关键所在。治理白色污染已刻不容缓。建立以企业为龙头，农户参与，市场化推进，财政补贴的残膜回收利用机制，建立有效的市场监管机制，积极鼓励地膜企业回收废旧地膜，开展废旧地膜利用，建设核心示范区，积极开展农田地膜残留量区域效果试验，探索一条解决土壤中废旧地膜治理机制，制定废旧地膜回收利用技术规程，为废旧地膜回收利用提供依据。目前，我国对废旧地膜大部分没有回收再利用而是以填埋、焚烧为主要处理方式，这种处理方式既浪费资源，又造成了环境污染，也严重损害土壤质量。而本发明是采用先进的回收造粒方法，既避免造成环境污染，又循环利用资源。

[0002]

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法，及

时回收废旧地膜，治理残膜污染。[0004] 本发明包括清洗、造粒。

[0003]

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说 明 书

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a、清洗有以下顺序步骤：

[0006] ①将回收的废旧地膜进行分类分拣预处理，分别进行人工粗破碎；[0007] ②将人工粗破碎的废旧地膜送入薄膜破碎机（1）中进行破碎；[0008] ③将破碎后的物料通过薄膜破碎机出料口进入螺旋送料机Ⅰ（2）；[0009] ④将破碎后的物料通过螺旋送料机Ⅰ（2）的螺旋杆传送到摩擦清洗机（3）中进行摩擦清洗；

[0010] ⑤然后将摩擦清洗后的物料通过螺旋送料机Ⅱ（4）定量输送到漂洗槽（5）进行二次清洗；

[0011] ⑥再将二次清洗后的物料通过螺旋送料机Ⅲ（6）输送到挤干机（7），通过挤干机的干燥系统输出干净物料；

[0012] ⑦干净物料通过风送系统Ⅰ（8）送入储料仓（9）；[0013] b、造粒有以下顺序步骤：[0014] ①储料仓（9）出料口与输送带（10）连接，将储料仓（9）内的干净物料通过输送带（10）输送到切割压实筒（11）内，在切割压实筒（11）内加入抗氧剂、热稳定剂进行切割、压实处理；

[0015] ②将处理后的物料自动强制推进SJ150/26单螺杆挤出机（12）的进料口；[0016] ③然后将SJ150/26单螺杆挤出机（12）挤出的物料通过液压换网器（13）的液换机头挤出熔体；

[0017] ④将挤出的熔体由水环切粒机直接在模面上切成均匀颗粒；[0018] ⑤将颗粒输送到离心脱水机（15）中进行脱水、干燥处理；⑥将脱水干燥处理后的颗粒由风送系统Ⅱ（16）送入料仓；[0020] ⑦在料仓出口装袋、储存。

[0021] 本发明采用先进的废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法，既避免造成环境污染，又循环利用资源。物料的冷却、切粒、干燥均为一次完成，而且生产连续，大大提高了生产效率。

[0019]

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0023] 图1为本发明一种废旧地膜回收再生清洗造粒加工方法在清洗过程中使用设备流程示意图；

[0024] 图2为本发明一种废旧地膜回收再生造粒加工方法在造粒过程中使用设备流程示意图；

[0022]

具体实施方式

[0025] 在图1中：清洗过程中使用设备流程为薄膜破碎机1→螺旋送料机Ⅰ2→摩擦清洗机3→螺旋送料机Ⅱ4→漂洗槽5→螺旋送料机Ⅲ6→挤干机7→风送系统8→储料仓9。废旧地膜清洗为全自动1500-2000kg/h的PE薄膜清洗生产线。电源供应380V,50Hz,3相；装机功率约220KW；实际消耗功率约130-160KWH；水耗10-15吨循环水，损耗水2-3吨/天；设备占地约300m2，可根据车间排布，工人2-3人/班。螺旋送料机Ⅰ2、螺旋送料机Ⅱ4

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说 明 书

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和螺旋送料机Ⅲ6相同。上述设备均为外购件。[0026] 清洗有以下顺序步骤：

[0027] ①回收的废旧地膜进行分类分拣预处理，分别进行人工粗破碎。分拣的目的是避免由于不同种类聚合物混杂造成的再生材料不相容而性能较差，按制品形状分类是为了便于废旧塑料的破碎过程能够顺利进行。

[0028] ②人工粗破碎的废旧地膜送入薄膜破碎机1中进行破碎。薄膜破碎机1系钢板焊接结构，料斗、筛托、上下箱体，分离式结构，活动自由，清料方便，底座采用螺丝连接。直接用三角皮带或减速器传动，其功率75KW，刀质为优质合金制作，动刀6把，定刀4把，刀具安装设计可伸缩调整，用钝后可多次更磨使用，成本低。配水清洗功能水泵2.2KW，配液压自动开启上盖2.2KW，带扶梯栏杆和检修平台及过载保护系统。

[0029] ③破碎后的物料通过薄膜破碎机出料口进入螺旋送料机Ⅰ2。螺旋送料机与薄膜破碎机出料口连接，螺旋送料机主要由料槽、螺旋叶片和转动轴组成的螺旋体，两端轴承、中间悬挂轴承及驱动装置所组成，其螺旋直径φ380mm，功率4KW，采用变频控制。当螺旋体转动时，进入机槽的物料受到旋转叶片的法向推力，当螺旋叶片对物料法向推力的轴向分量克服了机槽对物料的摩擦力及法向推力的径向分量，物料和螺旋一起旋转，只沿料槽向前移送，将破碎的物料通过螺旋杆传送到摩擦清洗机中进行清洗。

[0030] ④破碎后的物料通过螺旋送料机Ⅰ2的螺旋杆传送到摩擦清洗机3中进行摩擦清洗。然后通过搅拌，使废塑料块（片）间产生摩擦和碰撞，以除去包藏在其中的杂物。磨擦清洗机3有机架、转子、滤网、轴承座、电机等组成，转子高速旋转(1450rpm)，功率45KW，排污螺杆0.75KW，网孔直径φ3mm。其上有三个进水口高速喷水，下有一个排污口排污，高速旋转的螺杆使得物料带水充分磨擦，把物料表面杂质（泥土、沙子、树叶、纸浆）分离，在清水的冲洗下把废旧塑料薄膜、农用地膜、大棚膜的赃物进行磨擦清洗。

[0031] ⑤然后将摩擦清洗后的物料通过螺旋送料机Ⅱ4上的两个反向旋转的浆叶轴慢慢地将物料输送到漂洗槽5中产生涡流漂洗掉塑料上的脏物，进行二次清洗。漂洗槽宽1.5m，长度50m，底部螺杆φ450，底部螺杆电机功率17.6KW，漂洗辊42pcs,漂洗功率35.2KW，排污螺旋φ300、12KW，带观察平台并配接污箱。清洗水槽有效自动分离各种片材物料中的泥沙，纸屑等杂物。与整套流水线配套使用也可以单独使用。操作简单，清洗效果明显，安全可靠，使用寿命长。

[0032] ⑥再将二次清洗后的物料通过螺旋送料机Ⅲ6输送到挤干机7的进料口，通过挤干机的干燥系统输出干净物料。挤干机功率45KW，转速30转/分，螺旋直径300mm，且有自动打散功能，打散电机3KW，自动液压，电机2.2KW。挤干机是利用螺旋挤压、强制分离脱水，配合自动喂料，出料一次性完成，特别是他独一无二的自动吃料挤压出料功能克服了传统离心机能耗高噪音大的缺点，方便快捷，大大节约了人力，提高了工作效率，在短时间内连续的将含水率较高的薄膜脱去表面水份。最终薄膜含水率达1%～2%。而且能使薄膜软化。减少薄膜的堆积比，使薄膜更容易进入挤出机。[0033] ⑦干净物料通过风送系统Ⅰ8送入储料仓9；风送系统Ⅰ8采用不锈钢制作的管道直径φ219mm，风机功率11KW。储料仓9为容积1m3料仓。[0034] 在图2中：造粒过程中使用设备流程为输送带10→切割压实筒11→SJ150/26单螺杆挤出机12→液压换网器13→水环切粒机14→离心脱水机15→风送系统16→料仓

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说 明 书

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17。废旧地膜造粒为全自动500-600kg/h水环切粒生产线，电源供应380V,50Hz,3相；装机功率约288KW；实际消耗功率约165KWH；冷却水流量约1-1.5m3/h,可循环使用，水温要求<15℃;设备占地约200m2，可根据车间排布,工人2-3人/班。上述设备均为外购件。[0035] 造粒有以下顺序步骤：

[0036] ①储料仓9出料口与输送带10连接，将储料仓9内的干净物料通过输送带10输送到切割压实筒11内，在切割压实筒11内加入抗氧剂、热稳定剂进行切割、压实处理。切割仓直径1000mm，切割盘转速925r/min，在切割压实筒内切割转盘的动刀和固定在切割压实筒上的定刀相互作用，其中动刀3组12片，定刀15片，将物料粉碎，粉碎的物料在旋转中利用离心力不断被压实。

[0037] ②将处理后的物料自动强制推进SJ150/26单螺杆挤出机12的进料口。根据物料特性设计的特殊导料器将低密度的物料强制推进挤出机的进料口，挤出机采用SJ150/26单螺杆挤出机，其螺杆直径φ150mm，长径比=26：1，螺杆转速9-100rpm，电机功率110KW，物料通过机筒一端的料斗进入机筒，然后通过螺杆传送到机筒的另一端。在此过程中外部的加热以及在塑料和螺杆由于摩擦而产生的内热，使塑料变软和熔化。将固态塑料转变成均匀一致的熔体，并将熔体通过模头挤成丝状送到下一个工艺。

[0038] ③然后将SJ150/26单螺杆挤出机12挤出的物料通过液压换网器13的液换机头挤出熔体。液压换网器13设置在螺杆头部和SJ150/26单螺杆挤出机12的机头之间，用于滤除塑料熔体中杂质和异物，得到纯净的熔体。

[0039] ④将挤出的熔体由水环切粒机直接在模面上切成均匀颗粒，从水环中和水一同送出；

[0040] ⑤将颗粒输送到离心脱水机15中进行脱水处理；[0041] ⑥将脱水处理后的颗粒由风送系统Ⅱ16送入料仓；[0042] ⑧料仓出口装袋、储存。[0043] 综上所述：本发明所需设备均为外购，自行设计废旧地膜回收再生清洗造粒加工流水线，及时回收废旧地膜，治理残膜污染。既避免造成环境污染，又循环利用资源。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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