一种TPE回收装置及回收方法

技术领域

本发明涉及高分子废料回收技术领域，特别涉及一种TPE回收装置及回收方法。

背景技术

TPE材质的发泡垫，因具有较好的弹性、防滑性且对环境友好，广泛用做瑜伽垫、爬行垫及防滑垫。现有TPE发泡垫在制作过程中，通常以涤纶丝网布作为基布，在涤纶丝网布上涂覆TPE胶，然后再进行压延发泡，成型后再进行裁切，即可得到发泡垫。然而，裁切的边角料，由于含有涤纶丝网布、填充剂或者添加有EVA成分，使得边角料中的TPE难以得到回收利用，只能将边角料粉碎后用于花盆等底端产品的应用，导致废料的利用价值较低。可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供TPE回收装置及回收方法，旨在解决现有技术中含TPE的边角料无法得到有效利用的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种TPE回收装置，其中，包括：

粉碎组件，其用于粉碎边角料，得到超细的废料颗粒；

旋流分离组件，其用于分离去除废料颗粒中的填料颗粒；

静电分离组件，其用于分离TPE颗粒与涤纶丝颗粒及EVA颗粒。

所述的TPE回收装置中，所述静电分离组件包括：

振动机构，其包括振动盘和设置于振动盘下方的振动电机；

输送机构，其包括输送带、主动辊和从动辊，以及与主动辊传动连接的第二驱动电机；

静电场，其包括静电辊、与静电辊电连接的静电发生器，以及与静电辊传动连接的第二旋转电机；

收集机构，其包括第一收料槽和第二收料槽，所述第一收料槽的顶部设有刮板，所述刮板与静电辊的表面抵接。

所述的TPE回收装置中，所述旋流分离组件包括混合器、与混合器连通的旋流器、与旋流器的上出口连通的过滤槽、与旋流器下出口连通的收集槽。

所述的TPE回收装置中，还设有干燥箱，所述干燥箱用于将过滤槽收集的TPE颗粒、EVA颗粒、涤纶丝颗粒。

所述的TPE回收装置中，所述粉碎组件包括依次设置的一级粉碎机构、二级粉碎机构及三级粉碎机构。

所述的TPE回收装置中，所述一级粉碎机构、二级粉碎机构及三级粉碎机构均包括旋转轴、设置于旋转轴上的刀片、用于驱动旋转轴转动的第一旋转电机。

一种TPE回收方法，其中，所述方法采用如上所述的TPE回收装置实现，所述方法包括以下步骤：

步骤S1.粉碎：将TPE边角料经多级粉碎，得到超细废料颗粒；

步骤S2.液体混合：将废料颗粒置于水中，搅拌混匀，得废料混合液；

步骤S3.旋流分离：将废料混合液旋流分离，去除填料颗粒，得轻料混合液；

步骤S4.固液分离：将轻料混合液过滤，得轻料混合物；

步骤S5.干燥：将轻料混合料干燥；

步骤S6.静电分离：将干燥后的轻料混合料通过振动盘振动，使极性的EVA颗粒和涤纶丝颗粒带电，再通过静电辊的吸附，将EVA颗粒和涤纶丝颗粒与TPE颗粒分离。

所述的TPE回收方法中，所述振动盘的振动频率为1500～2500次/min。

所述的TPE回收方法中，所述超细废料颗粒的粒径为7～12μm。

所述的TPE回收方法中，所述静电辊连接的静电发生器的电压为30～60KV。

有益效果：

本发明提供了一种TPE回收装置，通过设置粉碎组件、旋流分离组件及静电分离组件，可将含TPE的边角料通过粉碎得到超细废料颗粒，通过将废料颗粒与水混合，再通过旋流分离，将废料颗粒中的填料颗粒去除，再通过振动电机的作用，使EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒带电，再利用静电分离，将带电的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒去除，得到较纯净的TPE颗粒，具有更高的利用价值。

本发明还提供了一种TPE回收方法，该方法采用TPE回收装置，可回收得到纯度较高的TPE颗粒，能使回收的TPE得到更有效的利用。

附图说明

图1为本发明提供的TPE回收装置的结构示意图。

图2为粉碎机构的截面示意图。

图3为TPE回收方法的工艺流程图。

附图中标注：1-粉碎组件，2-旋流分离组件，3-静电分离组件，4-一级粉碎机构，5-二级粉碎机构，6-三级粉碎机构，7-旋转轴，8-刀片，9-第一旋转电机，10-混合器，11-旋流器，12-过滤槽，13-收集槽，14-上出口，15-下出口，16-混合腔，17-搅拌棒，18-第一驱动电机，19-输送泵，20-振动盘，21-振动电机，22-主动辊，23-从动辊，24-输送带，25-第二驱动电机，26-静电辊，27-静电发生器，28-第二旋转电机，29-第一收料槽，30-第二收料槽，31-刮板，32-干燥箱。

具体实施方式

本发明提供一种TPE回收装置及回收方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明较佳实施例提供的一种TPE回收装置，该装置用于从含TPE材质的边角料中回收TPE及其他有效成分，该边角料为从以TPE为主要原料的发泡垫的边角裁切下来的废料，所述装置具体包括以下部分：

粉碎组件1：其设有粉碎机构，通过粉碎机构的作用，可将条形或块状的边角料粉碎成超细的废料颗粒，由于制备TPE发泡垫的原料中通常包括TPE、EVA、填料、涤纶丝网布，因此，该废料颗粒中包括超细的TPE颗粒、填料颗粒、EVA颗粒、涤纶丝网布颗粒等，其中，TPE颗粒和填料颗粒的占比较大。通过设置粉碎组件1，可将边角料粉碎成超细颗粒，以便于后续将TPE与其他颗粒进行分离。

旋流分离组件2：其设有旋流器11，该旋流器11可将废料颗粒中比重较大的填料颗粒与比重较小的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒进行分离，进而去除废料颗粒中的填料成分；

静电分离组件3：其设有静电场，通过静电场的作用，可使极性的EVA颗粒、涤纶丝网布颗粒与非极性的TPE颗粒分离，进而可回收得到TPE颗粒。

在本实施例中，通过设置粉碎组件1、旋流分离组件2及静电分离组件3，利用粉碎组件1将边角料粉碎成超细的废料颗粒，由于废料颗粒为超细颗粒时，可使不同材质的TPE颗粒、EVA颗粒、涤纶丝网布颗粒及填料颗粒为独立的颗粒，因此便于后续的分离；利用旋流分离组件2，可将比重较大的填料颗粒与比重较小的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒分离；利用静电分离组件3，可将极性的EVA颗粒及涤纶丝网布在静电场的作用下与非极性的TPE颗粒分离，进而回收得到纯度较高的TPE颗粒，使其能用做发泡垫的材料，提高其利用价值。

由于废料颗粒的粒径越小，则TPE与其他成分的分离效果越好，为了将边角料粉碎成粒径较小的废料颗粒，在一种较佳的实施例中，所述粉碎组件1包括依次设置的多级粉碎机构，具体级数可根据实际需要设置，如，两级、三级、四级或五级，通过多级粉碎机构的作用，可获得超细的废料颗粒，使不同成分的废料可形成独立的颗粒，以便于后续的分离。如，超细的废料颗粒中，任意一个单独的颗粒中为同种成分的TPE颗粒,或者是填料颗粒，或者是EVA颗粒，或是涤纶丝网布颗粒，由于任意一个颗粒不是多种成分的组合，因此更利于后续的分离。

作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述粉碎组件1包括依次设置一级粉碎机构4、二级粉碎机构5及三级粉碎机构6，即，该粉碎组件1设有三个串联的粉碎机构，通过设置的一级粉碎机构4，可将条形或块状的边角料粉碎成粗废料颗粒，通过设置的二级粉碎机构5，可将粗废料颗粒粉碎成细废料颗粒，再通过设置的三级粉碎机构6，可将细废料颗粒粉碎成超细的废料颗粒。需要说明的是，在所述一级粉碎机构4、二级粉碎机构5及三级粉碎机构6中，如图2所示，均设有旋转轴7、设置于旋转轴7上的刀片8、与旋转轴7传动连接的第一旋转电机9，通过第一旋转电机9的作用，可使刀片8高速旋转，进而粉碎边角料。需要说明的是，一级粉碎机构4、二级粉碎机构5及三级粉碎机构6的旋转电机的转速可根据实际需要设置，通常情况下，转速越高，则形成的颗粒会越细，因此，在本实施例中，三级粉碎机构6的第一旋转电机的转速最高，二级粉碎机构5的次之，一级粉碎机构4的速度最慢，此外，在刀片8数量的设置上，三级粉碎机构6的刀片8数量大于二级粉碎机构5的，而二级粉碎机构5的刀片8数量大于一级粉碎机构4的。通过三级粉碎机构6的作用，可得到超细的废料颗粒。

在一种较佳的实施例中，如图1所示，所述旋流分离组件2包括混合器10、与混合器10连通的旋流器11、与旋流器11的上出口14连通的过滤槽12、与旋流器11下出口15连通的收集槽13。其中，所述混合器10包括混合腔16、设置于混合腔16内的搅拌棒17、用于驱动搅拌棒17转动的第一驱动电机18，所述混合腔16通过管路与三级粉碎机构6的输出口连通，同时该混合腔16通过管路连通水源，所述混合腔16的底部还设有排出口，该排出口通过设有输送泵19的管路连通旋流器11的输入口。所述旋流器11顶部设有上出口14，其底部设有下出口15，其上出口14通过管路连通过滤槽12，其下出口15连通收集槽13，通过旋流器11的分离作用，可将比重较大的填料颗粒从下出口15流出，而轻质的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒从上出口14流出，起到将比重较大的填料颗粒与TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒分离的目的，而通过过滤槽12的作用，可将轻质的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒与水分离；而进入收集槽13的填料颗粒，通过沉积作用，可与水分离，再通过干燥后，可回收得到填料颗粒。

工作时，将废料颗粒和水注入混合腔16中，通过搅拌棒17的搅拌作用，可使废料颗粒分散于水中，形成混合液，再通过所述旋流器11的离心分离作用，其中比重较大的填料颗粒由旋流器11的下出口15流出，而比重较小的TPE颗粒、EVA颗粒、涤纶丝颗粒由旋流器11的上出口14排出，再通过过滤槽12的作用，将TPE颗粒、EVA颗粒、涤纶丝颗粒与水分离。

在一种较佳的实施例中，如图1所示，所述TPE回收装置还设有干燥箱32，该干燥箱32用于干燥与水分离后收集得到的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒，通过干燥，得到干燥的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒。

在一种较佳的实施例中，如图1所示，所述静电分离组件3包括：

振动机构：其包括金属材质的振动盘20和设置于振动盘20下方的振动电机21，并且，该振动盘20连接地线，当TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒落入振动盘20时，通过振动盘20的振动作用，使物料不断的与振动盘20摩擦，进而使极性较大、电阻较小的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒物料带上正电，而电阻较大的非极性TPE颗粒则不带电；

输送机构：其包括主动辊22、从动辊23及套设于主动辊22和从动辊23外的输送带24、以及与主动辊22传动连接的第二驱动电机25，所述输送带24的输入端位于振动盘20一端的下方，输送带24的输出端位于静电场的上方，通过输送带24的传送作用，可将从振动盘20震落的物料颗粒输送至静电场中；

静电场：其包括可转动设置的静电辊26、与静电辊26电连接的静电发生器27、与静电辊26传动连接的第二旋转电机28，其中，通过静电发生器27的作用，可使静电辊26表面带负电荷，因此可吸附带正电的颗粒，通过第二旋转电机28的作用，可使静电辊26旋转，在旋转的过程中，结合静电辊26的对带正电的颗粒的吸附作用，可使落入静电辊26上的带正电的颗粒吸附在静电辊26上，而不带电的TPE颗粒从静电辊26上掉落；

收集机构：包括并排设置于静电辊26下方的第一收料槽29和第二收料槽30，所述第一收料槽29其中一槽边的顶部设有刮板31，该刮板31长度与静电辊26的长度相同，其沿静电辊26的轴线方向延伸，并与静电辊26的表面相贴，当静电辊26转动时，该刮板31可刮取静电辊26表面的附着的颗粒，使这些颗粒落入第一收料槽29中，并且，通过刮板31的作用，能使静电辊26表面保持干净，便于继续吸附带电的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒；所述第二收料槽30位于第一收料槽29的一侧，其用于收集从静电辊26掉落的不带电的TPE颗粒。

工作时，物料先落入振动盘20中，在振动盘20的振动作用下，物料落入输送带24中，输送带24将物料输送给静电辊26，物料在静电辊26的静电作用下，带正电的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒带吸附在静电辊26上，而不带电的TPE颗粒随静电辊26转动时落入第二收料槽30中，同时，吸附在静电辊26表面的带电EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒在刮板31的作用下，会落入第一收料槽29中，进而起到将TPE颗粒与EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒分离的作用。

在本实施例中，通过设置的振动机构，可使极性较大、电阻较小的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒带正电，而电阻较大的TPE颗粒则不带点；通过设置输送机构，其可将物料由振动机构输送至静电场中，因此可使振动机构和静电场的距离间隔较远，避免两者相互影响；通过设置静电场，可使带电的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒吸附于静电辊26表面，而不带电的TPE颗粒则从静电辊26表面掉落，落入第二收料槽30，起到利用静电将带电颗粒与不带电颗粒分离的作用。

本发明还公开了一种TPE回收方法，该方法采用如上所述的TPE回收装置，如图3所示，所述方法具体包括以下步骤：

步骤S1.粉碎：将从TPE发泡垫边角裁切下来的边角料，经多级粉碎机构的粉碎作用，得到超细废料颗粒；

步骤S2.液体混合：将超细的废料颗粒置于混合腔16中，注入水，然后在搅拌棒17的搅拌作用下，充分混合，得废料混合液；

步骤S3.旋流分离：将废料混合液输入旋流器11中，通过旋流器11的旋流分离，其中，比重较大的填料颗粒从旋流器11的下出口15流出，通过静置分层后，得到填料颗粒，而比重较小的TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒则从旋流器11的上出口14流入过滤槽12中，通过过滤槽12的过滤网，可使TPE颗粒、EVA颗粒及涤纶丝网布颗粒与水分离，得到轻料混合料；

步骤S4.干燥：通过干燥箱32，将轻料混合料干燥，得到干燥的轻料混合料；

步骤S5.静电分离：将干燥后的轻料混合料通过振动盘20振动，使极性的EVA颗粒和涤纶丝颗粒带电，再通过带负电的静电辊26的吸附，将EVA颗粒和涤纶丝颗粒吸附与静电辊26的表面，而不带电的TPE颗粒落入第二收料槽30中，进而实现对TPE的回收。

在本实施例中，通过粉碎、液体混合、旋流分离、干燥、静电分离步骤，通过粉碎步骤，可将边角料形成超细的粉体颗粒，这样的粉体颗粒可使边角料中TPE、EVA、涤纶丝网布及填料形成独立的颗粒，便于后续的分离；通过液体混合，使超细的废料颗粒分散于水中，利用不同成分的颗粒，其比重不同，因此在水中受到的浮力不同，因此使不同比重的颗粒进行分层，进而便于后续的旋流分离；通过旋流分离，可将比重较大的填料与比重较小的TPE、EVA及涤纶丝网布颗粒分离；通过干燥，去除PE、EVA及涤纶丝网布颗粒中的水分；通过静电分离步骤，可使极性较大、电阻较小的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒与TPE颗粒分离，进而得到纯度较高的TPE颗粒，便于其后续的利用，提高回收的TPE的利用价值。

由于振动盘20的振动频率会影响EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒的带电情况，振动频率越高，会使得EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒越强，但是会使得粉尘较大。在一种较佳的实施例中，所述振动盘20的振动频率为1500～2500次/min，在该振动频率范围内，既可使EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒带电，同时扬尘较小，较环保。

由于废料颗粒的粒径会影响最终的分离效果，当颗粒粒径较大时，难以使每个颗粒的成分单一，会导致后续的分离效果不佳。对此，在一种较佳的实施例中，所述边角料通过多级粉碎机构，可得到粒径为7～12μm的超细废料颗粒，该粒径范围的废料颗粒，可确保任一单个的废料颗粒的成分较单一，不会出现一个颗粒中含有多种成分的情况，便于后续分离。

在一种较佳的实施例中，所述静电发生器27的电压为30～60KV，在该电场电压作用下，静电辊26对EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒具有较好的吸附作用，可使其与TPE颗粒分离，同时，当刮板31刮除时，又能方便的将其从静电辊26的表面刮除下来。

综上所述，本发明提供的TPE回收装置，通过设置粉碎组件1、旋流分离组件2及静电分离组件3，可将含TPE的边角料通过粉碎得到超细废料颗粒，通过将废料颗粒与水混合，再通过旋流分离，将废料颗粒中的填料去除，再通过振动电机21的作用，使EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒带电，再利用静电分离，将带电的EVA颗粒和涤纶丝网布颗粒去除，得到TPE颗粒。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。