【知识】一文读懂PVC电缆回收

作者:   发布时间:2015/10/6 10:42:56   浏览次数:3242

聚氯乙烯(PVC)是通用聚合物，在全世界聚合物消耗量中仅次于聚乙烯居第二位。然而，目前废PVC的回收利用不如PE或PET广泛，这主要是因为PVC通常用于长期使用的场合，不像其他塑料商品使用完一次后进入市政固体垃圾中。

大多数PVC长期使用的场合，为管道、窗框、房屋墙板、电线和电缆绝缘层及地板材料。因此，PVC属非市政固体垃圾，实际上中长期使用的产品占PVC总产量的85％。在许多地方，可回收的PVC收集量不足，并且常常是跟多种其他塑料混合在一起，这给其分离回收利用也带来了一定的困难。

电线电缆的绝缘层是软PVC的主要应用领域。西欧生产的PVC约9％，美国产量的4％用于电缆。随着垃圾掩埋物中有毒材料的渗出相关法规的******，由于电线电缆粉末中含有铅和镉等添加剂，因此被认为是有毒的废物，为此废电缆绝缘层的掩埋和焚烧都被严格限制。由于上述限制，电缆的封闭回收是首选方案。

电线电缆绝缘层

塑料绝缘粉末可直接模压成有用的制品，由于它的混合性，因此只适用于性能要求不高(非技术性)场合。这些粉末是塑料绝缘材料的混合物，如PE、交联PE、PVC、交联PVC、各种橡胶和含氟聚合物及铜粉。这些杂质降低了再模压产品的拉伸强度和伸长率。

性 能	经过干燥分离的回收PVC	未经干燥分离的回收PVC
PE/％	0.5	5
拉伸强度/MPa	20.0	17.8
伸长率/％	288	204
脆化温度/℃	-16	-13
撕裂强度/(kN/m)	96.36	91.99

由PVC电缆废料制备的PVC挤出制品的性能

电缆绝缘层的清洁和回收过程由5个主要步骤组成：

o                                切断(分开金属和塑料)；

o                                粗筛；

o                                高速洗涤；

o                                密度分离(采用3种密度溶液)；

o                                漂洗。

这个过程的特点是为了使回收PVC无污染，采用高速洗涤3种密度溶液的密度分选及熔融过滤和干燥；熔融过滤以达到无杂质。

PVC电缆回收过程示意

混合的电缆废料通常装成大包或装在容器里运送到工厂，并在一定程度上对电缆进行分类。废电缆料的分类能够保证得到稳定的纯PVC。

电缆废料被送到切割机中进行第一步切割，随后通过粉碎将金属线从塑料绝缘体中分离出来。粉碎过程中的磁场能够清除任何铁金属。粉碎后的材料运送到重力沉降分离器，聚合物和金属得以分离。纯化的PVC从重力沉降分离器中移走，而大多数材料重新返回到分离器中直到达到所需要的纯度。

分离后，用振动筛对塑料粉末进行分类，将其分为3个主要流即粗流、精细流和可接受流(即产品)。粗流粒子太粗的材料的组成取决于滤网的尺寸和给料电缆的种类，但通常由束状纺织物(聚酯)、大块的未粉碎的绝缘层及外来杂质(如木材、塑料薄膜等)组成。精流即太细的粒子是粉碎的铜粉和粉碎的聚合物的混合物。

产品流被输送到高摩擦的清洗设备中，经过该过程塑料中不含有切断阶段未分离出的铜线。然后将材料放人含有密度分离介质的槽中，槽中的介质由密度为1．40g/cm³的盐的水溶液组成。粉末和分离介质被泵打人一系列水力旋流器中。这些水力旋流器的操作原理如下图所示。塑料粉末粒子悬浮在分离介质中，而重的杂质如残余金属则下沉。

能够根据密度去掉PVC中杂质的水力旋流器的工作原理

在第一个水力旋流器中，密度大于1．40g/cm的材料被输送到脱水筛带走。返回的料流主要由含氟聚合物组成，如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氯乙烯和氟化乙烯一丙烯共聚物等。

将料流从盐溶液中分离出来，并加到第二种介质中(ρ=1．20g/cm³)。将这种浆状物输送到第二个水力旋流器中，密度小于1．20g/cm的材料被分离出来，脱水并移走。返回的料流主要是由PE、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、铝片及聚酯纤维组成。

最后料流转移到最后一种介质溶液中(ρ=1.00g/cm³)和第三个水力旋流器中。纯化的PVC底流倒入离心清洗机中，溢流(主要是PE)倒入振动筛中回收。纯化的PVC在离心清洗机中用干净水清洗去掉残余的盐，倒入燃气式旋转干燥机中。干燥的PVC储存在料仓中以备再用。

从电线电缆中回收的PVC主要应用于地板垫、园艺用胶管、地面砖和卡车挡泥板，也可用作隔音和减震材料。由电缆回收的PVC具有较好的机械性能，但在挤出过程中杂质会迁移到表面，因此表观性能不令人满意。

为了保证PVC电线电缆绝缘材料的封闭回收，必须采取措施去掉比上述的湿法回收过程更多的杂质。这可通过熔体过滤进一步纯化PVC使回收PVC达到绝缘所需的纯度。绝缘要求的关键性能是介电强度，微量的导电体的存在对绝缘体的介电强度有显著的影响。

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