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1、题目年产1200吨聚丙烯/聚乙烯混合废塑料分离及改性再造粒的生产车间的设计本 科 毕 业 论 文作 者： 杨成 专 业： 高分子材料与工程 指导教师： 张军 完成日期： 2013年6月 诚 信 承 诺 书本人承诺：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部
2、分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名： 指导教师签名： 日期： 南通大学化学化工学院毕业设计 摘 要 聚乙烯和聚丙烯树脂是应用非常广泛的高分子材料，其各类性能优良。因此在生活中充斥着大量的聚丙烯/聚乙烯的废旧塑料。本文介绍了国内外废旧塑料的回收利用现状，说明了聚乙烯/聚丙烯材料的性能及其应用，聚乙烯/聚丙烯材料的改性方法和挤出造粒工艺的选择。本设计采用聚乙烯/聚丙烯混合废塑料为原料，以密度分离法将其分离，采用填充改性法对其进行改性。设计出一条合理的分离、改性及挤出再造粒生产工艺流程。确定各个工艺参数和设备，以实现聚乙烯/聚丙烯废旧塑料的回收再利用。关键词：聚乙烯/聚丙烯，废旧塑料
3、，挤出造粒，工艺流程ABSTRACTPolyethylene and polypropylene resin are widely used polymer materials which have many excellent properties. Therefore, much waste polypropylene and polyethylene plastics was everywhere in regular life. the current status of domestic waste plastics recycling utilization were introd
4、uced in this paper briefly. the performance, the application, the modified methods and selection of extrusion granulation process were illustrated.The waste polyethylene and polypropylene plastics mixture were taken as raw material in this design. The waste polyethylene and polypropylene plastics we
5、re separated by the density separation method and modified by filling modification method. A reasonable separation, modification and extrusion process was designed. The process parameters and equipments were determined to realize the recycling of the waste polyethylene and polypropylene plastics mix
6、ture.Keywords: Polyethylene / polypropylene, waste plastics, extrusion, processI南通大学化学化工学院毕业设计 目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪 论11.1项目要求11.2聚乙烯/聚丙烯11.3聚乙烯/聚丙烯的应用11.3.1聚乙烯产品用途11.3.2 聚丙烯产品用途21.4废旧塑料回收利用现状31.4.1 国内31.4.2 国外4第二章 生产工艺及设备参数62.1工艺选择62.1.1聚乙烯/聚丙烯混合废塑料的分离工艺选择62.1.2聚乙烯/聚丙烯改性方法的比较与选择82.1.3 聚乙烯/聚丙烯的挤出造粒
7、工艺选择102.1.4 工艺流程图112.2设备选型122.2.1 设备选型的总体原则122.2.2 挤出造粒设备选择132.2.3高速混合机选择142.2.4平板切粒机选择142.3物料衡算14第三章 公用工程163.1耗电163.2排风设备163.3噪音163.4通风设计163.5用水163.6排水16第四章 物流运输174.1道路及运输174.2包装17第五章 厂房设计18第六章 生产编制及时间安排196.1生产体制196.2人员安排196.3作息时间安排19第七章 成本与利润核算207.1固定投资估算207.2年均成本估算207.3年利润估算217.4回报年限估算21参考文献22致 谢
8、23 III 第一章 绪 论1.1项目要求本项目是年产1200吨的聚乙烯/聚丙烯混合废塑料分离及改性再造粒的生产车间设计。1.2聚乙烯/聚丙烯（1）聚乙烯（简称PE）是通用合成树脂中产量最大的品种，其种类主要有低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和一些具有其他特性的聚乙烯产品。 a.聚乙烯物理性能：聚乙烯是一种白色的材料，呈半透明状，密度约为0.94g/cm3，没有毒性，具有良好的介电性能。聚乙烯材料的透水率较低，聚乙烯材料的结晶度越高，其透明度就越低，而在一定的结晶度下，聚乙烯材料的分子量越大，其透明度就会越高。高密度聚乙烯的熔点在132-135左右，低密度聚乙烯的熔点则比较低，约1
9、12左右。聚乙烯常温下一般不溶于溶剂中，超过70时就可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。b.聚乙烯化学性能：聚乙烯的化学稳定性良好，在室温下耐各种化学物质的腐蚀，硝酸和硫酸除外，这两种酸能有效的破坏聚乙烯材料。（2）聚丙烯（简称PP）是一种热塑性树脂，由丙烯聚合而得。根据结构来分有等规物、无规物和间规物三种构型，工业上以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内，目前聚丙烯行业正处在一个其快速的发展关键阶段1。a.聚丙烯物理性能：其物理特性为半透明的无色固体，无臭无毒。由于聚丙烯的结构规整，同时其结晶度很高，故熔点高达167，聚丙烯材料可进行蒸汽消毒，密度约为0.90g
10、/cm3，是最轻的通用塑料。 b.聚丙烯化学性能：耐腐蚀，抗张强度30MPa，在冲击强度方面和材料的透明性方面都比聚乙烯要好。聚乙烯的缺点同样明显：耐低温冲击性差，在空气中容易老化，这两个缺点可以通过改性来进行改进2。1.3聚乙烯/聚丙烯的应用1.3.1聚乙烯产品用途 （1）汽车制造及其他机械工业 在汽车工业中，聚乙烯应用较为广泛，主要是高密度聚乙烯，可以用于制造齿轮等一些小部件。由于其制作的灵活性，质量轻等优点，高密度聚乙烯零件的市场正逐年增大。而具有更高的耐热性、耐油性和耐冲击回弹性的聚乙烯材料则用于制作汽车的保护囊和燃料软管，同样具有良好的市场。 除了一些小零件，高密度聚乙烯还可用于制作
11、汽车油箱、行李衬里、档风玻璃水洗槽和护档板等。例如将HDPE燃油箱进行氟化和磺化处理及采用多层共挤出吹塑成型，则可使油箱有效避免汽油渗透。除了这些，聚乙烯还可制作油管颈、旋流器、减震器护管、工具箱等3。除了汽车工业，在纺织机械领域，聚乙烯材料也有很大发挥空间，如制作纺织织机上的皮结，耐冲击次数可由100万次提高到500-1500万次，使用寿命可延长5-10倍。 （2）电子电气行业 在导电性能方面，超高分子量聚乙烯比通常的导电塑料薄膜的导电性高100倍，所以可以用来生产喷漆用的软管制造材料和低噪音电缆的屏蔽材料以及其他有高导电性要求的电子产品。超高分子量聚乙烯的绝缘性良好，国外用来取代微孔橡胶隔
12、板等制造酸性铅蓄电池隔板并已向大型化发展3。除绝缘性外其耐低温性能也很好，可用来制造工业中的耐低温部件，在超温超导领域中是种理想的绝缘材料。聚乙烯材料对放射线有很好的遮蔽作用，因此可用来制造原子能发电站的遮蔽板。 （3）管材制造经过交联改性后的聚乙烯管材具有较高的耐热性，且耐应力开裂、抗蠕变和机械强度高，可用来制造建筑工程用的冷热水器、套管、电线电缆阻燃管、饮用水管、排水排污管、油气管、煤气管等，聚乙烯管材具有PVC管及镀锌管所不具有的各种优点，且与不锈钢管相比占有价格优势。聚乙烯材料制作的热水管具有质轻、耐锈蚀、耐蠕变性好等优点，是家庭热水系统中最具竞争力的热水管材。1.3.2 聚丙烯产品用
13、途 （1）包装材料目前，包装材料和加工都向着越来越“轻”的方向发展，而发泡塑料在这方面明显具有优势。现在微波炉和微波食品在人们的日常生活中越来越常见，而交联发泡聚丙烯片材热成型的食品容器的耐热性可达130，而且耐高温，耐沸水稳定性很好，其热成型的盘子等各类容器在低温下的冲击强度较高，且表面感觉舒适柔软，可在低温情况下使用。聚丙烯的化学结构决定了它的降解性能比聚乙烯强，故在一次性包装方面具有明显的优势。据统计，我国目前每年的一次性餐具消耗量约为180亿个4。这些一次性餐具由于消耗大量木材必将带来更大的环境危害。而聚丙烯制品的制造过程中，如果不加入抗氧剂等添加剂，会在阳光下很容易老化降解碎化成粉状
14、。利用聚丙烯的这一特性，采用发泡聚丙烯片材制作的一次性餐具是比较理想的环保餐具。 （2）隔热材料 发泡聚丙烯材料的热导率比发泡聚乙烯材料的低，且绝热性能更好，在耐高温方面，发泡聚丙烯材料能耐120的高温。因此发泡聚丙烯材料必将作为高级保温绝缘材料来应用，可用来制造使用温度要求超过100的隔热材料。国外广泛将其用于聚苯乙烯和聚乙烯发泡片材耐热性达不到要求的场合，例如用于90120热载体循环蓄电池的隔热材料、汽车顶棚材料、发动机和车间的隔热材料等。发泡聚丙烯材料作为空调保温管有着巨大的市场，还可用作石油化工管道的保温材料、自来水管防冻保温套、热水管、暖房、贮槽的热绝缘材料等。 （3）汽车零部件 聚丙烯除了具有各类优良性能外，可回收再利用也是其一个重要特点，在汽车等行业已成为人们优先考虑选用的替代材料。近年来，发泡聚丙烯材料在汽车工业内作为内装饰的应用日益广泛，可加工成地毯支撑材料、遮光板、隔音板、行李架、内装饰件、盖子、箱体等。为了节省能量的消耗,，现代汽车要求减轻质量，用更多的塑料
