CN116373157A - 一种电缆保护套的回收方法及回收*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电缆保护套的回收方法及回收***，属于电缆回收技术领域，该回收方法包括以下步骤：获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料；将粉碎料加入造粒机，并加入功能助剂，得到混合料；将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料。该方法能够回收废弃电缆的保护套原料，可以减少资源的浪费、减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及电缆回收技术领域，尤其涉及一种电缆保护套的回收方法及回收***。
背景技术
随着新能源汽车的渗透率越来越高，与之配套的充电桩产业也迅速发展。充电桩报废周期通常为7-15年，充电桩的线缆护套通常是采用高分子材料制成，随着使用年限的增加，这些材料的机械强度变低、材料老化、耐高低温性能会有一定程度的下降。现有技术中并没有较好地回收充电桩线缆材料的方法，这会造成资源的浪费和一定程度的污染。
因此，需要设计一种电缆料的回收方法，来克服现有技术的缺陷。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种电缆保护套的回收方法，该方法能够回收废弃电缆的保护套原料，可以减少资源的浪费、减少环境污染。
一种电缆保护套的回收方法，包括：
获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料；
将粉碎料加入造粒机，并加入功能助剂，得到混合料；
将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料。
在本发明较佳的技术方案中，所述功能助剂包括：增塑剂、阻燃剂、润滑剂、热稳定剂以及抗氧化剂。
在本发明较佳的技术方案中，所述功能助剂还包括：改性剂、紫外光稳定剂、抑烟剂。
在本发明较佳的技术方案中，所述功能助剂还包括填料。
在本发明较佳的技术方案中，所述混合料包括：
粉碎料：120重量份；
润滑剂：4 -11重量份；
增塑剂：40 -100重量份；
热稳定剂：6-30重量份；
改性剂：36-96重量份；
紫外光稳定剂：5-12重量份；
阻燃剂：4-12重量份；
抗氧化剂：5-12重量份；
抑烟剂：5-12重量份；
填料：20-60重量份。
在本发明较佳的技术方案中，所述增塑剂为聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯、聚二元酸三元醇酯、聚均苯三甲酸二元醇酯中的一种或多种；
所述阻燃剂为聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯、氯化聚乙烯-g-丙烯酸酯中、氢氧化铅的一种或多种；
所述润滑剂为天然石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌中一种；
所述热稳定剂为钡-锌稳定剂、有机锡稳定剂中的一种；
所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物；
在本发明较佳的技术方案中，所述改性剂为丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、甲基丙烯酸酯橡胶中的一种；
所述紫外光稳定剂为二苯酮、苯并***和水杨酸酯中的一种。
所述抑烟剂为钼酸铵、偏硼酸钡中的一种。
在本发明较佳的技术方案中，所述获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料，包括：
获取废弃的电缆保护套原料；
将电缆保护套原料粉碎，并超声清洗后烘干；
将烘干后的电缆保护套原料粉碎，得到粉碎料。
在本发明较佳的技术方案中，所述将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料，包括：
将混合料在50-650r/min、100℃-120℃的条件下混合5-9min，得到第一物料；
将第一物料送入双阶造粒机组的双螺杆挤出机选行混炼，得到第二物料；其中，双螺杆挤出机转速为260r/min-350r/min机身温度为160℃-185℃；
将第二物料送入双阶造粒机组的单螺杆挤出机造成粒子，得到回收料；其中，单螺杆挤出机具有两个工作区，其中两个工作区的温度分别为为：110℃-120℃和120℃-130℃，单螺杆挤出机的喂料转速为35-40r/min。
本发明的目的之二是提供一种回收***，所述回收***用于执行如上所述的电缆保护套的回收方法。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种电缆保护套的回收方法及回收***，该回收方法包括以下步骤：获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料；将粉碎料加入造粒机，并加入功能助剂，得到混合料；将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料。该方法通过对废弃的电缆保护套原料进行前处理，并将前处理后的原料和功能助剂混合后熔融造粒，以回收废弃的电缆保护套原料，从而减少资源的浪费、减少废弃的电缆保护套原料对环境污染。
附图说明
图1是本发明的实施例1中提供的电缆保护套的回收方法的流程图；
图2是本发明的实施例1中提供的得到粉碎料的流程图；
图3是本发明的实施例1中提供的得到回收料的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
实施例1：
如图1-图3所示，一种电缆保护套的回收方法，包括：
S100、获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料。具体地，所述获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料，包括：
S110、获取废弃的电缆保护套原料；
S120、将电缆保护套原料粉碎，并超声清洗后烘干；清洗过程是将粉碎电缆保护套原料放入超声波清洗池中进行清洗，清洗完成后转移至烘干室进行烘干。
S130、将烘干后的电缆保护套原料粉碎，得到粉碎料。粉碎料的粒径为1cm-2cm。
S200、将粉碎料加入造粒机，并加入功能助剂，得到混合料；
S300、将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料。
更具体地，所述将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料，包括：
S310、将混合料在50-650r/min、100℃-120℃的条件下混合5-9min，得到第一物料；
S320、将第一物料送入双阶造粒机组的双螺杆挤出机选行混炼，得到第二物料；其中，双螺杆挤出机转速为260r/min-350r/min机身温度为160℃-185℃；
S330、将第二物料送入双阶造粒机组的单螺杆挤出机造成粒子，得到回收料；其中，单螺杆挤出机具有两个工作区，其中两个工作区的温度分别为为：110℃-120℃和120℃-130℃，单螺杆挤出机的喂料转速为35-40r/min。
其中，加热温度取决于电缆保护套的载体树脂的软化点或熔融温度，载体树脂软化点或熔融温度越高，加热温度也就越高，一般应高出载体树脂的熔融温度5℃左右。加热温度过低载体树脂不能充分熔化，有限的载体树脂也就无法将各类功能助剂完全包覆，母粒的表面粗糙粒子中间出现空洞，树脂和无机粉体无法成均匀体系。加热温度过高，助剂易挥发，螺杆剪切力降低不宜塑化，同样影响造粒母粒的质量。一般情况下，二区温度应是造粒最高温度，一区比二区温度低10℃左右。
温度对造粒原材料具有显著影响，本发明所用电缆保护原材料通常为为含卤聚烯烃，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加，无固定熔点，以聚氯乙烯为例，80-85℃开始软化，130℃变成粘弹态，160-180℃开始转变成粘流态。根据以上原理，在达到粘弹态温度之前，100-120℃条件下先混合5-9min，得到第一物料。
在塑料造粒的过程中，转速对塑料塑化有很大影响，螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变，小型螺杆槽较浅吸收热源较快，足够促使塑料在压缩段时间软化，螺杆与料筒壁间的摩擦热能较低，适宜高速旋转，增加塑化能力，螺杆转速过大，塑料很容易分解。转速过大，物粒在螺杆中停留时间小，自然也就塑化不好。主机的转速还应与喂料机的转速和切粒机转速相匹配，否则会出现冒料或粒子过大或过小等异常现象。根据以上原理，原料组分转速设置在350-650r/min，高速旋转，增大塑化能力，双螺杆挤出转速为260-350r/min，温度控制160-185℃，转速稍低，为了减少塑料的分解。
该方法通过对废弃的电缆保护套原料进行前处理，并将前处理后的原料和功能助剂混合后熔融造粒，以回收废弃的电缆保护套原料，从而减少资源的浪费、减少废弃的电缆保护套原料对环境污染。
进一步地，所述功能助剂包括：增塑剂、阻燃剂、润滑剂、热稳定剂以及抗氧化剂。在更具体的实施方式中，所述增塑剂为聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯、聚二元酸三元醇酯、聚均苯三甲酸二元醇酯中的一种或多种；
所述阻燃剂为聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯、氯化聚乙烯-g-丙烯酸酯中、氢氧化铅的一种或多种；
所述润滑剂为天然石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌中一种；
所述热稳定剂为钡-锌稳定剂、有机锡稳定剂中的一种；
所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物；
增塑剂的采用，使得混合料的相容性增加了，进而改善了材料的加工性能和柔韧性；抗氧剂的加入可以保证材料的耐老化性能，同时兼顾产品的力学性能；润滑剂明显改善了其柔韧性和加工性能。热稳定剂的加入可以破坏或封锁混合料中的不饱和键，抑制卤代原子的消除反应，达到材料长期和短期热稳定要求。抗氧化剂可以吸附由于紫外线照射、使用环境中的湿热等形成的材料中的游离自由基，延长材料的使用寿命和使用稳定性。
更进一步地，所述功能助剂还包括：改性剂、紫外光稳定剂、抑烟剂以及填料。
更具体地，所述改性剂为丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、甲基丙烯酸酯橡胶中的一种；
所述紫外光稳定剂为二苯酮、苯并***和水杨酸酯中的一种。
所述抑烟剂为钼酸铵、偏硼酸钡中的一种。
本申请采用的改性剂有非常好的拉伸强度、韧性，其与废弃电缆保护套原料中的含氯聚烯烃分子链共混，从而能够解决含氯聚烯烃不耐寒的问题，使得共混体系可以长期在低温环境下保持持久的弹性。紫外光稳定剂可以抑制或延缓塑料在紫外光下的光氧化降解反应(见高分子光降解)，保持材料的优良性能，延长使用寿命。通过在混合料中添加抑烟剂，使混合料具有阻燃性。
进一步地，所述功能助剂还包括填料。该填料为球形纳米活性钙。将球形纳米碳酸钙应用于弹性体电缆材料，优点是具有低吸油值，能够大幅度提高材料的机械性能，从而也能提高电缆料挤出的光亮度和细腻度。
在本实施例中，所述混合料包括：
粉碎料：120重量份；
润滑剂：4重量份；
增塑剂：40重量份；
热稳定剂：6重量份；
改性剂：36重量份；
紫外光稳定剂：5重量份；
阻燃剂：4重量份；
抗氧化剂：5重量份；
抑烟剂：5重量份；
填料：20重量份。
本发明的目的之二是提供一种回收***，所述回收***用于执行如上所述的电缆保护套的回收方法。该***包括超声波清洗机、烘干机以及双阶造粒机组以及设置在各设备之间的送料装置，各装置相互联动，实现废弃电缆料的回收。
实施例2：
本实施例仅描述与实施例1的不同之处，其余部分均与实施例1相同。
在本实施例中，所述混合料包括：
粉碎料：120重量份；
润滑剂：11重量份；
增塑剂：100重量份；
热稳定剂：30重量份；
改性剂：96重量份；
紫外光稳定剂：12重量份；
阻燃剂：12重量份；
抗氧化剂：12重量份；
抑烟剂：12重量份；
填料：60重量份。
经过试验可得，实施例2所得的混合料机械性能、光亮度以及细腻度相对于实施例1而言更优。
以下以废弃电缆保护套原料的成分为氯化聚氯乙烯，运用实施例1的工艺，进行不同的实现，对回收料的性能进行分析。具体如下：
实施例3：由以下质量分的原料制备而成：氯化聚氯乙烯：120份；硬脂酸钙：9份；聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯：80份；钡-锌稳定剂：25份；丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶：75份；紫外光稳定剂：8份；聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯：10；受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物：10；钼酸铵、偏硼酸钡：9份；纳米碳酸钙：55份。
实施例4：由以下质量分的原料制备而成：氯化聚氯乙烯：120份；硬脂酸钙：4份；聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯：50份；钡-锌稳定剂：10份；丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶：45份；紫外光稳定剂：6份；聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯：7；受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物：8；钼酸铵、偏硼酸钡：6份；纳米碳酸钙：45份。
实施例5：由以下质量分的原料制备而成：氯化聚氯乙烯：120份；硬脂酸钙：11份；聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯：90份；钡-锌稳定剂：25份；丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶：85份；紫外光稳定剂：12份；聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯：12；受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物：12；钼酸铵、偏硼酸钡：12份；纳米碳酸钙：60份。
对比例1：与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高性能充电桩用电缆材料电缆护套的原料中缺少改性剂，丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、甲基丙烯酸酯橡胶。
对比例2：与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高性能充电桩用电缆材料电缆护套的原料中缺少热稳定剂，钡-锌稳定剂、有机锡。
对比例3：与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高性能充电桩用电缆材料电缆护套的原料中缺少阻燃剂，聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯、氯化聚乙烯-g-丙烯酸酯。
对比例4：与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高性能充电桩用电缆材料电缆护套的原料中缺少增塑剂，聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯、聚二元酸三元醇酯、聚均苯三甲酸二元醇酯。
对比例5：与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高性能充电桩用电缆材料电缆护套的原料中缺少抗氧剂，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物。
对实施例1-3和对比例1-5制得的产品进行耐热性能测试，耐热性能采用UL1581标准进行检测，结果如下表所示：
由上表可知：
由实施例3-5和对比例1-5的数据可见，实施例1-3制得的高性能充电桩用电缆材料的耐热性能显著高于对比例制得的电缆材料的耐热性能；与此同时，由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
由实施例1和对比例1-5的数据可见，改性剂丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶，钡-锌稳定剂，阻燃剂聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯，聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物在制备高性能充电桩电缆材料中起到了协同作用，协同提高了高性能充电桩用电缆材料的耐热性能。
结合实施例和对比例、功能助剂分析：阻燃剂的加入可以提高材料制品由于增塑剂和弹性体的加入而造成的阻燃性能的降低现象，同时，由于支化聚合物的加入，可以促进阻燃剂和树脂材料的相容性，由于支化聚合物的支链极性化、调节熔体粘度和流动性的作用，可以促进弹性体树脂材料和聚氯乙烯基体材料形成细密均匀的结构，阻燃剂可以被支化聚合物的支化链段吸附，均匀分散在熔体之间，提高了阻燃剂同基体材料的相容性，赋予聚合物优良的物理性能。润滑剂配合增塑剂的使用，可以提高材料优异的挤出加工性能，热稳定剂的加入可以破坏或封锁不饱和键，抑制卤代原子的消除反应，达到材料长期和短期热稳定要求。抗氧剂可以吸附由于紫外线照射、使用环境中的湿热等形成的材料中的游离自由基，延长材料的使用寿命和使用稳定性。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电缆保护套的回收方法，其特征在于，包括：
获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料；
将粉碎料加入造粒机，并加入功能助剂，得到混合料；
将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料。
2.根据权利要求1所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述功能助剂包括：增塑剂、阻燃剂、润滑剂、热稳定剂以及抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述功能助剂还包括：改性剂、紫外光稳定剂、抑烟剂。
4.根据权利要求3所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述功能助剂还包括填料。
5.根据权利要求4所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述混合料包括：
粉碎料：120重量份；
润滑剂：4-11重量份；
增塑剂：40-100重量份；
热稳定剂：6-30重量份；
改性剂：36-96重量份；
紫外光稳定剂：5-12重量份；
阻燃剂：4-12重量份；
抗氧化剂：5-12重量份；
抑烟剂：5-12重量份；
填料：20-60重量份。
6.根据权利要求2所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述增塑剂为聚二元酸二元醇酯、聚多元酸多元醇酯、聚二元酸三元醇酯、聚均苯三甲酸二元醇酯中的一种或多种；
所述阻燃剂为聚氯乙烯-g-甲基丙烯酸酯、氯化聚乙烯-g-氯乙烯、氯化聚乙烯-g-丙烯酸酯中、氢氧化铅的一种或多种；
所述润滑剂为天然石蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌中一种；
所述热稳定剂为钡-锌稳定剂、有机锡稳定剂中的一种；
所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯的混合物。
7.根据权利要求3所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述改性剂为丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、甲基丙烯酸酯橡胶中的一种；
所述紫外光稳定剂为二苯酮、苯并***和水杨酸酯中的一种。
所述抑烟剂为钼酸铵、偏硼酸钡中的一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述获取废弃的电缆保护套原料，并进行前处理，得到粉碎料，包括：
获取废弃的电缆保护套原料；
将电缆保护套原料粉碎，并超声清洗后烘干；
将烘干后的电缆保护套原料粉碎，得到粉碎料。
9.根据权利要求1-7任一项所述的电缆保护套的回收方法，其特征在于：
所述将混合料进行高温熔融造粒，得到回收料，包括：
将混合料在50-650r/min、100℃-120℃的条件下混合5-9min，得到第一物料；
将第一物料送入双阶造粒机组的双螺杆挤出机选行混炼，得到第二物料；其中，双螺杆挤出机转速为260r/min-350r/min机身温度为160℃-185℃；
将第二物料送入双阶造粒机组的单螺杆挤出机造成粒子，得到回收料；其中，单螺杆挤出机具有两个工作区，其中两个工作区的温度分别为：110℃-120℃和120℃-130℃，单螺杆挤出机的喂料转速为35-40r/min。
10.一种回收***，其特征在于：所述回收***用于执行如权利要求1-9任一项所述的电缆保护套的回收方法。
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| CN202310012733.6A CN116373157A (zh) | 2023-01-05 | 2023-01-05 | 一种电缆保护套的回收方法及回收*** |
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