[发明专利]一种基于冰粒射流技术去除废旧光盘功能层的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除光盘表面功能层的方法和装置，特别是涉及基于冰粒射流技术去除废旧光盘功能层的方法和装置。

背景技术

目前我国是世界上主要的光盘生产和消费国。由于使用光热的方式进行数字记录，实际上光盘的使用寿命约5至6年，如何处理大量报废的光盘一直是困扰各国科研人员的难题。光盘主要有基板和功能层组成，基板使用的材料是聚碳酸酯，聚碳酸酯冲击韧性极好、使用温度范围大、尺寸稳定性好、无毒性，广泛用于电子、机械、汽车和医疗器械等众多领域。光盘的功能层包括记录层、反射层、保护层、印刷层，其中反射层通常采用铝、金、银以及铜合金，质量较好的光盘使用金作为反射层。如果按照传统的焚烧或者压路机压碎后填埋的销毁方法，光盘上含有的金属等有毒物质仍然存在，会造成二次污染，而聚碳酸酯在自然中降解需要几百年的时间。因此进行循环回收不仅可以解决环境污染问题，还可以实现资源再利用。

为了实现资源的循环利用，首先必须将光盘功能层部分去除，然后分别回收利用。目前去除功能层的方法主要有两种，化学法和机械法。化学法主要利用功能层与强碱或强酸的化学反应，能获得较纯净的聚碳酸酯，其性能变化小于5%，化学法由于使用了强碱或强酸，对环境污染严重，社会成本高昂。机械法利用一转动刷去除功能层，被刷掉的功能层材料可被特制的过滤器回收其中的金属，回收的聚碳酸酯质量较高，所造粒的成品质量较好，但由于在去除过程中，因摩擦生热会使聚碳酸酯熔融，一般要增加冷却系统，因而结构复杂。也有采用刀具刨除光盘表层物质，但刀具刨削厚度难以控制，致使聚碳酸酯也会被刨削。另外还有喷砂去除光盘表层物质，这种方法使去除的表层物质和基体表面均含有砂粒，不利于后续处理。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中所存在的不足，发明一种基于冰粒射流技术去除废旧光盘功能层的方法和装置。

本发明的方法的技术方案是：

一种基于冰粒射流技术去除废旧光盘功能层的方法，其特征是它包括以下步骤：

a.将光盘装入光盘筒，光盘通过光盘筒落至传输带上；

b.光盘随着传输带运动至喷头下方，用冰粒射流对光盘进行表面功能层的去除，所述的冰粒射流采用压缩空气引射冰粒形成，调整压缩空气的压力使其能去除光盘功能层，又不会让光盘基板材料受到损伤；

c.去除了功能层的光盘基板继续随传输带运动，至传输带末端落入回收袋，去除的功能层与融化的冰粒一起落入集水池。

所述的压缩空气的压力为5－10MPa。

所述的冰粒的流量为0.3－0.5kg/min。

所述的冰粒的粒径为1－3mm。

所述的光盘按其反射层的金属不同分别用冰粒射流进行功能层的去除。

本发明的装置的技术方案是：

一种基于冰粒射流技术去除废旧光盘功能层的装置，包括传输带、光盘下落推出机构、盘状分流器、喷头、螺旋机构、光盘拨落机构和集水池，所述的传输带包括链轮和两根链条，链条采用短节距单孔单侧弯板输送滚子链条，所述的光盘下落推出机构由光盘筒、承载板、推出板和托链板组成，承载板和推出板分别用螺栓连接在两根链条上，承载板上开有凹槽，光盘装入光盘筒，光盘通过光盘筒落在承载板凹槽内，承载板凹槽表面涂有防水胶，这样下落的光盘就粘在承载板上，随着链条的运动，推出板将光盘推出，运动至喷头下方，托链板的作用是将链条托平，以利于光盘推出。

所述的盘状分流器至少布置三个喷头，所述的喷头包括前喷嘴、后喷嘴和抽吸腔，压缩空气经盘状分流器分流，通过前喷嘴喷出，由于文丘里效应，在抽吸腔内产生负压，从而将冰粒抽吸进腔内，于是混有冰粒的压缩空气经过后喷嘴喷出，形成冰粒射流冲击光盘表面，达到去除功能层的目的，去除的功能层与融化的冰粒一起落入集水池，为使喷头保持一定的低温，喷头外面有一层保温层。

所述的螺旋机构包括螺杆和螺母，螺杆与盘状分流器焊接一体，螺母只转动不移动，螺杆移动不转动，转动螺母即可调节喷头至光盘的距离。

所述的光盘拨落机构包括拨片和弹簧，拨片与机架用回转副连接。

所述的集水池置于传输带下方，与喷头位置相对应，集水池设置有过滤器。

所述的传输带运动是间歇运动，当光盘运动至喷头下方时，传输带停止运动，待光盘功能层去除完毕，传输带继续运动，直到下一个光盘运动至喷头下方再停止，采用伺服电机驱动主动链轮。

为防止飞溅，在喷头的前后左右均设置挡板。