專利名稱：竹屑廢料再生復(fù)合塑料板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合塑料板及其生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種采用廢舊PVC和竹屑為原料的再生復(fù)合塑料板及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國門窗等建材所用原料PVC主要依靠石油裂解生成，耗油量巨大，同時， 生產(chǎn)的這些塑料中每年將有近百萬噸轉(zhuǎn)化為廢塑料，將廢塑料回收利用，并制成高性能的塑料，僅為15%左右，遠低于發(fā)達國家的廢舊塑料回收率(50%以上)，且我國回收的塑料主要用于制取性能要求較低的排水管和下水管，很少用于制取高品質(zhì)的炭纖維再生復(fù)合塑料板。國內(nèi)外廢棄農(nóng)作物和廢舊塑料主要以焚燒、熱分解制液體燃料和化學(xué)品以及直接利用等，通過焚燒雖然可大幅減少塑料的堆積量，但是會帶來嚴重的大氣污染；熱分解雖然可以避免污染物的大量產(chǎn)生，但是其回收利用率低，設(shè)備投資較大，回收成本較高；因此提高廢舊塑料品的循環(huán)使用率是應(yīng)對當前廢舊塑料大量產(chǎn)生的有效途徑之一。炭纖維塑料板是利用廢舊塑料和竹纖維采用先進工藝加工而成的新型材料，是一種能夠有效的節(jié)約資源并且環(huán)保優(yōu)質(zhì)的再生材料。目前，各類炭纖維制品在美國、加拿大、 德國、英國、荷蘭、日本和韓國等國已得到了較為廣泛的應(yīng)用，形成了一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)和市場，國內(nèi)科研工作者對此也做了大量的工作，目前國內(nèi)生產(chǎn)炭纖維塑料板的主要工藝過程為降分隨后的碳纖維粉原料顆粒與高分子材料經(jīng)過預(yù)處理后，添加特定的助劑，按一定比例進行充分的混全，經(jīng)高溫、擠壓、成型等工藝后冷卻定型，制成一定形狀的炭纖維塑料門板型材。其不足之處是傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的炭纖維塑料中炭纖維填充量較高，導(dǎo)致復(fù)合材料的流動性較差，影響制品的美觀，對加工設(shè)備造成一定的磨損，并且生產(chǎn)的炭纖維塑料板材的光潔度及色澤均勻度不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種新的組分配比比例，以求達到優(yōu)化用以參數(shù)、節(jié)省生產(chǎn)成本、制取優(yōu)質(zhì)塑材的目的；以及一種更為先進的生產(chǎn)工藝，解決利用廢舊塑料生產(chǎn)的碳纖維塑料板材的光潔度以及再生聚合物基竹材增強材料復(fù)合制造工藝難題，形成利用廢塑料直接生產(chǎn)高質(zhì)量炭纖維再生復(fù)合塑料板新技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案涉及一種竹屑廢料再生復(fù)合塑料板，其組成包括下述重量配比的原料廢PVC粉100份、竹屑粉20-30份、復(fù)合穩(wěn)定劑5-7份、加工助劑ACR 3-5份、抗沖改性劑CPE 5-8份、潤滑劑0. 8-1份、填充料8-10份、著色劑0. 1-0. 2份、抗紫外線劑 0. 01-0. 015 份。所述的復(fù)合穩(wěn)定劑是指采用了共生反應(yīng)技術(shù)將三鹽、二鹽和金屬皂在反應(yīng)體系內(nèi)以初生態(tài)的晶粒尺寸和各種潤滑劑進行混合的混合物，加工助劑是指丙烯酸系樹脂，抗沖改性劑是指氯化聚乙烯，潤滑劑是指石蠟和硬脂酸，填充料是指CaCO3,著色劑是指顏料，抗紫外線劑是指2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
本發(fā)明還涉及一種竹屑廢料再生復(fù)合塑料板的生產(chǎn)工藝，包括分選、破碎、清洗磨粉等步驟，還包括(1)在復(fù)合過程中使用鋁酸酯和丙烯酸偶聯(lián)劑處理竹屑粉；(2)投料混合工藝第一步，將PVC粉料和復(fù)合穩(wěn)定劑投入高速攪拌機中混合到 75-800C ；第二步，當混合溫度達到75-80°C時，將預(yù)處理過的竹屑粉與填充料CaCO3—起投入高速攪拌機中攪拌至混合溫度到85-90°C ；第三步，溫度達到85-90°C時將加工改性劑ACR和抗沖改性劑CPE投放高速攪拌機中攪拌至95-100°C ；第四步，溫度達到95_100°C 時，將潤滑劑和顏料加入高速攪拌中進行攪拌混合，溫度達到115-120°C時，打開高速攪拌機料門進行放料，放入低溫混合機中低溫冷卻混合；第五步，混合料在低溫冷卻機中冷卻到 45-50°C時，打開冷混機料門放料，送入擠出機中進行生產(chǎn)。聽鈴聲按順序周而復(fù)始投料攪拌混合。(3)將磨粉料加入漂白粉、稀鹽酸等藥劑進行褪色；(4)將褪色后的粉料送至磁力攪拌器中且加入偶氮二甲酰胺進行改性前預(yù)處理；(5)預(yù)處理后的粉料再經(jīng)過“二次攪拌裝置”，添加氯化聚乙烯對PVC進行分子改性；(6)將磨粉料運至懸浮反應(yīng)釜，加入偶氮二甲酰胺和稀鹽酸進行攪拌，調(diào)節(jié)攪拌強度控制PVC粒徑、粒度分布；(7)PVC漿料經(jīng)反應(yīng)釜出料口直接進入汽提塔，脫去PVC粒子中殘留的偶氮二甲酰胺后，經(jīng)傳輸帶送至干燥塔離心脫水，再由螺旋輸送進入氣流干燥器與熱風進行交換，使物料的表面水分脫除；(8)已進行表面脫水的物料經(jīng)管道輸送至造粒機，加入氯化聚乙烯均化造粒后， 再進入擠塑機塑化擠出、冷卻成型；擠出機操作程序a、操作工必須熟練掌握設(shè)備性能并做好擠出機的一級保養(yǎng)；b、溫度達到設(shè)定值后，恒溫30分鐘，開啟擠出機，主機轉(zhuǎn)速控制在 8-lOr/min，開機電流I ( 50A，當電流大于50A，則應(yīng)減少加料量，以使電流進入正常狀態(tài)， 生產(chǎn)電流正常值為40-45A ；C、擠出機排氣真空度控制在0. 05-0. 07MPa ；輔機定型真空度控制在 0. 07-0. 08MPa。(9)整個生產(chǎn)工藝過程中溫度控制必須低于195°C。其中，分選是經(jīng)過除去非廢塑料雜質(zhì)、磁鐵清除金屬雜物、鑒別廢塑料制品，還包括風力分選首先將廢塑料制品破碎送入分選裝置的料斗中；然后開動風機，使碎片、碎塊、沙粒噴散出去，由落下距離不同而實現(xiàn)分離。靜電分選用表面活性劑對廢塑料進行預(yù)處理，使廢塑料附有表面活性劑，然后激烈攪拌，磨擦產(chǎn)生靜電，帶負電荷的塑料顆粒被吸到“正極”側(cè)，帶正電荷的被吸到“負極”側(cè)，這樣反復(fù)操作數(shù)次，依據(jù)塑料帶電能力不同將塑料品種分開。清洗步驟主要包括預(yù)選、清洗、漂洗，尤其注意廢塑料中各種雜質(zhì)的含量均勻被控制在9. 5-10. 5PPM之間。破碎關(guān)鍵技術(shù)的操作步驟(1)選用盤式振動破碎機進行廢料破碎；(2)隨后分別以直徑為0. 2,0. 4,0. 8、Imm的篩子篩粉磨粉篩分經(jīng)高速渦輪式磨粉機碾磨，經(jīng)振動篩篩粉粒徑在40目以上返回磨粉工
5段，40目以下合格。本發(fā)明通過互穿網(wǎng)絡(luò)(IP)共混改性和插層復(fù)合技術(shù)應(yīng)用于廢塑料加工過程中的技術(shù)，大大提高了 PVC竹塑復(fù)合塑料板的強度、剛性和高耐水性；通過采用特殊的分子改性技術(shù)，達到優(yōu)化PVC內(nèi)部分的分布狀態(tài)和鏈的架構(gòu)，改變其晶體度及取向，大大提高了著色劑分散性和折光性。通過以上兩項技術(shù)的應(yīng)用，PVC的熔融流變性能變好，表現(xiàn)為熔融時間短，溫度低，平衡扭矩小。除此之外，改進后PVC靜態(tài)和動態(tài)熱穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)良，并具有高流動性、透明性及阻燃性，為加工高質(zhì)量制品和開拓信用度提供了有利條件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是通過對廢舊塑料的回收循環(huán)利用，減少了對塑料合成原材料-石油資源的浪費；生產(chǎn)過程不產(chǎn)生環(huán)境污染、耗能少；生產(chǎn)原料來源廣泛、成本低廉；通過互穿網(wǎng)絡(luò)(IP)共混改性和插層復(fù)合技術(shù)應(yīng)用于廢塑料加工過程中的技術(shù)， 大大提高了 PVC炭纖維復(fù)合塑料板的強度、剛性和高耐水性；通過采用特殊的分子改性技術(shù)，達到優(yōu)化PVC內(nèi)部分的分布狀態(tài)和鏈的架構(gòu)，改變其晶體度及取向，大大提高了著色劑分散性和折光性。通過以上兩項技術(shù)的應(yīng)用，PVC的熔融流變性能變好，表現(xiàn)為熔融時間短， 溫度低，平衡扭矩小。除此之外，改進后PVC靜態(tài)和動態(tài)熱穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)良，并具有高流動性、透明性及阻燃性，為加工高質(zhì)量制品和開拓信用度提供了有利條件。本發(fā)明的有益效果還在于通過對廢舊塑料的回收循環(huán)利用，減少了對塑料合成原材料-石油資源的浪費；生產(chǎn)過程不產(chǎn)生環(huán)境污染、耗能少；生產(chǎn)的炭纖維再生復(fù)合塑料具有優(yōu)良的鋼度和韌性，能夠釘、鉆、磨、鋸、創(chuàng)，而且不易變形，防龜裂；產(chǎn)品表面經(jīng)過特殊工藝處理，具有耐劃痕、防化學(xué)污染、耐腐蝕的功能，產(chǎn)品易清洗、耐擦洗；產(chǎn)品具有阻燃、防水、防潮、防蛀、尺寸穩(wěn)定性、不變形、經(jīng)久耐用的優(yōu)越性能；產(chǎn)品不含甲醛，節(jié)能健康環(huán)保， 100%可回收再利用；產(chǎn)品品種規(guī)格多樣，產(chǎn)品的造型及長寬規(guī)格可視實際而設(shè)計制造，給顧客更多的選擇；產(chǎn)品比重輕，安裝簡易，使用壽命長。本發(fā)明的有益效果還在于表1 :PVC竹纖維再生復(fù)合塑料板的物理性質(zhì)比較
權(quán)利要求
1.一種竹屑廢料再生復(fù)合塑料板，其特征在于由包括下述重量配比的原料 廢PVC粉100份；竹屑粉20-30份； 復(fù)合穩(wěn)定劑5-7份； 加工助劑3-5份； 抗沖改性劑5-8份； 潤滑劑0. 8-1份； 填充料8-10份； 著色劑0. 1-0. 2份； 抗紫外線劑0.01-0. 015份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹屑廢料再生復(fù)合塑料板，其所述的復(fù)合穩(wěn)定劑是指采用了共生反應(yīng)技術(shù)將三鹽、二鹽和金屬皂在反應(yīng)體系內(nèi)以初生態(tài)的晶粒尺寸和各種潤滑劑進行混合的混合物；加工助劑是指丙烯酸系樹脂；抗沖改性劑是指氯化聚乙烯；潤滑劑是指石蠟和硬脂酸；填充料是指CaCO3 ；抗紫外線劑是指2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
3.一種竹屑廢料再生復(fù)合塑料板的生產(chǎn)工藝，包括分選、破碎、清洗磨粉、篩分等步驟， 其特征在于(1)在復(fù)合過程中使用鋁酸酯和丙烯酸偶聯(lián)劑處理竹屑粉；(2)將磨粉料加入漂白粉、稀鹽酸進行褪色；(3)將褪色后的粉料送至磁力攪拌器中且加入偶氮二甲酰胺進行改性前預(yù)處理；(4)預(yù)處理后的粉料再經(jīng)過“二次攪拌裝置”，添加氯化聚乙烯對PVC進行分子改性；(5)磨粉料運至懸浮反應(yīng)釜，加入偶氮二甲酰胺和稀鹽酸進行攪拌，調(diào)節(jié)攪拌強度控制 PVC粒徑、粒度分布；(6)PVC漿料經(jīng)反應(yīng)釜出料口直接進入汽提塔，脫去PVC粒子中殘留的偶氮二甲酰胺后，經(jīng)傳輸帶送至干燥塔離心脫水，再由螺旋輸送進入氣流干燥器與熱風進行交換，使物料的表面水分脫除；(7)已進行表面脫水的物料經(jīng)管道輸送至造粒機，加入氯化聚乙烯均化造粒；(8)再進入擠塑機塑化擠出、冷卻成型；(9)整個生產(chǎn)工藝過程中溫度控制必須低于195°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，分選是經(jīng)過除去非廢塑料雜質(zhì)、磁鐵清除金屬雜物、鑒別廢塑料制品，其特征在于所述的分選步驟還包括風力分選首先將廢塑料制品破碎送入分選裝置的料斗中；然后開動風機，使碎片、碎塊、沙粒噴散出去，由落下距離不同而實現(xiàn)分離。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的分選步驟還包括靜電分選用表面活性劑對廢塑料進行預(yù)處理，使廢塑料附有表面活性劑，然后激烈攪拌，磨擦產(chǎn)生靜電，帶負電荷的塑料顆粒被吸到“正極”側(cè)，帶正電荷的被吸到“負極”側(cè)，這樣反復(fù)操作數(shù)次，依據(jù)塑料帶電能力不同將塑料品種分開。
6.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，清洗步驟主要包括預(yù)選、清洗、漂洗，其特征在于廢塑料中各種雜質(zhì)的含量均勻被控制在9. 5-10. 5PPM之間。
7.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的破碎關(guān)鍵技術(shù)的操作步驟(1)選用盤式振動破碎機進行廢料破碎；(2)隨后分別以直徑為0.2,0. 4,0. 8、Imm的篩子篩粉。
8.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的磨粉篩分經(jīng)高速渦輪式磨粉機碾磨， 經(jīng)振動篩篩粉粒徑在40目以上返回磨粉工段，40目以下合格。
9.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括加料投料步驟，其特征在于第一步，將PVC粉料和復(fù)合穩(wěn)定劑投入高速攪拌機中混合到75-80°C;第二步，當混合溫度達到75-80°C時，將預(yù)處理過的竹屑粉與填充料CaCO3 —起投入高速攪拌機中攪拌至混合溫度到85-90°C ；第三步，溫度達到85-90°C時將加工助劑丙烯酸系樹脂和抗沖改性劑氯化聚乙烯投放高速攪拌機中攪拌至95-100°C;第四步，溫度達到95-100°C時，將潤滑劑和顏料加入高速攪拌中進行攪拌混合，溫度達到115-120°C時，打開高速攪拌機料門進行放料，放入低溫混合機中低溫冷卻混合；第五步，混合料在低溫冷卻機中冷卻到45-50°C時，打開冷混機料門放料，送入擠出機中進行生產(chǎn)。聽鈴聲按順序周而復(fù)始投料攪拌混合。
10.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的塑化擠出步驟包括(1)溫度達到設(shè)定值后，恒溫30分鐘，開啟擠出機；(2)主機轉(zhuǎn)速控制在8-lOr/min；(3)開機電流I< 50A，當電流大于50A，則應(yīng)減少加料量，以使電流進入正常狀態(tài)，生產(chǎn)電流正常值為40-45A ；(4)擠出機排氣真空度控制在0.05-0. 07MPa ；輔機定型真空度控制在0. 07-0. 08MPa。
全文摘要
本發(fā)明為竹屑廢料再生復(fù)合塑料板及其生產(chǎn)工藝，采用廢舊PVC料和竹屑作為原料，經(jīng)過分類、破碎、清洗、干燥，再經(jīng)磨粉、預(yù)處理、分子改性，最后制取出竹屑廢料再生復(fù)合塑料板。整個生產(chǎn)過程不產(chǎn)生污染物、能耗低，所生產(chǎn)的再生復(fù)合塑料板價格低、質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號C08L27/06GK102485787SQ20101056730
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者涂威忠 申請人:湖南忠悅塑業(yè)有限公司