專利名稱：一種樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法，屬鑄造舊砂再生技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
樹脂砂具有強(qiáng)度高、潰散性好、鑄件表面光潔、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著對(duì) 鑄件質(zhì)量要求的提高，樹脂砂在造型、制芯等鑄造工藝方面得到了較快的發(fā)展。為了保證鑄 件質(zhì)量，降低用砂成本，樹脂舊砂再生和循環(huán)利用技術(shù)也變得越來越重要。舊砂再生的本質(zhì)就是采用一種方法使粘結(jié)劑與砂粒之間產(chǎn)生較大的破壞力，以有 效地去除包裹在砂粒上的膜殼，露出砂粒的表面，成為單獨(dú)的、表面沒有殘留粘結(jié)劑的砂 粒，同時(shí)再生過程中砂粒又應(yīng)較少破碎或細(xì)化。破壞力大于粘結(jié)劑與砂粒之間的附著力，才 能去除包裹在砂粒上的膜殼；破壞力大于砂粒本身的內(nèi)聚力時(shí)又會(huì)使砂粒產(chǎn)生破碎。粘結(jié) 劑與砂粒之間的附著力越大，再生過程時(shí)需要的破壞力也就越大，需要的能量也就越高，砂 粒的破碎率也就越高，再生有效回用率則越差。只有破壞力大于粘結(jié)劑與砂粒之間的附著 力、但又小于砂粒本身的內(nèi)聚力，才能有較好的去除效果。傳統(tǒng)樹脂舊砂的再生方法有機(jī)械法和熱法聯(lián)合機(jī)械法兩種。當(dāng)樹脂粘結(jié)劑與砂粒 之間的附著力較大時(shí)，單純采用機(jī)械法對(duì)樹脂舊砂進(jìn)行再生，需要的機(jī)械破壞力較大，再生 后舊砂的破碎率比較高，耗能較多。熱法雖然可降低樹脂粘結(jié)劑與砂粒之間的附著力，但該 方法除了耗能較多外，對(duì)環(huán)境還有比較嚴(yán)重的污染。尋找一種既可代替熱法降低樹脂粘結(jié) 劑與砂粒之間的附著力、又對(duì)環(huán)境無污染的綠色再生方法，是樹脂舊砂再生的一個(gè)重要發(fā) 展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法，利用紫外線附加紅外線照射 來促使樹脂舊砂樹脂表面粘膜產(chǎn)生老化，然后再用機(jī)械法對(duì)已老化的樹脂舊砂進(jìn)行再生處 理，以減少功耗和降低再生舊砂的破碎率。本發(fā)明的技術(shù)方案是首先采用普通方法，將鑄件澆注后落砂得到的鑄造用樹脂 舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵預(yù)處理；然后使用主波峰為365 417nm(光譜有效范圍為350 450nm)、功率密度為30 200W/cm、并含有紅外線的人工紫外線光源(可使用含有紅外線的 普通紫外線燈，波長(zhǎng)和功率密度可根據(jù)實(shí)際需要選擇)，在50 20(TC溫度和2 30 cm照 射距離條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射2 40小時(shí)，使樹脂舊砂樹脂表面粘膜充分 老化；再利用普通機(jī)械法對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理，得到樹脂再生砂。本發(fā)明通過紫外線與紅外線對(duì)樹脂舊砂進(jìn)行照射處理，利用紫外光和紅外線所引 起的光氧化降解反應(yīng)，促使樹脂舊砂表面的粘結(jié)劑(高分子材料)老化，從而大大降低樹脂 舊砂表面粘膜的附著力，使得隨后的機(jī)械法再生處理所需的機(jī)械力大大降低，不僅可以有 效降低再生系統(tǒng)所需機(jī)械力和功率的消耗，而且可以減少再生舊砂的破碎率。同時(shí)，由于紫 外光的照射和較低的再生處理溫度，不會(huì)產(chǎn)生樹脂高溫分解燃燒所帶來的二次污染，使得環(huán)境污染也大大減少。因此，具有破碎率和功率消耗低、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，為樹脂舊砂的 再生處理提供了新的途徑。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一該樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法是先采用普通方法，將鑄件澆注后落砂 得到的鑄造堿酚醛樹脂舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵預(yù)處理；然后使用主波峰為417nm (光譜 有效范圍為350 450nm)、功率密度為30W/cm、并含有紅外線的普通紫外線燈，在50°C溫度 和30 cm照射距離條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射40小時(shí)，使樹脂舊砂樹脂表面粘膜 充分老化；再利用氣流再生機(jī)械法對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理，得到樹脂再生砂。實(shí)施例二 該樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法是先采用普通方法，將鑄件澆注后落砂 得到的鑄造堿酚醛樹脂舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵預(yù)處理；然后使用主波峰為403nm (光譜 有效范圍為350 450nm)、功率密度為200W/cm、并含有紅外線的普通紫外線燈，在200°C溫 度和2 cm照射距離條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射2小時(shí)，使樹脂舊砂樹脂表面粘膜 充分老化；再利用離心式再生機(jī)械法對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理，得到樹脂再生砂。實(shí)施例三該樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法是先采用普通方法，將鑄件澆注后落砂 得到的鑄造呋喃樹脂舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵預(yù)處理；然后使用主波峰為365nm (光譜有 效范圍為350 450nm)、功率密度為50W/cm、并含有紅外線的普通紫外線燈，在150°C溫度 和15 cm照射距離條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射M小時(shí)，使樹脂舊砂樹脂表面粘膜 充分老化；再利用摩擦式舊砂再生裝置對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理(研磨50次，約1 分鐘)，即得到樹脂再生砂。實(shí)施例四該樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法是先將鑄件澆注后落砂得到的鑄造呋喃 樹脂舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵預(yù)處理；然后使用主波峰為365nm (光譜有效范圍為350 450nm)、功率密度為50W/cm、并含有紅外線的普通紫外線燈，在150°C溫度和15 cm照射距離 條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射36小時(shí)，使樹脂舊砂樹脂表面粘膜充分老化；再利 用摩擦式舊砂再生裝置對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理(研磨50次，約1分鐘)，即得到 樹脂再生砂。下表為只進(jìn)行預(yù)處理的樹脂舊砂、進(jìn)行了預(yù)處理未進(jìn)行照射的再生砂，以及實(shí)施 例三和四再生砂的灼減量和平均細(xì)度情況。
權(quán)利要求
1.一種樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法，其特征是首先將鑄件澆注后落砂得到的鑄造用樹 脂舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵預(yù)處理；然后使用含有紅外線的人工紫外線光源，在一定的溫 度和照射距離條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射一定的時(shí)間，使樹脂舊砂樹脂表面粘 膜充分老化；再利用普通機(jī)械法對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理，得到樹脂再生砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法，其特征是照射樹脂舊砂的含有 紅外線的人工紫外線光源的主波峰為365 417nm、功率密度為30 200W/cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法，其特征是含有紅外線的人 工紫外線光源對(duì)樹脂舊砂的照射距離為2 30 cm，照射時(shí)間為2 40小時(shí)，照射溫度條件 為 50 200°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種樹脂舊砂的聯(lián)合再生方法，屬鑄造舊砂再生技術(shù)領(lǐng)域。先將鑄件澆注后落砂得到的鑄造用樹脂舊砂進(jìn)行磁選、篩分和除塵等預(yù)處理；然后使用含有紅外線的紫外線，在一定的溫度和照射距離條件下，對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的樹脂舊砂照射一定的時(shí)間，使樹脂舊砂樹脂表面粘膜充分老化；再利用普通機(jī)械法對(duì)老化后的樹脂舊砂進(jìn)行再生處理，得到樹脂再生砂。本方法可以有效降低再生系統(tǒng)所需機(jī)械力和功率的消耗、減少再生舊砂的破碎率，具有破碎率和功率消耗低、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22C5/00GK102059319SQ20111002155
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者劉時(shí)宜, 孫明, 張方, 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)