本發(fā)明涉及廢舊物利用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法。
背景技術(shù):
隨著材料科學(xué)新技術(shù)的迅速發(fā)展,廢紙相對低廉的成本以及良好的可再生性、環(huán)保性使得其在材料領(lǐng)域的應(yīng)用日漸受到關(guān)注。廢紙纖維結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與天然植物纖維完全相同,其具備的相對低廉的價格、較小的密度、較高的彈性模量,尤其是其自身的生物降解性和可再生性等優(yōu)點,使其在新型材料的研發(fā)方面?zhèn)涫車鴥?nèi)外關(guān)注。目前對于廢舊塑料的處理主要有以下幾種方式:掩埋、焚燒、直接再利用、或者再生利用。因此,對于廢紙和廢舊塑料的處理趨勢是加強廢紙、廢舊塑料的回收再生利用,加以改性和提純處理,得到復(fù)合型的優(yōu)質(zhì)節(jié)能材料,擴大適用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,通過將廢舊報紙和廢舊聚乙烯型塑料變廢為寶,循環(huán)利用,加以改性和處理,得到的復(fù)合材料不僅節(jié)能環(huán)保,而且具有優(yōu)良的再加工性,防水阻燃性能強,力學(xué)性能優(yōu)異,適合作為家具涂層材料或室內(nèi)外裝飾材料。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括以下步驟:
(1)廢舊報紙?zhí)幚恚簩⒒厥盏膹U舊報紙裁剪成小塊,通入水力碎漿機碎漿,加入廢紙脫墨劑,浮選出粒徑1~10μm的油墨粒子,洗滌掉較小的油墨粒子,再加純化水稀釋至紙漿濃度為5~15%,置于40~60℃的恒溫水浴鍋中保溫30~40min;再加入純化水稀釋至紙漿濃度3~8%,浮選并洗滌,烘干,得到廢紙漿;廢紙漿在醇類溶劑中充分浸泡后,加入硅烷偶聯(lián)劑,得到混合溶液,靜置6~10小時,取出,用蒸餾水清洗,陰涼處晾干,再置于60~80℃烘箱烘干,得到改性的廢舊紙纖維;
(2)廢舊塑料處理:將回收的廢舊塑料進行篩選,篩選出聚乙烯材料的塑料,剪切成小塊后,置于塑料清洗劑中浸泡20~30min后,撈出,清水淋洗3~5次,自然晾干,送入塑料破膜機破碎成塑料顆粒;
(3)物料混合:將廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比300~500:60~100:5~20:10~20:1~5混合攪拌均勻,在100~150℃捏合20~30min備用;
(4)擠出成型:將捏合后的混合物料中加入海泡石,高速攪拌混合后,送入捏合機捏合10~20min,再放入150~200℃的擠出機中擠出,得到該復(fù)合節(jié)能材料。
優(yōu)選地,所述步驟(1)水力碎漿機選用公稱容積8~15m3,電機功率75~160kw。
優(yōu)選地,所述醇類溶劑選自乙醇、正丁醇、乙二醇、香茅醇中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地,所述硅烷偶聯(lián)劑選自kh-550、kh-560、kh-602、kh-901、nd-42、si-69中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地,所述塑料清洗劑由3~8%的雙氧水溶液與無水乙醇按照質(zhì)量比3~8:1混合配制而成。
優(yōu)選地,所述步驟(2)塑料破膜機的給料粒度為800~1000mm,出料粒度為10~20mm。
優(yōu)選地,所述廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比360:80:10:15:2混合攪拌均勻。
優(yōu)選地,所述海泡石的用量為混合物料的0.2~0.6%。
優(yōu)選地,所述捏合機選用壓力型捏合機,捏合壓力為0.35~0.45mpa。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
(1)本發(fā)明的利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括廢舊報紙的處理、廢舊塑料處理,物料混合、擠出成型,通過將廢舊報紙和廢舊聚乙烯型塑料變廢為寶,循環(huán)利用,加以改性和處理,得到的復(fù)合材料不僅節(jié)能環(huán)保,而且具有優(yōu)良的再加工性,防水阻燃性能強,力學(xué)性能優(yōu)異,適合作為家具涂層材料或室內(nèi)外裝飾材料。
(2)本發(fā)明的廢舊報紙?zhí)幚恚λ闈{機能夠通過浮選脫除油墨粒子,有助于提取出內(nèi)部長纖維含量的比例,顯著提高撕裂強度、抗壓強度等力學(xué)性能;加入硅烷偶聯(lián)劑改性,能夠進一步將短纖維連接在一起,增加粘接強度,提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和粘黏性。
(3)本發(fā)明的廢舊塑料的處理,選取聚乙烯材料的塑料清洗破碎而成,充分利用了聚乙烯塑料綠色環(huán)保、再生能力強、易加工成型的特性,提高了復(fù)合材料的可加工性和力學(xué)性能。
(4)本發(fā)明的擠出成型,通過加入收縮率低、可塑性強、吸附性好的海泡石,顯著改善了復(fù)合材料的隔熱、耐腐蝕、抗輻射和熱穩(wěn)定性能。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的描述。
實施例1
一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括以下步驟:
(1)廢舊報紙?zhí)幚恚簩⒒厥盏膹U舊報紙裁剪成小塊,通入水力碎漿機碎漿,加入廢紙脫墨劑,浮選出粒徑1~10μm的油墨粒子,洗滌掉較小的油墨粒子,再加純化水稀釋至紙漿濃度為8%,置于50℃的恒溫水浴鍋中保溫35min;再加入純化水稀釋至紙漿濃度6%,浮選并洗滌,烘干,得到廢紙漿;廢紙漿在乙醇中充分浸泡后,加入硅烷偶聯(lián)劑kh-560,得到混合溶液,靜置6小時,取出,用蒸餾水清洗,陰涼處晾干,再置于60℃烘箱烘干,得到改性的廢舊紙纖維;其中,水力碎漿機選用公稱容積8~15m3,電機功率75~160kw。
(2)廢舊塑料處理:將回收的廢舊塑料進行篩選,篩選出聚乙烯材料的塑料,剪切成小塊后,置于塑料清洗劑中浸泡30min后,撈出,清水淋洗5次,自然晾干,送入塑料破膜機破碎成塑料顆粒;其中,塑料清洗劑由5%的雙氧水溶液與無水乙醇按照質(zhì)量比7:1混合配制而成,塑料破膜機的給料粒度為800~1000mm,出料粒度為10~20mm。
(3)物料混合:將廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比360:80:10:15:2混合攪拌均勻,在120℃捏合26min備用。
(4)擠出成型:將捏合后的混合物料中加入混合物料0.3%的海泡石,高速攪拌混合后,送入捏合機捏合15min,再放入180℃的擠出機中擠出,得到該復(fù)合節(jié)能材料。捏合機選用壓力型捏合機,捏合壓力為0.35~0.45mpa。
實施例2
一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括以下步驟:
(1)廢舊報紙?zhí)幚恚簩⒒厥盏膹U舊報紙裁剪成小塊,通入水力碎漿機碎漿,加入廢紙脫墨劑,浮選出粒徑1~10μm的油墨粒子,洗滌掉較小的油墨粒子,再加純化水稀釋至紙漿濃度為12%,置于55℃的恒溫水浴鍋中保溫36min;再加入純化水稀釋至紙漿濃度5%,浮選并洗滌,烘干,得到廢紙漿;廢紙漿在正丁醇中充分浸泡后,加入硅烷偶聯(lián)劑kh-901,得到混合溶液,靜置8小時,取出,用蒸餾水清洗,陰涼處晾干,再置于70℃烘箱烘干,得到改性的廢舊紙纖維;其中,水力碎漿機選用公稱容積8~15m3,電機功率75~160kw。
(2)廢舊塑料處理:將回收的廢舊塑料進行篩選,篩選出聚乙烯材料的塑料,剪切成小塊后,置于塑料清洗劑中浸泡30min后,撈出,清水淋洗5次,自然晾干,送入塑料破膜機破碎成塑料顆粒;其中,塑料清洗劑由7%的雙氧水溶液與無水乙醇按照質(zhì)量比6:1混合配制而成,塑料破膜機的給料粒度為800~1000mm,出料粒度為10~20mm。
(3)物料混合:將廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比460:90:12:15:3混合攪拌均勻,在150℃捏合20min備用。
(4)擠出成型:將捏合后的混合物料中加入混合物料0.5%的海泡石,高速攪拌混合后,送入捏合機捏合16min,再放入190℃的擠出機中擠出,得到該復(fù)合節(jié)能材料。捏合機選用壓力型捏合機,捏合壓力為0.35~0.45mpa。
實施例3
一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括以下步驟:
(1)廢舊報紙?zhí)幚恚簩⒒厥盏膹U舊報紙裁剪成小塊,通入水力碎漿機碎漿,加入廢紙脫墨劑,浮選出粒徑1~10μm的油墨粒子,洗滌掉較小的油墨粒子,再加純化水稀釋至紙漿濃度為15%,置于60℃的恒溫水浴鍋中保溫30min;再加入純化水稀釋至紙漿濃度5%,浮選并洗滌,烘干,得到廢紙漿;廢紙漿在香茅醇中充分浸泡后,加入硅烷偶聯(lián)劑nd-42,得到混合溶液,靜置9小時,取出,用蒸餾水清洗,陰涼處晾干,再置于76℃烘箱烘干,得到改性的廢舊紙纖維;其中,水力碎漿機選用公稱容積8~15m3,電機功率75~160kw。
(2)廢舊塑料處理:將回收的廢舊塑料進行篩選,篩選出聚乙烯材料的塑料,剪切成小塊后,置于塑料清洗劑中浸泡30min后,撈出,清水淋洗5次,自然晾干,送入塑料破膜機破碎成塑料顆粒;其中,塑料清洗劑由8%的雙氧水溶液與無水乙醇按照質(zhì)量比6:1混合配制而成,塑料破膜機的給料粒度為800~1000mm,出料粒度為10~20mm。
(3)物料混合:將廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比500:100:11:15:3混合攪拌均勻,在130℃捏合25min備用。
(4)擠出成型:將捏合后的混合物料中加入混合物料0.2%的海泡石,高速攪拌混合后,送入捏合機捏合20min,再放入200℃的擠出機中擠出,得到該復(fù)合節(jié)能材料。捏合機選用壓力型捏合機,捏合壓力為0.35~0.45mpa。
實施例4
一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括以下步驟:
(1)廢舊報紙?zhí)幚恚簩⒒厥盏膹U舊報紙裁剪成小塊,通入水力碎漿機碎漿,加入廢紙脫墨劑,浮選出粒徑1~10μm的油墨粒子,洗滌掉較小的油墨粒子,再加純化水稀釋至紙漿濃度為15%,置于60℃的恒溫水浴鍋中保溫30min;再加入純化水稀釋至紙漿濃度3%,浮選并洗滌,烘干,得到廢紙漿;廢紙漿在乙二醇中充分浸泡后,加入硅烷偶聯(lián)劑si-69,得到混合溶液,靜置10小時,取出,用蒸餾水清洗,陰涼處晾干,再置于75℃烘箱烘干,得到改性的廢舊紙纖維;其中,水力碎漿機選用公稱容積8~15m3,電機功率75~160kw。
(2)廢舊塑料處理:將回收的廢舊塑料進行篩選,篩選出聚乙烯材料的塑料,剪切成小塊后,置于塑料清洗劑中浸泡30min后,撈出,清水淋洗5次,自然晾干,送入塑料破膜機破碎成塑料顆粒;其中,塑料清洗劑由6%的雙氧水溶液與無水乙醇按照質(zhì)量比5:1混合配制而成,塑料破膜機的給料粒度為800~1000mm,出料粒度為10~20mm。
(3)物料混合:將廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比390:78:14:18:4混合攪拌均勻,在138℃捏合27min備用。
(4)擠出成型:將捏合后的混合物料中加入混合物料0.3%的海泡石,高速攪拌混合后,送入捏合機捏合20min,再放入200℃的擠出機中擠出,得到該復(fù)合節(jié)能材料。捏合機選用壓力型捏合機,捏合壓力為0.35~0.45mpa。
實施例5
一種利用廢舊物制備復(fù)合節(jié)能材料的方法,包括以下步驟:
(1)廢舊報紙?zhí)幚恚簩⒒厥盏膹U舊報紙裁剪成小塊,通入水力碎漿機碎漿,加入廢紙脫墨劑,浮選出粒徑1~10μm的油墨粒子,洗滌掉較小的油墨粒子,再加純化水稀釋至紙漿濃度為12%,置于46℃的恒溫水浴鍋中保溫32min;再加入純化水稀釋至紙漿濃度6%,浮選并洗滌,烘干,得到廢紙漿;廢紙漿在乙醇中充分浸泡后,加入硅烷偶聯(lián)劑kh-550,得到混合溶液,靜置7小時,取出,用蒸餾水清洗,陰涼處晾干,再置于74℃烘箱烘干,得到改性的廢舊紙纖維;其中,水力碎漿機選用公稱容積8~15m3,電機功率75~160kw。
(2)廢舊塑料處理:將回收的廢舊塑料進行篩選,篩選出聚乙烯材料的塑料,剪切成小塊后,置于塑料清洗劑中浸泡20min后,撈出,清水淋洗3次,自然晾干,送入塑料破膜機破碎成塑料顆粒;其中,塑料清洗劑由3%的雙氧水溶液與無水乙醇按照質(zhì)量比8:1混合配制而成,塑料破膜機的給料粒度為800~1000mm,出料粒度為10~20mm。
(3)物料混合:將廢舊紙纖維、塑料顆粒、抗氧化劑、石蠟、硬脂酸按照重量比500:60:5:10:5混合攪拌均勻,在146℃捏合20min備用。
(4)擠出成型:將捏合后的混合物料中加入混合物料0.6%的海泡石,高速攪拌混合后,送入捏合機捏合20min,再放入200℃的擠出機中擠出,得到該復(fù)合節(jié)能材料。捏合機選用壓力型捏合機,捏合壓力為0.35~0.45mpa。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。