專利名稱：可回收滴灌帶反復(fù)回收利用抗老化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用塑料滴灌帶的生產(chǎn)方法，特別是對(duì)回收的一次性滴灌帶進(jìn)行 回收、造粒、進(jìn)行抗老化處理，重新生產(chǎn)滴灌帶的方法。
背景技術(shù)：
目前，近年來隨著節(jié)水農(nóng)業(yè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，可回收滴灌帶在農(nóng)田中大量使用，特 別是可回收滴灌帶。這種滴灌帶通常上是一次性的。使用完畢后的通常處理方法是丟棄在 田間地頭或焚燒掩埋，大量廢棄的塑料分散于土壤中，形成固體垃圾，破壞了土壤的結(jié)構(gòu)， 使透氣性變差，不利于作物生長(zhǎng)，對(duì)土地和環(huán)境造成的污染，對(duì)農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā) 展將產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。對(duì)可回收滴灌帶處理最環(huán)保的方法是對(duì)其反復(fù)回收再利用，即對(duì)廢舊塑料滴灌帶 回收、清洗、造粒和生產(chǎn)農(nóng)用塑料滴灌帶。但是在反復(fù)回收再利用的過程中廢舊塑料的老化 速度會(huì)加快，用這種回收原料生產(chǎn)的一次性可回收滴灌帶產(chǎn)品質(zhì)量比較差產(chǎn)品的外觀比 較粗糙、滴灌帶容易漏水和拉伸強(qiáng)度都比較差。這種滴灌帶是由聚乙烯或聚丙烯制成。聚乙烯或聚丙烯材料的氧化降解反應(yīng)機(jī)理聚乙烯材料的氧化是自由基的自氧化支化鏈反應(yīng)過程，熱、紫外光、機(jī)械切削或由 于金屬雜質(zhì)所產(chǎn)生的自由基都能造成PE的氧化降解。大氣中的氧、環(huán)境溫度增加和某些金 屬離子雜質(zhì)將加速這種氧化反應(yīng)。自動(dòng)氧化反應(yīng)的機(jī)理如下鏈引發(fā)PHAP · +H ·ΡΗ+02ΑΡ · +HO2 ·殘留催化劑-自由基鏈增長(zhǎng) toon] P ‘ +O2APO2 ·PO2 ‘ +ΡΗΑΡ00Η+Ρ ‘鏈終止HO · +PH-H2CHP ·2P0 ·-Ρ00Ρ+022Ρ0·-非反應(yīng)性產(chǎn)物P · +PO2 · -POOP2Ρ ·-P-P氫過氧化物的生成和積聚是聚乙烯材料降解最關(guān)鍵的步驟，當(dāng)一定濃度的氫過氧 化物生成后，自由基枝化鏈的自氧化反應(yīng)即快速推進(jìn)。對(duì)于使用在農(nóng)田中的滴灌帶，經(jīng)過太陽(yáng)的暴曬，材質(zhì)會(huì)變脆、往往只能使用一年， 原因在于紫外線和氧分子的共同作用下使聚乙烯或聚丙烯分子氧化降解。熱氧老化機(jī)理
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在熱氧老化過程中往往會(huì)同時(shí)伴有降解和交聯(lián)這兩類不可逆的化學(xué)反應(yīng)，只不過 是它以哪一類反應(yīng)為主而已。在受熱或氧直接引發(fā)作用下，高聚物產(chǎn)生游離基的過程是熱 氧老化的游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)整個(gè)過程中較難進(jìn)行的一步，故測(cè)定氧化誘導(dǎo)期是評(píng)定塑料老化 的常用指標(biāo)。對(duì)于聚乙烯熱氧化中的物理變化而言，長(zhǎng)支鏈和交聯(lián)比斷裂更具有重要意義， 至于交聯(lián)原因還有不少互相矛盾的解釋。過去一般認(rèn)為烷基自由基、烷氧自由基和過氧自 由基的結(jié)合導(dǎo)致交聯(lián)，而有越來越多的證據(jù)表明，自由基與雙鍵的加成反應(yīng)導(dǎo)致形成交聯(lián)。對(duì)于使用在農(nóng)田中的滴灌帶，它順著田埂鋪設(shè)在地膜下面，經(jīng)過太陽(yáng)的暴曬，地膜 下滴灌帶最高要經(jīng)受90攝氏度的溫度，高溫使聚乙烯或聚丙烯分子鏈斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于可回收滴灌帶處理和回收利用效果差、經(jīng)濟(jì)效益較低、污染環(huán) 境的問題，進(jìn)而提供一種可回收滴灌帶回收利用經(jīng)濟(jì)效益高、環(huán)境污染小、工藝設(shè)計(jì)合理的 可回收滴灌帶抗老化方法?？苫厥盏喂鄮Э估匣椒ǚ椒?，包括如下次序的步驟廢舊塑料滴灌帶回收，對(duì)回 收的塑料滴灌帶進(jìn)行老化測(cè)定，對(duì)廢舊塑料進(jìn)行清洗，用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，根據(jù)可回收滴灌 帶的老化程度加入相應(yīng)的抗氧劑，進(jìn)行均勻的混合，把混合好的原料加入可回收滴灌帶生 產(chǎn)線，成型的管狀從生產(chǎn)線機(jī)頭部擠出，然后通過定型、冷卻、牽引、生產(chǎn)出可回收滴灌帶成
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ΡΠ O所述的可回收滴灌帶回收利用抗老化方法，所使用的可回收滴灌帶的原料為聚乙 烯或聚丙烯。所述的可回收滴灌帶回收利用抗老化方法，所測(cè)定滴灌帶的老化方法為傅立葉紅 外轉(zhuǎn)換分光光度法(FTIR)紅外光譜法是記錄物質(zhì)對(duì)于紅外光的吸收程度與波長(zhǎng)的關(guān)系。當(dāng)物質(zhì)吸收紅外光 區(qū)的光量子后，因光量子的能量將會(huì)使分子發(fā)生振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，但在高分子 材料中，紅外光譜主要用于研究分子中原子振動(dòng)能級(jí)的變化。分子中原子的振動(dòng)可以描述為下列過程。當(dāng)原子處于相互作用的平衡態(tài)位置時(shí)位 能最低，當(dāng)位置稍有改變時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力使原子重新回到平衡位置，結(jié)果使原子產(chǎn) 生周期性的振動(dòng)。按照振動(dòng)時(shí)鍵長(zhǎng)或鍵角的變化，可以將這種振動(dòng)分為伸縮振動(dòng)和變形振 動(dòng)(又稱變角、彎曲或剪切振動(dòng))。當(dāng)一定頻率的紅外光經(jīng)過分子時(shí)，就會(huì)被分子中相同振 動(dòng)頻率的鍵所吸收。因此采用邊疆改變頻率的紅外光線照射樣品時(shí)，通過樣品室的紅外線 在一定的吸收，產(chǎn)生吸收峰，從而得到紅外吸收光譜。組成分子的各種基團(tuán)，如羥基-0-H，羰基-C = 0，羧基-COOH等都有各自特定的紅 外吸收區(qū)域，分子的其它部分對(duì)吸收位置也有一定的影響，通常把這種能代表某種基團(tuán)存 在的吸收峰稱為特征吸收峰，其對(duì)應(yīng)的峰位置自負(fù)盈虧為特征頻率，可以通過這些特征吸 收峰來推斷聚合物存在著某些特定的官能團(tuán)。羰基的生成是聚烯烴塑料氧化的顯著特征，特別是熱氧化特征，因此用紅外光譜 測(cè)定羰基的生成量和種類，可研究和評(píng)價(jià)聚烯烴氧化。此法的工作原理為利用一定波段的光束來檢測(cè)PE在熱氧化及其光氣氧化過程中 羰基的形成。如果吸收率越高，降解程度越大，也就是說酸的端基濃度越高，則FHR的吸收峰也越高。未降解的聚乙烯在一定波段吸收率為零。所述的可回收滴灌帶抗老化方法，可回收滴灌帶生產(chǎn)線溫度設(shè)定為135°C--200°C 之間。所述的可回收滴灌帶回收利用抗老化方法，加入的抗氧劑成分為受阻酚類和亞磷酸類。所述的可回收滴灌帶抗老化方法，所使用的造粒設(shè)備為通用的塑料造粒設(shè)備。所述的可回收滴灌帶抗老化方法，所使用的造粒設(shè)備為通用的塑料造粒設(shè)備。所述的可回收滴灌帶抗老化方法，所使用的可回收滴灌帶生產(chǎn)設(shè)備為企業(yè)自制設(shè)備。本發(fā)明首先對(duì)回收的可回收滴灌帶進(jìn)行老化測(cè)定(老化測(cè)定方法是傅立葉紅外 轉(zhuǎn)換分光光度法(FTIR))，根據(jù)老化程度確定抗氧劑配方，和可回收滴灌帶生產(chǎn)線的工藝配 方，本發(fā)明對(duì)廢舊滴灌帶處理較為徹底，無環(huán)境污染。若產(chǎn)生的廢水可全部被回收再次循環(huán) 利用，可達(dá)到了零排放的目的，這樣既可進(jìn)一步解決的后續(xù)處理工作的不妥而污染環(huán)境，又 節(jié)約了水資源，大大降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較高。具有工藝設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便可 靠的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的工藝流程。廢舊塑料滴灌帶的回收，對(duì)回收的滴灌帶進(jìn)行分批、分區(qū)域的老化程度的測(cè) 定(采用的老化測(cè)定方法是熔融指數(shù)法、氧化誘導(dǎo)期法、傅立葉紅外轉(zhuǎn)換分光光度法 (FTIR)、X射線衍射法(XRD))，回收的廢舊滴灌帶清洗，用造粒機(jī)進(jìn)行造粒。對(duì)造好的塑料 顆粒加入0. 5% -2%比例的抗氧劑進(jìn)行均勻混合，把混合好的原料加入滴灌帶生產(chǎn)線，生 產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的滴灌帶。
權(quán)利要求
1.一種可回收滴灌帶抗老化的方法，其特征在于包括如下次序的步驟廢舊塑料滴灌 帶回收，對(duì)回收的塑料滴灌帶進(jìn)行老化測(cè)定，對(duì)廢舊塑料進(jìn)行清洗，用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，根 據(jù)可回收滴灌帶的老化程度加入相應(yīng)的抗氧劑，進(jìn)行均勻的混合，把混合好的原料加入可 回收滴灌帶生產(chǎn)線，成型的管狀從生產(chǎn)線機(jī)頭部擠出，然后通過定型、冷卻、牽引、生產(chǎn)出可 回收滴灌帶成品。
2.按權(quán)利要求1所述的可回收滴灌帶抗老化方法，其特征在于可回收滴灌帶生產(chǎn)線溫 度設(shè)定為135°C _200°C之間。
3.按權(quán)利要求1所述的可回收滴灌帶回收利用抗老化方法，其特征在于加入的抗氧劑 成分為受阻酚類和亞磷酸類。
4.按權(quán)利要求1所述的可回收滴灌帶抗老化方法，其特征在于所使用的造粒設(shè)備為通 用的塑料造粒設(shè)備。
5.按權(quán)利要求1所述的可回收滴灌帶抗老化方法，其特征在于所使用的造粒設(shè)備為通 用的塑料造粒設(shè)備。
6.按權(quán)利要求1所述的可回收滴灌帶抗老化方法，其特征在于所使用的可回收滴灌帶 生產(chǎn)設(shè)備為企業(yè)自制設(shè)備。
7.按權(quán)利要求1所述的可回收滴灌帶抗老化方法，其特征在于對(duì)回收的塑料滴灌帶進(jìn) 行老化測(cè)定，老化的測(cè)定方法為傅立葉紅外轉(zhuǎn)換分光光度法(FTIR)紅外光譜法是記錄物質(zhì)對(duì)于紅外光的吸收程度與波長(zhǎng)的關(guān)系。當(dāng)物質(zhì)吸收紅外光區(qū)的 光量子后，因光量子的能量將會(huì)使分子發(fā)生振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，但在高分子材料 中，紅外光譜主要用于研究分子中原子振動(dòng)能級(jí)的變化。分子中原子的振動(dòng)可以描述為下列過程。當(dāng)原子處于相互作用的平衡態(tài)位置時(shí)位能 最低，當(dāng)位置稍有改變時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力使原子重新回到平衡位置，結(jié)果使原子產(chǎn)生 周期性的振動(dòng)。按照振動(dòng)時(shí)鍵長(zhǎng)或鍵角的變化，可以將這種振動(dòng)分為伸縮振動(dòng)和變形振動(dòng) (又稱變角、彎曲或剪切振動(dòng))。當(dāng)一定頻率的紅外光經(jīng)過分子時(shí)，就會(huì)被分子中相同振動(dòng) 頻率的鍵所吸收。因此采用邊疆改變頻率的紅外光線照射樣品時(shí)，通過樣品室的紅外線在 一定的吸收，產(chǎn)生吸收峰，從而得到紅外吸收光譜。組成分子的各種基團(tuán)，如羥基-0-H，羰基-C = 0，羧基-COOH等都有各自特定的紅外吸 收區(qū)域，分子的其它部分對(duì)吸收位置也有一定的影響，通常把這種能代表某種基團(tuán)存在的 吸收峰稱為特征吸收峰，其對(duì)應(yīng)的峰位置自負(fù)盈虧為特征頻率，可以通過這些特征吸收峰 來推斷聚合物存在著某些特定的官能團(tuán)。羰基的生成是聚烯烴塑料氧化的顯著特征，特別是熱氧化特征，因此用紅外光譜測(cè)定 羰基的生成量和種類，可研究和評(píng)價(jià)聚烯烴氧化。此法的工作原理為利用一定波段的光束來檢測(cè)PE在熱氧化及其光氣氧化過程中羰基 的形成。如果吸收率越高，降解程度越大，也就是說酸的端基濃度越高，則FIlR的吸收峰也 越高。未降解的聚乙烯在一定波段吸收率為零。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用塑料滴灌帶的生產(chǎn)方法，特別是對(duì)回收的一次性滴灌帶進(jìn)行回收、造粒、進(jìn)行抗老化處理，重新生產(chǎn)滴灌帶的方法。包括如下次序的步驟廢舊塑料滴灌帶的回收，對(duì)回收的滴灌帶進(jìn)行分批、分區(qū)域的老化程度的測(cè)定(采用的老化測(cè)定方法是熔融指數(shù)法、氧化誘導(dǎo)期法、傅立葉紅外轉(zhuǎn)換分光光度法(FTIR)、X射線衍射法(XRD))，回收的廢舊滴灌帶清洗，用造粒機(jī)進(jìn)行造粒。對(duì)造好的塑料顆粒加入0.5％-2％比例的抗氧劑進(jìn)行均勻混合，把混合好的原料加入滴灌帶生產(chǎn)線，生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的滴灌帶。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102079126SQ200910252379
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者丁國(guó)軍, 崔明生, 徐昭, 李雙全, 楊承德, 王紅梅, 賈衛(wèi)平 申請(qǐng)人:新疆天業(yè)(集團(tuán))有限公司