CN101139453B - 循环混熔塑木合成材料、生产方法和用其制造的货运托盘 - Google Patents
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Abstract
一种利用生活垃圾中经分拣回收和预处理好的废弃塑料袋、废旧HDPE和植物纤维制造循环混熔塑木合成材料的技术，生产方法和用其制造的货运托盘。以城市生活垃圾中的废弃塑料和农业废弃物为原料，有效的治理白色污染，避免了因消耗大量木材而给环境带来的隐患；工艺简单，不用或很少用添加剂，可以循环使用，环保无公害，生产成本低，产量高，市场潜力大，不需要进行熏蒸或高温灭虫等出口前的检疫或免疫处理。
Description
技术领域
本发明涉及城市生活垃圾减量化、无害化、资源化综合利用，是将废弃的混杂塑料及塑料袋制成混容合成材料的技术，属于废弃物的再利用。确切地说是一种循环混熔塑木合成材料、生产方法和用其制造的货运托盘。
背景技术
目前我国生活垃圾集中处理主要采用填埋、堆肥、焚烧三种方式，普遍存在二次污染的问题，因此各种垃圾的综合处理技术便应运而生。2006年9月27日授权的200410011030发明专利，公开了一种“城市生活垃圾处理方法及其装置”是将塑料垃圾和可作肥料的垃圾分离，把经筛选过的碎块塑料通过塑料挤出机，制成成型塑料建材制品，由于筛选过的碎块塑料直接进入塑料挤出机，塑料建材制品性能无法人为地进行控制，很难达到国家建材标准。而2000年7月19日授权的95110070发明专利，公开了“一种合成仿木材料”，虽然其产品质量可以控制，但是其原料不是来自于生活垃圾，采用高压压制成型，在生产过程中需要加入甲苯等有害物质，易造成污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术中的缺陷，提供一种以城市生活垃圾中的废弃塑料和农业废弃物为原料，工艺简单，不用或很少用添加剂，生产成本低，产量高，可反复回收利用的，环保无公害的循环混熔塑木合成材料、生产方法和用其制造的货运托盘。
本发明的发明目的是由以下技术方案实现的：一种循环混熔塑木合成材料，其特征在于主要成分为：回收的经分拣和预处理好的废旧HDPE，预处理好的植物纤维，其重量配比是：
预处理好的废旧HDPE：40-70％
预处理好的植物纤维：30-60％
废旧HDPE的预处理是指，经分拣回收后的废旧塑料中的高密度聚乙烯(HDPE)进行破碎、磁选和干燥处理；植物纤维的预处理是指，将植物纤维粉碎，如水份含量高则需通过干燥系统在100～130℃的工艺条件下去除多余的水份。
一种循环混熔塑木合成材料，其特征在于主要成分为：生活垃圾中经分拣回收和预处理好的废弃塑料袋，预处理好的植物纤维，和经回收后预处理好的废旧HDPE，其重量配比是：
预处理好的废弃塑料袋：35-50％
预处理好的废旧HDPE：5-30％
预处理好的植物纤维：20-60％
废弃塑料袋的预处理是指，从生活垃圾中分拣出成份为PE、PP及少量(<30％)PVC混杂的废弃塑料袋，将其破碎与干洗，清洗其他非塑料杂质；经过磁选输送带去除铁性杂质；如果塑料中的含水量高可进行干燥处理，干燥系统的操作温度为70～120℃；进入强制喂料系统或采用人工强制喂料送入排气式单机或二级或三级螺杆挤出机挤出以进一步去除水份和杂质后造粒备用。
可加入添加剂，所述的添加剂是指，润滑剂、偶联剂、滑石粉和碳酸钙粉；可添加其中的一种或两种或三种或四种，其偶联剂和润滑剂的含量分别是0-5％；滑石粉或碳酸钙粉含量分别是3～10％。
偶联剂是硅烷偶联剂或钛酸脂偶联剂或铝酸脂偶联剂；润滑剂是55～65度的石蜡或/和氯化PE蜡或/和氧化PE蜡或/和硬脂酸脂或/和硬脂酸盐。
植物纤维是糠粉，或/和花生壳粉，或/和木粉，或/和秸秆粉。
植物纤维的粒度为40-200目。
一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于该方法包含下列工艺过程：
(1)将预处理的回收废旧塑料中的高密度聚乙烯(HDPE)进行破碎、磁选、干燥处理；
(2)将植物纤维粉碎到40～200目，去除多余的水份；
(3)将粉碎好的植物纤维粉料放入转速700～2100转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；
(4)当植物纤维的温度经过高速搅拌升到70～110℃时，加入预处理好的HDPE，继续搅拌至温度到105～130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40～80℃；
(5)混合配制好的原料在130～210℃操作温度下，用混炼设备进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料。选用的混炼设备可以是捏合机、开炼机、密炼机、平行双螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机；
(6)循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于该方法包含下列工艺过程：
(1)将预处理的回收废旧混杂塑料袋通过干燥系统进行干燥(如果塑料中的含水量不高可直接进入到下一个步骤)，干燥系统的操作温度为70～120℃；
(2)混杂塑料袋进入带有强制喂料系统或采用人工强制喂料送入排气式单机或二级或三级螺杆挤出机造粒备用；
(3)将回收废旧塑料中的高密度聚乙烯(HDPE)进行破碎、磁选、干燥处理；
(4)将植物纤维粉碎到40～200目，去除多余的水份；
(5)将粉碎好的植物纤维粉料放入转速700～2100转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；
(6)当植物纤维的温度经过高速搅拌升到70～110℃时，加入预处理好的废弃塑料袋颗粒和HDPE，继续搅拌至温度到105～130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40～80℃；
(7)混合配制好的原料在130～210℃操作温度下，用混炼设备进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料。选用的混炼设备可以是捏合机、开炼机、密炼机、平行双螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机；
(8)循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料货运托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于以转速700～2100转/分钟搅拌植物纤维粉料时，可加入偶联剂，或/和当植物纤维的温度经过高速搅拌升到70～110℃时，加入预处理好的HDPE或废弃塑料袋颗粒和HDPE的同时加入润滑剂或滑石粉或碳酸钙粉或其中的两种或三种继续搅拌至温度到105～130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40～80℃，再进行混炼、造粒或破碎。
一种采用循环混熔塑木合成材料制造的货运托盘，其特征在于货运托盘的支撑梁2、面板1或面板1和底板3的型材由自攻螺钉或螺栓连接固定。
本发明是以城市生活垃圾中的废弃物为原料，我国每年约产生城市生活垃圾6443万吨，垃圾中的废塑料袋的含量约占5％，即322万吨，而我国每年生产用于出口的货运托盘约6亿片，其中90％是木质托盘，消耗木材约2000万立方米；使用本发明技术，可以生产货运托盘3.58亿片，因此是治理白色污染的最好方式，同时也避免了因消耗大量木材而给环境带来的隐患；整个技术过程工艺简单，不用或很少用添加剂，可以循环使用，环保无公害，生产成本低，产量高，市场潜力大，不需要进行熏蒸或高温灭虫等出口前的检疫或免疫处理。
附图说明
图1是一种用该材料制造的四向进叉的钢化塑料货运托盘；
图2是一种用该材料制造的带底板的四向进叉的钢化塑料货用托盘；
图3是一种用该材料制造的二向进叉的钢化塑料托盘。
具体实施方式
实施例1：
将生活垃圾中回收的经分拣的废旧塑料中的高密度聚乙烯(HDPE)进行破碎、磁选、干燥处理；将花生壳粉碎到60目，去除多余的水份，按照45％的比例放入转速1400转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；当花生壳粉的温度经过高速搅拌升到100℃时，加入55％预处理好的HDPE，继续搅拌至温度到120℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至60℃；混合配制好的原料在150℃操作温度下，用密炼机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料。将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料的货运托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
实施例2：
将秸秆粉碎到70目，去除多余的水份；按照57％的比例将粉碎好的秸秆粉料放入转速1700转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；当秸秆粉的温度经过高速搅拌升到80℃时，加入40％预处理好的HDPE，同时加入3％的硬脂酸脂润滑剂，继续搅拌至温度到110℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至50℃；混合配制好的原料在180℃操作温度下，用捏合机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料。将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
实施例3：
将生活垃圾中回收的经分拣和预处理好的废弃塑料袋，通过干燥系统进行干燥，干燥系统的操作温度为100℃；进入带有强制喂料系统或采用人工强制喂料送入排气式单螺杆挤出机造粒备用。将回收废旧塑料中的高密度聚乙烯(HDPE)进行破碎、磁选、干燥处理；将糠粉粉碎到150目，去除多余的水份；将粉碎好的糠粉按照45％的比例放入转速700转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；当糠粉的温度经过高速搅拌升到70℃时，加入45％预处理好的废弃塑料袋颗粒和10％的HDPE，继续搅拌至温度到105℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至80℃；混合配制好的原料在130℃操作温度下，用开炼机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料；将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
实施例4：
将预处理的回收废旧混杂塑料袋送入带有强制喂料系统或采用人工强制喂料送入二级螺杆挤出机造粒备用；将木粉粉碎到100目，去除多余的水份；按照38％的比例，将粉碎好的木粉放入转速2100转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌，加入2％的硅烷偶联剂；当木粉的温度经过高速搅拌升到110℃时，加入50％预处理好的废弃塑料袋颗粒和7％预处理好的废弃HDPE，同时加入3％的1000目碳酸钙粉，继续搅拌至温度到130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40℃；混合配制好的原料在140℃操作温度下，用平行双螺杆挤出机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料；将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
实施例5：
将木粉和秸秆粉碎到40目，去除多余的水份；按照30％的比例将粉碎好的秸秆粉料放入转速1500转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；当木粉和秸秆粉的温度经过高速搅拌升到90℃时，加入63％预处理好的HDPE，同时加入7％的500目滑石粉，继续搅拌至温度到120℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至60℃；混合配制好的原料在190℃操作温度下，用锥形双螺杆挤出机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料。将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
实施例6：
将生活垃圾中回收的经分拣和预处理好的废弃塑料袋，送入带有强制喂料系统或采用人工强制喂料送入排气式三级螺杆挤出机造粒备用。将回收废旧塑料中的高密度聚乙烯(HDPE)进行破碎、磁选、干燥处理；将木粉粉碎到200目，去除多余的水份；将粉碎好的木粉按照30％的比例放入转速1000转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌，加入3％的铝酸脂偶联剂；当木粉的温度经过高速搅拌升到105℃时，加入47％预处理好的废弃塑料袋颗粒和20％的HDPE，继续搅拌至温度到125℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至70℃；混合配制好的原料在180℃操作温度下，用平行双螺杆挤出机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料；将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
实施例7：
将糠粉粉碎到120目，去除多余的水份；按照40％的比例将粉碎好的秸秆粉料放入转速1100转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌，加入2％的硅烷偶联剂；当糠粉的温度经过高速搅拌升到80℃时，加入45％预处理好的HDPE，同时加入2％氯化PE蜡润滑剂和5％的800目滑石粉和6％的300目碳酸钙粉，继续搅拌至温度到125℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至65℃；混合配制好的原料在210℃操作温度下，用密炼机进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料。将循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
按照上述实施例可以制成钢化塑料托盘所用的支撑梁2、面板1和底板3等型材，用自攻螺钉或螺栓将其连接固定，制成各种规格的货运托盘。
Claims (8)
1.一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于主要成分为：回收的经分拣和预处理好的废旧HDPE，预处理好的植物纤维，其重量配比是：
预处理好的废旧HDPE： 40-70％
预处理好的植物纤维： 30-60％
该方法包含下列工艺过程：
(1)将预处理的回收废旧塑料中的高密度聚乙烯HDPE进行破碎、磁选、干燥处理；
(2)将植物纤维粉碎到40～200目，去除多余的水份；
(3)将粉碎好的植物纤维粉料放入转速700～2100转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；
(4)当植物纤维的温度经过高速搅拌升到70～110℃时，加入预处理好的HDPE，继续搅拌至温度到105～130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40～80℃；
(5)混合配制好的原料在130～210℃操作温度下，用混炼设备进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料；
(6)循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
2.一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于主要成分为：生活垃圾中经分拣回收和预处理好的废弃塑料袋，预处理好的植物纤维，和经回收后预处理好的废旧HDPE，其重量配比是：
废弃塑料袋： 35-50％
预处理好的废旧HDPE： 5-30％
预处理好的植物纤维： 20-60％
该方法包含下列工艺过程：
(1)将预处理的回收废旧混杂塑料袋通过干燥系统进行干燥，如果塑料中的含水量不高可直接进入到下一个步骤，干燥系统的操作温度为70～120℃；
(2)混杂塑料袋进入带有强制喂料系统或采用人工强制喂料送入排气式单机或二级或三级螺杆挤出机造粒备用；
(3)将回收废旧塑料中的高密度聚乙烯HDPE进行破碎、磁选、干燥处理；
(4)将植物纤维粉碎到40～200目，去除多余的水份；
(5)将粉碎好的植物纤维粉料放入转速700～2100转/分钟的浆叶搅拌机中高速搅拌；
(6)当植物纤维的温度经过高速搅拌升到70～110℃时，加入预处理好的废弃塑料袋颗粒和HDPE，继续搅拌至温度到105～130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40～80℃；
(7)混合配制好的原料在130～210℃操作温度下，用混炼设备进行混炼和塑化后造粒或直接破碎，即制得循环混熔合成材料；
(8)循环混熔合成材料，经过螺杆挤出机和模具挤压成钢化塑料托盘所用的型材，把这些定制的型材按要求的尺寸裁断。
3.根据权利要求1或2所述的一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于以转速700～2100转/分钟搅拌植物纤维粉料时，可加入偶联剂，或/和当植物纤维的温度经过高速搅拌升到70～110℃时，加入预处理好的HDPE或废弃塑料袋颗粒和HDPE的同时加入润滑剂或滑石粉或碳酸钙粉或其中的两种或三种，继续搅拌至温度到105～130℃后进入到水冷却搅拌机中冷却至40～80℃，再进行混炼、造粒或破碎。
4.根据权利要求3所述的一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于所述的偶联剂和润滑剂的含量分别是0-5％；所述的滑石粉或碳酸钙粉含量分别是3～10％。
5.根据权利要求4所述的一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于偶联剂是硅烷偶联剂或钛酸脂偶联剂或铝酸脂偶联剂；润滑剂是55～65度的石蜡或/和氯化PE蜡或/和氧化PE蜡或/和硬脂酸脂或/和硬脂酸盐。
6.根据权利要求1或2所述的一种循环混熔塑木合成材料的生产方法，其特征在于植物纤维是糠粉，或/和花生壳粉，或/和木粉，或/和秸秆粉。
7.一种循环混熔塑木合成材料，其特征在于采用权利要求1-6中任意一种方法生产制造。
8.一种采用权利要求7所述的循环混熔塑木合成材料制造的货运托盘，其特征在于货运托盘的支撑梁(2)、面板(1)或面板(1)和底板(3)的型材由自攻螺钉或螺栓连接固定。
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