[go: up one dir, main page]

RU2327712C1 - Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material - Google Patents

Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material Download PDF

Info

Publication number
RU2327712C1
RU2327712C1 RU2007111211A RU2007111211A RU2327712C1 RU 2327712 C1 RU2327712 C1 RU 2327712C1 RU 2007111211 A RU2007111211 A RU 2007111211A RU 2007111211 A RU2007111211 A RU 2007111211A RU 2327712 C1 RU2327712 C1 RU 2327712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
polymer
polymer waste
construction material
waste processing
Prior art date
Application number
RU2007111211A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Савва Николаевич Попов (RU)
Савва Николаевич Попов
Ольга Николаевна Буренина (RU)
Ольга Николаевна Буренина
Сардана Суреновна Даваасенге (RU)
Сардана Суреновна Даваасенге
Original Assignee
Институт проблем нефти и газа СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем нефти и газа СО РАН filed Critical Институт проблем нефти и газа СО РАН
Priority to RU2007111211A priority Critical patent/RU2327712C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2327712C1 publication Critical patent/RU2327712C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention uses unsorted waste of thermoplastic polymers LDPE, HDPE, in an amount of 10-50 % weight. The waste is crushed in advance and mixed with clay with a humidity of 8-12 %. The product is formed and pressed at a specific pressure of 10MPa. After that, heat treatment is carried out at a temperature increase rate of 20°C/min. The duration of soaking at the polymer melting temperature is 90-180 minutes.
EFFECT: decreased energy consumption, simplification of method, and production of material with high technical performance.
1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве на основе полимерных отходов стеновых, отделочных и дорожно-строительных композиционных материалов для гражданского строительства.The invention relates to the field of construction and can be used in the production of polymer, waste wall, decoration and road-building composite materials for civil engineering.

Известен способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала, включающий измельчение отходов, их пластификацию и вальцевание (Патент РФ №2002106847 «Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала») [1].A known method of processing polymer waste to produce building material, including crushing waste, plasticizing and rolling (RF Patent No. 2002106847 "Method for processing polymer waste to produce building material") [1].

Недостатком известного способа является сложная технологическая схема, включающая предварительную сортировку отходов по цвету, сорту и степени загрязнения, мойку и сушку измельченных отходов, термопластификацию с введением антиоксиданта и светостабилизатора вторичного полиэтилена и вальцевание. Все указанные операции не только трудоемки и энергоемки, но и требуют использования дорогостоящего оборудования и реактивов, что значительно повышает себестоимость изготовляемых изделий.The disadvantage of this method is the complex technological scheme, including preliminary sorting of waste by color, grade and degree of contamination, washing and drying of ground waste, thermoplasticization with the introduction of an antioxidant and light stabilizer of secondary polyethylene and rolling. All these operations are not only labor-consuming and energy-intensive, but also require the use of expensive equipment and reagents, which significantly increases the cost of manufactured products.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления облицовочных листовых изделий из отходов пленочных полимерных материалов (Патент РФ №2143443 «Способ изготовления листовых облицовочных изделий из полимерных отходов») [2], включающий измельчение пленки, очистку от пылевых и жировых отложений, промывку, сушку, распределение и уплотнение сырья на подложке до отверждения готового изделия.Closest to the proposed invention is a method of manufacturing a facing sheet products from waste plastic film materials (RF Patent No. 2143443 "Method for the manufacture of sheet facing products from polymer waste") [2], including shredding the film, cleaning from dust and grease deposits, washing, drying , distribution and compaction of raw materials on the substrate until the finished product is cured.

Недостатком известного способа является сложность технологии и высокая энергоемкость, а именно использование дополнительного измельчения и обжатия в агломераторе с одновременным окрашиванием путем ввода пигментных красителей, дополнительного уплотнения при температурах 100-110°С в течение 3-8 минут и окончательного оплавления при температурах 160-180°С и прессования на подложке.The disadvantage of this method is the complexity of the technology and high energy consumption, namely the use of additional grinding and compression in an agglomerator with simultaneous coloring by introducing pigment dyes, additional densification at temperatures of 100-110 ° C for 3-8 minutes and final melting at temperatures of 160-180 ° C and pressing on a substrate.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости и упрощение технологического цикла изготовления изделий, и применение доступных и дешевых дополнительных ингредиентов.The objective of the present invention is to reduce energy intensity and simplify the technological cycle of manufacturing products, and the use of affordable and cheap additional ingredients.

Для достижения поставленной задачи предлагается технологический подход, основанный на двухстадийной технологии, предусматривающей на первом этапе холодное прессование изделий и на втором - термообработку (спекание) изделий в свободном состоянии при температуре плавления полимера. При этом рецептура композита содержит не менее двух составляющих, из которых один обеспечивает сохранение формы изделия после холодного прессования (глинистое сырье), а другой (отходы термопластичных полимеров) - выступает после спекания в качестве связующего, определяющего необходимые технические характеристики изделия, соответствующие требованиям технических условий для конкретных типов продукции.To achieve this goal, a technological approach is proposed, based on a two-stage technology, which provides for the cold pressing of products at the first stage and heat treatment (sintering) of products in the free state at the polymer melting point at the second stage. At the same time, the composite formulation contains at least two components, one of which ensures the preservation of the product shape after cold pressing (clay raw materials), and the other (waste thermoplastic polymers) acts after sintering as a binder that determines the necessary technical characteristics of the product that meet the requirements of technical conditions for specific types of products.

Несортированные отходы термопластичных полимеров (ПЭНД, ПЭВД) в количестве 10-50 мас.% предварительно измельчают в ножевой дробилке, затем смешивают с глиной влажностью 8-12%, полученную смесь помещают в матрицу необходимой формы и прессуют изделие на гидравлическом прессе при удельном давлении 10 МПа. Полученный материал высушивают при комнатной температуре до постоянного веса и подвергают температурной обработке. Скорость подъема температуры составляет 20°С/мин, продолжительность выдержки при температуре плавления полимера - 90-180 мин в зависимости от габаритов изделия.Unsorted waste of thermoplastic polymers (HDPE, LDPE) in an amount of 10-50 wt.% Is pre-crushed in a knife crusher, then mixed with clay with a moisture content of 8-12%, the resulting mixture is placed in a matrix of the required shape and the product is pressed on a hydraulic press at a specific pressure of 10 MPa The resulting material is dried at room temperature to constant weight and subjected to heat treatment. The rate of temperature rise is 20 ° C / min, the exposure time at the polymer melting point is 90-180 minutes, depending on the dimensions of the product.

Основные физико-механические свойства материалов, изготовленных предлагаемым способом, представлены в табл.1.The main physical and mechanical properties of materials manufactured by the proposed method are presented in table 1.

Анализ полученных результатов показал, что, варьируя содержание полимерных отходов в композите, можно в широком диапазоне управлять свойствами материалов и изготовлять конкретные виды изделий в соответствии с требованиями нормативно-технических документов. Установлено максимально возможное содержание полиэтилена в композите, равное 50 мас.%.An analysis of the results showed that by varying the content of polymer waste in the composite, it is possible to control the properties of materials in a wide range and manufacture specific types of products in accordance with the requirements of regulatory and technical documents. The maximum possible content of polyethylene in the composite is set equal to 50 wt.%.

Таблица 1
Основные физико-механические свойства композиционных материалов
Table 1
The main physical and mechanical properties of composite materials
No. ПоказательIndicator Содержание отходов полимеров, мас.%The content of polymer wastes, wt.% 1010 15fifteen 20twenty 30thirty 4040 50fifty 1one Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,651.65 1,521,52 1,371.37 1,211.21 1,171.17 1,061.06 22 Прочность при сжатии, МПаCompressive strength, MPa 9,119.11 11,0111.01 10,7610.76 16,1216.12 18,2718.27 20,4520.45 33 Прочность на изгиб, МПаBending Strength, MPa 2,612.61 2,922.92 3,173.17 3,833.83 4,374.37 5,715.71 4four Водопоглощение, %Water absorption,% 6,216.21 6,146.14 6,036.03 5,875.87 5,125.12 4,734.73

Технико-экономическая эффективностьFeasibility

Использование заявляемого изобретения, реализуемого на доступном и дешевом оборудовании, позволяет снизить энергоемкость, упростить и сократить технологический цикл изготовления изделий за счет исключения операций предварительной сортировки, мойки и сушки полимерных отходов, снизить себестоимость производства и получить строительный материал, обладающий высокими технико-эксплуатационными свойствами.Using the claimed invention, which is implemented on affordable and cheap equipment, can reduce energy consumption, simplify and shorten the technological cycle of manufacturing products by eliminating the operations of pre-sorting, washing and drying polymer waste, reduce the cost of production and obtain a building material with high technical and operational properties.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2002106847 «Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала» / М.А.Ермаков. - 8 с.1. RF patent No. 2002106847 "Method for the processing of polymer waste to produce building material" / M.A. Ermakov. - 8 p.

2. Патент РФ №2143443 «Способ изготовления листовых облицовочных изделий из полимерных отходов» / С.В.Меньшов. - 7 с.2. RF patent No. 2143443 "Method for the manufacture of sheet cladding products from polymer waste" / S.V. Menchov. - 7 p.

Claims (1)

Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала, отличающийся тем, что несортированные отходы термопластичных полимеров (ПЭНД, ПЭВД) в количестве 10-50 мас.% предварительно измельчают в ножевой дробилке, затем смешивают с глиной влажностью 8-12%, полученную смесь помещают в матрицу необходимой формы и прессуют изделие при удельном давлении 10 МПа, далее материал подвергают температурной обработке при следующих режимах:A method of processing polymer waste to produce building material, characterized in that the unsorted waste of thermoplastic polymers (HDPE, LDPE) in an amount of 10-50 wt.% Is pre-crushed in a knife crusher, then mixed with clay with a moisture content of 8-12%, the resulting mixture is placed in the matrix of the required shape and the product is pressed at a specific pressure of 10 MPa, then the material is subjected to heat treatment in the following modes: скорость подъема температуры 20°С/мин;the rate of temperature rise 20 ° C / min; продолжительность выдержки при температуре плавления полимера 90-180 мин.the exposure time at a polymer melting point of 90-180 minutes
RU2007111211A 2007-03-27 2007-03-27 Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material RU2327712C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111211A RU2327712C1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111211A RU2327712C1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2327712C1 true RU2327712C1 (en) 2008-06-27

Family

ID=39680046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111211A RU2327712C1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2327712C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD166Z (en) * 2009-11-02 2010-10-31 Николай СЕРАФИМЧУК Composite material and process for the obtaining thereof
RU2614684C2 (en) * 2015-06-02 2017-03-28 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Инновации" Method for processing wood and thermopolymer waste and manufacturing of railway sleepers
RU2672285C1 (en) * 2017-11-20 2018-11-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Raw material mixture for production of facing composite products
RU2672901C2 (en) * 2015-11-06 2018-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калмыцкий государственный университет" Method for building materials production
RU2679017C1 (en) * 2017-11-20 2019-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Method of processing polymer wastes and glass breakage with obtaining facing and finishing materials
RU2698352C1 (en) * 2018-12-24 2019-08-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Crude mixture for production of facing polymer composite articles
RU2792476C1 (en) * 2022-10-03 2023-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Raw mix for production of facing polymer composite materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1585312A1 (en) * 1988-06-06 1990-08-15 Предприятие П/Я В-8952 High-filled polymeric composition
RU2109711C1 (en) * 1994-12-29 1998-04-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "КРОМ" Method for manufacturing of construction elements of clay raw materials
RU2143443C1 (en) * 1998-10-01 1999-12-27 Меньшов Сергей Викторович Method of manufacturing facing sheet products made of polymeric waste
RU2002106847A (en) * 2002-03-18 2003-12-20 Михаил Александрович Ермаков METHOD FOR PROCESSING POLYMERIC WASTE WITH PRODUCTION OF BUILDING MATERIAL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1585312A1 (en) * 1988-06-06 1990-08-15 Предприятие П/Я В-8952 High-filled polymeric composition
RU2109711C1 (en) * 1994-12-29 1998-04-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "КРОМ" Method for manufacturing of construction elements of clay raw materials
RU2143443C1 (en) * 1998-10-01 1999-12-27 Меньшов Сергей Викторович Method of manufacturing facing sheet products made of polymeric waste
RU2002106847A (en) * 2002-03-18 2003-12-20 Михаил Александрович Ермаков METHOD FOR PROCESSING POLYMERIC WASTE WITH PRODUCTION OF BUILDING MATERIAL

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD166Z (en) * 2009-11-02 2010-10-31 Николай СЕРАФИМЧУК Composite material and process for the obtaining thereof
RU2614684C2 (en) * 2015-06-02 2017-03-28 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Инновации" Method for processing wood and thermopolymer waste and manufacturing of railway sleepers
RU2672901C2 (en) * 2015-11-06 2018-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калмыцкий государственный университет" Method for building materials production
RU2672285C1 (en) * 2017-11-20 2018-11-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Raw material mixture for production of facing composite products
RU2679017C1 (en) * 2017-11-20 2019-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Method of processing polymer wastes and glass breakage with obtaining facing and finishing materials
RU2698352C1 (en) * 2018-12-24 2019-08-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Crude mixture for production of facing polymer composite articles
RU2792476C1 (en) * 2022-10-03 2023-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Raw mix for production of facing polymer composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2327712C1 (en) Method of polymer waste processing allowing to obtain construction material
US20230092763A1 (en) Plastic composition
CN103154098B (en) From the matrix material of at least one composition in waste and vulcanized rubber and tire cord
CN104804331B (en) Reuse method of FRP waste, PVC-based wood-plastic composite material and preparation method thereof
CA2676961A1 (en) Resin pellet from recycled waste
CN110405895A (en) An eco-friendly lightweight composite armor plate core material
KR20160046590A (en) Manufacturing method of wpc
CN102898852A (en) Coconut tree branch and leaf fiber based wood-plastic composite material and preparation method of coconut tree branch and leaf fiber based wood-plastic composite material
KR102038841B1 (en) Method for manufacturing synthetic wood containing semi-carbonized wood powder and activated carbon
KR101996175B1 (en) Method for manufacturing lightweight foamed reclaimed leather for footwear and recycled leather produced by the method
CN104073008A (en) Plant straw and biogum compound material and preparation method thereof
CN102485461A (en) Manufacturing method of garbage plastics
KR102272182B1 (en) Method for preparing artificial aggregate using recycled film materials
CN108000773A (en) A kind of recycling technique of industrial solid waste
RU2679017C1 (en) Method of processing polymer wastes and glass breakage with obtaining facing and finishing materials
CN104774369A (en) Method for preparing polyethylene-based wood-plastic composite material by using peanut shell powder
EP3842482A1 (en) Ecological composite made of recycled thermoplastic materials and method used in its production
RU2614684C2 (en) Method for processing wood and thermopolymer waste and manufacturing of railway sleepers
US9486808B2 (en) Process of obtaining plastic compound based on fibrous plant material, plastic compound based on fibrous plant material obtained and equipment for extrusion of plastic compound based on fibrous plant material
RU2813516C1 (en) Composite material for making street furniture and method for production thereof
RU2681709C1 (en) Composite construction material
CN1935729B (en) Calcium-wood-plastic decorative board and its production method
CN103419262A (en) Waste timber regeneration method
KR101076387B1 (en) Manufacturing method of eco-friendly ocher molded products by recycling thermosetting waste polyurethane
ES2977134T3 (en) Procedure and apparatus for the treatment of a starting material, and use

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180328