模具內置回收料法生產的聚氨酯一體化板及生產工藝的製作方法
2023-04-25 10:39:51
專利名稱：模具內置回收料法生產的聚氨酯一體化板及生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚氨酯板及其生產工藝，具體的涉及模具內置回收料法生產的聚氨酯一體化板及生產工藝。
背景技術：
碳排放造成全球氣候變暖，威脅人類生存。全球能源使用以及與此相關的溫室氣體排放有1/3與建築物耗能有關，城市碳排放60%來源於建築維持功能，我國存量建築總面積約為430億m2，真正意義上的節能建築不足10%。建築節能減排是我國減排工作的重
點ο在現有建築保溫材料中，以聚氨酯(PU)的保溫隔熱性為最佳，添加阻燃劑後其防火性能也更為優越。聚氨酯產品在歐美國家的應用已超過60%，在我國尚不足8%。究其原因，主要是因為聚氨酯產品的價格偏高，其原材料價格大約為1.2-1. 6萬元/噸，許多人認為不符合我國的消費水平。因此，如何降低聚氨酯材料的生產成本和銷售價格，從而使其得到廣泛推廣，已經越來越引起人們的重視。降低成本的途徑之一是聚氨酯廢舊料的回收再利用。這裡所指的廢舊料包括生產中的邊角料和老化報廢的各類PU材料。以電冰箱為例，我國冰箱的社會保有量已達到1.2 億臺，每年更新的冰箱約有400萬臺，按每臺冰箱可以拆解3公斤左右的聚氨酯保溫板來計算，全國每年光通過廢舊電冰箱就能回收1.2萬噸廢舊聚氨酯保溫板。但遺憾的是，目前回收的廢舊聚氨酯並沒有能夠得到回收利用，目前的處理方法是填埋法和焚燒法。其中，掩埋法很難使聚氨酯廢棄物發生分解，且佔用土地、消耗資源；而焚燒處理，如果焚燒過程中燃燒不完全將會產生有毒氣體，造成二次汙染。從理論上來說，廢舊聚氨酯的回收利用方式有物理法和化學法兩種。這兩種方法是通過物理或化學的過程實現廢棄資源的再利用，是PU廢棄物回收利用的發展方向。化學處理法是指PU材料在化學降解劑的作用下，降解成相對低分子質量物質。根據所用降解劑的不同，聚氨酯材料的化學回收處理方法可分為醇解法、水解法、鹼解法、氨解法、胺解法、熱解法、加氫裂解法和磷酸酯降解法等。但是化學回收處理技術工藝相對複雜，經濟價值較低，發展較晚，眼下仍然處於研究完善之中。物理處理法是利用粘結、熱壓、擠出成型等方法使聚氨酯廢棄物回收利用。其中也包括通過粉碎的方法將聚氨酯廢料粉碎成細片或粉末作為填充料。比較流行的做法是粘結成型法，但該種方法的最大缺陷是再生後的泡沫製品性能下降，只適用於作低檔部件，經濟價值也不高。另一種常用的方法是將回收的聚氨酯打成碎粉，然後通過發泡劑的加粉針孔將粉末和聚氨酯原料同時間打入模具內進行發泡成型(此種方式仍屬於物理處理法範疇)。但這種加工方式，一方面對打碎的粉末的細度要求特別高(要求在SOOmesh以上)，加工難度大。另一方面，回料顆粒會常常堵塞加粉的針孔，降低針孔的使用性能、減少了針孔的使用壽命。同時，對聚氨酯的再利用用量也很有限。此方法尚處於實驗室階段，沒有進入工廠運CN 102173024 A
說明書
2/4頁 作。聚氨酯在建築保溫領域的應用主要有聚氨酯現場發泡外加裝飾面層體系，預製聚氨酯保溫板材現場粘貼外加裝飾面層體系，以及聚氨酯與其他既有材料(金屬板材，石材、 矽鈣板等)複合一體化板和高、低密度聚氨酯複合一體化板。由於聚氨酯的粘結特性主要體現在主動粘結上，其他材料很難主動與聚氨酯粘結成一體，因此聚氨酯與其他既有材料複合一體化板，是兩種材料完全靠粘結膠粘貼，安裝後容易變形，且大面積施工難度大。雙密度聚氨酯複合一體化板，是利用聚氨酯可塑性，通過將聚氨酯發泡成不同的密度，分別製造成高密度的內外牆裝飾板材和低密度的內外牆保溫板材，然後將這兩種板材用粘結膠粘貼在一起從而形成的一體化板。其重量非常輕，安裝方便，節約了安裝程序。 其缺點是增加了生產工序，因為要分別製作出高密度裝飾板的模具和低密度保溫板模具， 分別生產裝飾板和保溫板，然後人工通過工具再用粘結膠粘貼在一起，人工連結膠粘黏質量無法保證，且無法實現大規模工業化生產。
發明內容
為解決上述問題，本發明提供模具內置回收料法生產聚氨酯一體化板的生產工藝，可以大量利用聚氨酯回收料，產品性能優良並能降低成本並減少汙染。同時還包括以上工藝生產的保溫裝飾一體化聚氨酯板。模具內置回收料法生產聚氨酯一體化板的生產工藝，其特徵在於包括以下步驟 模具由活動的擋板分成上下兩腔，分別為低密度裝飾層模具腔和高密度保溫層模具腔，先向裝飾層模具腔中利用發泡機添加裝飾層聚氨酯原料發泡成型聚氨酯裝飾層；固化後翻轉模具，抽出擋板，均勻地加上不多於保溫層總量2/3的聚氨酯回收料，再通過發泡機將保溫層聚氨酯原料打入模具內，原料滲入進回收料並充分融合，將回收料包裹在其中，在已成型的裝飾層表面發泡成聚氨酯保溫層。所述聚氨酯原料包括黑料與白料，所述黑料為異氰酸酯，所述白料包括阻燃劑、穩定劑、發泡劑、催化劑和聚醚多元醇。所述回收料的粒徑為不大於保溫層厚度的2/3。所述模具為在模具上下層之間加有一個塗有脫模劑的金屬擋板的特製模具。所述一體化板從模具內取出後，待6-M小時後對裝飾層進過修剪、塗飾處理。所述發泡成型時間10-20分鐘，模溫在120_220°C之間，模內壓力在0. 5-5MPA，固化時間為10-20分鐘。所述模溫在180°C時，每毫米厚的硬質聚氨酯碎料模壓0. 5分鐘。根據上述任一所述的生產工藝生產的聚氨酯一體化板。本發明所取得的積極效果如下本發明將模具分成裝飾層模具腔和保溫層模具腔兩個腔，先將裝飾層成型，然後移除兩腔之間的擋板，在保溫層模具腔內部內置回收料，利用模具的一體化以及利用聚氨酯本身的粘連性和發泡成型特性，使保溫層的聚氨酯原料直接包裹回收料並發泡在已成型的裝飾層聚氨酯層上，不需要再通過粘結膠粘黏，將原本的三道工序，變成了一道，可實現大規模工業化生產。
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本發明在添加聚氨酯的回收料時，不需要通過發泡機添加聚氨酯回料粉末，因而對回收料的加工利用要求降低，不再需要將聚氨酯廢料打得很碎，其粒徑只要不大於保溫層厚度的2/3即可，避免了現有處理聚氨酯廢料技術中聚氨酯廢料需要從發泡機噴頭加料，易損壞機械的缺陷。使用該方法可以添加60-70%的回料，對回收料的利用率大幅增加。 本發明對於聚氨酯廢舊料的再利用，節約了原材料的同時，降低了對環境的汙染，降低了對機械的要求，延長了機械的使用壽命。阻燃劑等添加劑添加於新料中，由於發泡成型過程中，新料包裹住舊料，和廢舊聚氨酯能相互滲透融合，使阻燃劑等添加物較為均勻的分布在再生板內，從而不影響其阻燃等化學性能。通過控制廢料聚氨酯塊度的大小，使聚氨酯回收料能被新料滲透、包裹形成符合工藝要求的物理結構，其產品強度雖有所削弱，但並不影響產品的使用(物理)性能，強度符合國家標準。本發明解決了聚氨酯回收料的規模化生產利用問題，充分利用回收料，變廢為寶， 減少了環境汙染；大大降低了聚氨酯裝飾保溫板的生產成本，使得聚氨酯裝飾保溫板在中國的推廣使用成為可能；減少了生產工序，提高了生產效率，降低了生產機械的損耗，實現了大規模、工業化生產。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
來進一步解釋本發明。先對回收的舊冰箱進行拆解、分選，將金屬和其他塑料排除後將聚氨酯回收料進行淨化修剪待用。本實施例模具有上下兩層，上層為高密度聚氨酯裝飾模具腔，下層為低密度聚氨酯保溫模具腔，兩層之間是一個特製的塗有脫模劑的金屬擋板。先生產聚氨酯裝飾層，即將模具裝飾層模具腔朝上，按照常規生產方式及常規的原料和配比在第一流水線上生產出聚氨酯裝飾層，將聚氨酯黑料和白料通過發泡機，噴、鋪放到模具內，關上模具發泡成型，再固化15分鐘。裝飾層固化完成後，將模具翻轉，將模具保溫層模具腔朝上，已製作完成的裝飾層朝下；取下特製的塗有脫模劑的金屬擋板，本實施例保溫層的厚度為4(MM，則均勻地加上總量2/3的聚氨酯回收料即回收料的體積為25X25X25MM ；按照常規生產方式及常規的原料和配比通過發泡機將調製好的聚氨酯黑料和白料打入模具內，原料遇到回收料會滲入進回收料並充分融合，將回收料包裹在其中，關上模具，其便可在模具內發泡成聚氨酯保溫層， 其發泡成型時間為20分鐘，生產過程中，模溫為150-250°C，模內壓力為0. 5-10MPA，固化時間為15-30分鐘。將製作完成的一體化板從模具內取出，因模具內溫度較高，待冷卻、完全固化後， 後再進過修剪、塗飾處理，即完成一個通過模具內置料方式回收、生產聚氨酯一體化板的完整工藝過程。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。因此，儘管本說明書參照實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或者等同替換；而一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明專利的保護範圍當中。
權利要求
1.模具內置回收料法生產聚氨酯一體化板的生產工藝，其特徵在於包括以下步驟模具由活動的擋板分成上下兩腔，分別為低密度裝飾層模具腔和高密度保溫層模具腔，先向裝飾層模具腔中利用發泡機添加裝飾層聚氨酯原料發泡成型聚氨酯裝飾層；固化後翻轉模具，抽出擋板，均勻地加上不多於保溫層總量2/3的聚氨酯回收料，再通過發泡機將保溫層聚氨酯原料打入密封的模具內，原料滲入進回收料並充分融合，將回收料包裹在其中，在模具內發泡成聚氨酯保溫層。
2.根據權利要求1所述生產工藝，其特徵在於所述聚氨酯原料包括黑料與白料，所述黑料為異氰酸酯，所述白料包括阻燃劑、穩定劑、發泡劑、催化劑和聚醚多元醇。
3.根據權利要求1所述生產工藝，其特徵在於所述回收料的粒徑為不大於保溫層厚度的 2/3。
4.根據權利要求1所述生產工藝，其特徵在於所述模具為在模具上下層之間加有一個塗有脫模劑的金屬擋板的特製模具。
5.根據權利要求1所述生產工藝，其特徵在於所述一體化板從模具內取出後，待6-M 小時後對裝飾層進過修剪、塗飾處理。
6.根據權利要求1所述生產工藝，其特徵在於所述發泡成型時間10-20分鐘，模溫在 120-220°C之間，模內壓力在0. 5-5MPA，固化時間為10-20分鐘。
7.根據權利要求6所述生產工藝，其特徵在於所述模溫在180°C時，每毫米厚的硬質聚氨酯碎料模壓0. 5分鐘。
8.根據權利要求1所述生產工藝，其特徵在於所述回收料為冰箱、冷庫的廢舊硬質泡沫。
9.根據權利要求1-8任一所述的生產工藝生產的一體化聚氨酯板。
全文摘要
模具內置回收料法生產聚氨酯一體化板的生產工藝，包括以下步驟模具由活動的擋板分成低密度裝飾層模具腔和高密度保溫層模具腔，先利用發泡機添加裝飾層聚氨酯原料發泡成型聚氨酯裝飾層；固化後翻轉模具，抽出擋板，加入聚氨酯回收料，再通過發泡機將保溫層聚氨酯原料打入模具內，原料滲入進回收料並充分融合，將回收料包裹在其中，在已成型的裝飾層表面發泡成聚氨酯保溫層。本發明解決了聚氨酯回收料的規模化生產利用問題，大大降低了聚氨酯裝飾保溫板的生產成本，減少了生產工序，降低了生產機械的損耗，實現了大規模、工業化生產。
文檔編號B29C44/06GK102173024SQ20111000672
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者袁義明, 魯寧 申請人:袁義明, 魯寧