一次性熔融再生聚乙烯農用地膜製備工藝的製作方法
2023-05-08 16:26:16 1
專利名稱：一次性熔融再生聚乙烯農用地膜製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種農用地膜製備工藝，尤其涉及一次性熔融再生聚乙烯農用地膜製備工藝，屬農化領域。
背景技術：
農用薄膜是繼種子、化肥、農藥之後的農業重要生產資料，它的應用為我國農業生產帶來了一場革命，對農業增效、農民增收作出了重要貢獻。常使用的薄膜為普通聚氯乙烯薄膜、聚氯乙烯無滴膜、普通聚乙烯薄膜、聚乙烯無滴膜、聚乙烯多功能複合膜以及EVA多功能複合膜等。目前企業生產的薄膜厚度太薄出微米，低於國家規定8微米，美國24微米，韓國20微米，日本15微米)，回收起來異常困難，我國地膜用量和覆蓋面積大，隨著農用地膜覆蓋技術的推廣廢棄聚乙烯塑料薄膜的量也隨之增加，嚴重地汙染了環境，所以如何處理廢聚乙烯薄膜已成為人們極其關注的問題。目前世界上解決塑料薄膜白色汙染的途徑有兩個，一是回收塑料薄膜，二是開發可降解農膜。回收塑料薄膜用於焚燒發電、填埋或再生利用。我國對廢舊塑料膜的處理方法主要是焚燒和填埋，在回收利用廢塑料膜方面起步較晚，技術尚不完善，目前國內外比較成熟的技術是把汙染少的聚乙烯塑料膜、塑膠袋清洗粉碎後第一次熔融造粒，然後再經過第二次熔融成膜再生利用，該技術通常以90%的新聚乙烯為原料，只能添加10%的少量廢料，且必須經過二次熔融才能製成產品。而通過二次熔融後分子結構鏈縮短，強度和拉力等性能大幅度降低，生產出的塑料膜產品質量指標大幅下降，達不到使用要求，並且費用大、成本高、附加值低、利潤低，回收利用價值不大，存在不易規模化和產業化的問題。因此，綜合利用廢舊塑料膜，防治白色汙染已成為當今世界各國科學研究和科技開發的熱點。
發明內容
本發明目的在於對現有技術進行改進，提供一次性熔融再生聚乙烯農用地膜製備新工藝。為實現本發明目的，本發明工藝技術方案如下:
首先對聚乙烯農用地膜廢膜料進行預處理、粗粉碎水洗、細粉碎水洗、甩幹；然後投放添加劑，經攪拌、烘乾、進料擠壓、熔融、吹塑成型，得制膜產品。根據熔體溫度、吹脹比、牽引比和冷凝線高度對薄膜性能的影響試驗結果，結合優化的環保地膜的加工工藝條件，並通過比較，得出最適宜加工參數:熔融溫度130 185°C;薄膜的吹脹比1:3.5 ;薄膜的牽引比1:4.0 ;薄膜的冷凝線高度200 300mm。添加劑與廢膜料的質量配比為0.5% 1.2%: 998.8%。 999.5%。，添加劑由碳酸氫鈉、粉狀低壓聚乙烯、粉狀聚丙烯和複合助劑按下列的質量配比構成:碳酸氫鈉:粉狀低壓聚乙烯:粉狀聚丙烯:複合助劑=0.8-1.2: 1.0-1.4: 0.8-1.2:2.7-3.3，其中複合助劑由交聯劑、偶聯劑、成核劑、開口劑按下列質量配比構成:交聯劑:偶聯劑:成核劑:開口劑=11 ±10%: 10±7%: 10±3%: 10±6%。
所述交聯劑由以下兩種成份混配而成:過氧化二異丙苯0.5^1和二月桂酸二丁基錫0.5，各成份以重量份計； 所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑；
所述的成核劑為美利肯成核劑Hyperform HPN-20E ；所述的開口劑為油酸醯胺。進料擠壓採用鬆緊螺杆。該鬆緊螺杆如附圖2所示，沿物料擠出方向分成加料段
1、熔融段2、均化段3，加料段1:將普通螺杆的單螺紋改為雙頭螺紋，並改變其斷面形狀，形成斜推進擠壓。結果表明，這種結構不僅起到普通螺杆對物料的輔送和排氣作用(結合添加齊UA)，而且使廢膜片間的餘微量氣體全部排出，使產品密實無氣泡。熔融段2 (壓縮段):同樣採用雙頭螺紋結構，逐步調整壓縮段的壓縮比(結合添加劑B、C)，使物料擠出平穩。均化段3 (計量段):將均化段分為3個分段，每分段結構均由螺距相等的三頭螺紋組成，順著物料擠出方向規律變換螺糟深度(結合添加劑D)。產出的塑料膜產品各項性能指標較高。本發明優點:1、添加劑在攪拌烘乾時一次性加入，分別在加料段、熔融段、均化段發揮不同作用。交聯劑解決了廢膜片熔融排氣與產品的氣泡問題；偶聯劑、成核劑、開口劑徹底解決了廢膜片造成的擠出不穩定，產品縱向薄厚不均勻及熔融均化方面的部分難題。
2、將鬆緊螺杆、添加劑、綜合參數三要素有機結合，實現了一次廢聚乙烯塑料膜及製品的循環再生利用，原料100%採用廢聚乙烯塑料膜，不需造粒、熔粒，直接一次熔融製成新塑料膜，解決了現有相關技術(經二次熔融)只能添加少部分廢膜的局限性，突破了現有相關技術必須經過造粒、二次熔融才能成膜的技術難題。再生的農用地膜和包裝膜經權威部門檢驗測試，各項質量技術指標均達到或超過國家標準，少部分指標超國標5倍以上。3、減少了工序，節約了能源，降低了成本，為循環經濟、減少汙染、保護環境提供了一條全新的技術途徑。
圖1為本發明生產工藝流程 圖2為本發明鬆緊螺杆結構示意圖；圖中I為加料段；2為熔融段；3為均化段。
具體實施例方式為實現本發明目的，舉實施例如下:
實施例1
首先對聚乙烯農用地膜廢膜料進行預處理、粗粉碎水洗、細粉碎成平均片徑不大於8 mm的廢膜片水洗、甩幹；然後投放添加劑，以改善物料在吹塑機中的理化性能與狀態，經攪拌、烘乾，藉助具有「一松一緊」螺紋結構的螺杆(鬆緊螺杆，見附圖2)進料擠壓，經熔融、吹塑成型，得制膜產品。添加劑與廢膜料的質量配比為1.2%。: 998.8%。，添加劑由碳酸氫鈉、粉狀低壓聚乙烯、粉狀聚丙烯和複合助劑按下列的質量配比構成:碳酸氫鈉:粉狀低壓聚乙烯:粉狀聚丙烯:複合助劑=0.8: 1.0: 1.2:3.0，其中複合助劑由交聯劑、偶聯劑、成核劑、開口劑按下列質量配比構成:交聯劑:偶聯劑:成核劑:開口劑=10%: 7%: 10%: 5%o所述交聯劑由以下兩種成份混配而成:過氧化二異丙苯0.5和二月桂酸二丁基錫
0.5，各成份以重量份計；所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑；
所述的成核劑為美利肯成核劑Hyperform HPN-20E (市售品)；所述的開口劑為油酸醯胺。熔融溫度175°C ;薄膜的吹脹比1:3.5 ;薄膜的牽引比1:4.0 ;薄膜的冷凝線高度280 mm。結合圖2，本發明採用鬆緊螺杆，沿物料擠出方向分成加料段1、熔融段2、均化段3，加料段，I和熔融段2設置為具有直角三角形螺紋斷面的雙頭螺紋，均化段3設置螺距相等的三頭螺紋，並且順著物料擠出方向，三頭螺紋中的各螺紋的螺槽深度有由淺漸深、由深漸淺的間隔變化(如第一螺紋的螺槽深度為由淺漸深，第二螺紋的螺槽深度就為由深漸淺，第三螺紋的螺槽深度又為由淺漸深)，均化段3分為等長的三分段，分段間有段間間隔槽，間隔槽的槽深21 mm，槽寬8 14 mm。加料段1、熔融段2和均化段3各佔螺杆上螺紋總長度(如圖2所示a點到d點)的1/3。此種長度比例為最優比例，有利於產品品質的進一步提高。熔融段RR沿物料擠出方向螺杆的公稱直徑漸次加大，其一端(b端)與另一端(c端)的直徑之比為1.8 2.2:2.9 3.6。加料段I和熔融段2的雙頭螺紋的螺槽深:Tll mm，螺距 45 70 mm。經質量監督局檢驗站對本發明生產的農用地膜檢驗結果(表I)。
權利要求
1.一次性熔融再生聚乙烯農用地膜製備工藝，其特徵在於，通過如下步驟實現: 首先對聚乙烯農用地膜廢膜料進行預處理、粗粉碎水洗、細粉碎水洗、甩幹；然後投放添加劑，經攪拌、烘乾、進料擠壓、熔融、吹塑成型，得制膜產品； 添加劑與廢膜料的質量配比為0.5%0 1.2%0: 998.8%0 999.5%。，添加劑由碳酸氫鈉、粉狀低壓聚乙烯、粉狀聚丙烯和複合助劑按下列的質量配比構成:碳酸氫鈉:粉狀低壓聚乙烯:粉狀聚丙烯:複合助劑=0.8-1.2: 1.0-1.4: 0.8-1.2:2.7-3.3，其中複合助劑由交聯劑、偶聯劑、成核劑、開口劑按下列質量配比構成:交聯劑:偶聯劑:成核劑:開口劑=11 ±10%: 10 ±7%: 10 ±3%: 10 ±6%; 所述交聯劑由以下兩種成份混配而成:過氧化二異丙苯0.5^1和二月桂酸二丁基錫0.5，各成 份以重量份計；所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑； 所述的成核劑為美利肯成核劑Hyperform HPN-20E ；所述的開口劑為油酸醯胺。
2.如權利要求1所述的再生聚乙烯農用地膜製備工藝，其特徵在於，最適宜加工參數:熔融溫度130 185°C ;薄膜的吹脹比1:3.5 ;薄膜的牽引比1:4.0 ;薄膜的冷凝線高度200 300mmo
全文摘要
本發明公開了一種農用地膜製備工藝，具體涉及一次性熔融再生聚乙烯農用地膜製備工藝，屬農化領域。該製備工藝首先對聚乙烯農用地膜廢膜料進行預處理、粗粉碎水洗、細粉碎水洗、甩幹；然後投放添加劑，經攪拌、烘乾、進料擠壓、熔融、吹塑成型，得制膜產品。與傳統工藝相比，採用原料100%使用廢聚乙烯膜料，廢膜資源化利用率高；不用造粒，一次性熔融成膜，其生產工藝獨特、合理、投資少、成本低、易操作；生產過程中無「三廢」產生，為聚乙烯農用地膜廢膜料的再利用提供了一種新的途徑。
文檔編號C08K3/26GK103112184SQ20131004853
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者孫愛親, 毛璞, 陳振富, 屈凌波 申請人:河南省銀豐塑料有限公司