一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝的製作方法
2023-05-22 05:49:06
專利名稱：一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝的製作方法
技術領域：
本發明公開了一種複合聚乙烯管材的加工工藝，特別是涉及一種非開挖埋地排廢 水用改性複合聚乙烯管材的加工工藝。
背景技術：
地下排汙管線是城市賴以生存和發展的重要基礎設施，然而隨著世界經濟的持續 發展，人口數量的迅速增長，城市化進程的不斷加快，原有管線設計容量和運行能力已不能 滿足現代城市要求，管線需要不斷新建、改建、修復和擴容。如果採用傳統的開挖式施工，必 然會造成交通堵塞，原有的建築被毀快，大大加大了建設成本，並存在著施工質量隱患。為 了解決上述弊端，改變挖挖填填造成的「馬路拉鏈」現象，孕育和產生了地下管線建設非開 挖技術。非開挖技術具有節能、環保、文明施工、無噪音、無灰塵，施工周期短，不影響交通， 不破壞環境，綜合成本低，社會效益明顯的優點。聚乙烯管材管道柔韌，可熔接的性能成為非開挖用管的首選。同時作為非開挖排 汙用管，除了需要較好的柔韌性，還需要較好的剛性和承載能力，同時需要內外壁光滑，可 減少磨擦和汙物的堆積。隨著聚乙烯原材料價格的暴漲和對環境的重視，本申請人開發出了利用廢 舊聚乙烯材料製造的非開挖埋地排汙用聚乙烯管材，其技術申請的專利，其專利號為 「CN200810235124. 2」，專利名稱「非開挖埋地排汙用改性複合聚乙烯管材」，公開了「利用清 洗後的廢舊PE材料製成PE造粒，在得到的PE造粒中加入改性劑，通過高速混合烘乾和擠 出，生產出完全符合標準的埋地排汙管材。實現了對廢舊資源的回收循環利用，降低了生產 成本減少了對現有資源的消耗，同時保護了環境。」該發明所製造出的管材雖然已符合使用 標準，但其性能上和全新高密度低壓聚乙烯造粒所製造的高性能管材還是有一定的差距， 還亟需進一步的改進。
發明內容
針對上述缺陷，本發明目的是提供一種加工工藝合理可行，在保證管材性能的條 件下，儘可能的降低成本的改性複合聚乙烯管材的加工工藝。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是本發明的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，所述步驟具體為(1)、分選將廢舊聚乙烯去除雜質，並進行分類，分成三類高密度低壓聚乙烯、 中密度低壓聚乙烯、高壓聚乙烯；(2)、清洗和乾燥將分好類的廢舊聚乙烯進行清洗和乾燥；(3)、重新造粒選取回收廢舊的高密度低壓聚乙烯40% -60%、中密度低壓 聚乙烯5% -20%、高壓聚乙烯5% -10%作為基礎原料，加入補強劑5% -15%、抗氧劑 3% _15%，進行混合粉碎然後進行造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、擠出成型進行三層模具設計共擠，形成所述的複合聚乙烯管材；所述複合聚乙烯管材包括三層，內、外兩層由全新高密度低壓聚乙烯粒料形成，中間層由改性聚乙烯 造粒形成。在本發明的一種優選實施例中，所述步驟(3)中，廢舊回收的高密度低壓聚乙烯 的質量百分比為50%-60%、廢舊回收的中密度低壓聚乙烯的質量百分比為15%-20%、廢 舊回收的高壓聚乙烯的質量百分比為8% -10%。在本發明的一種優選實施例中，所述步驟(3)中，所述補強劑的質量百分比為 5-10%，抗氧化劑的的質量百分比為5-10%。在本發明的一種優選實施例中，所述補強劑為金剛石、石墨或超細煤粉。在本發明的一種優選實施例中，所述步驟(3)中還加入著色劑2_5%。在本發明的一種優選實施例中，所述步驟(3)中還加入潤滑劑2%。在本發明的一種優選實施例中，所述分選方法為手工分選、磁選、密度分選、靜電 分選、浮選、溫差分選、風篩分選中的一種或幾種的組合。本發明和現有技術相比具有以下優點1)利用廢舊聚乙烯材料，經過分類清洗，選取合理的原料配比，添加適量的補強劑 和抗氧劑，製成符合標準的再生造粒，不僅降低了成本，還保護了環境。2)通過三層共擠的方法製造出三層複合聚乙烯管材，內外壁使用全新高密度低壓 聚乙烯粒料製造，保證光潔度，可減少磨擦和汙物的堆積；中間層採用廢舊聚乙烯改性再生 造粒，在保證管材整體性能的條件下，儘可能的降低了成本，提高了競爭力。3)在再生造粒時加入著色劑，是各種顏色的廢料製成的造粒顏色得以統一，加入 潤滑劑，減少成型過程中對設備的損傷，改善光滑性。4)對廢舊PE料進行分選去除雜質，預防了對加工設備地損害，保證了再生造粒的質量。本發明的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，對廢舊的聚乙烯材料進行再生造 粒，並和全新高密度低壓聚乙烯粒料通過三層共擠的方法，共同形成複合聚乙烯管材，加工 工藝合理可行，在保證管材性能的條件下，儘可能的降低了成本，提高了競爭力。
具體實施例方式下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被 本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。本發明的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，所述步驟具體為(1)、分選將廢舊聚乙烯去除雜質，並進行分類，分成三類高密度低壓聚乙烯、 中密度低壓聚乙烯、高壓聚乙烯；所述分選方法為手工分選、磁選、密度分選、靜電分選、浮 選、溫差分選、風篩分選中的一種或幾種的組合。(2)、清洗和乾燥將分好類的廢舊聚乙烯進行清洗和乾燥；(3)、重新造粒選取回收廢舊的高密度低壓聚乙烯40% -60%、中密度低壓聚乙 烯5% -20%、高壓聚乙烯5% -10%作為原料，加入補強劑5% -10%、抗氧劑3% -10%, 還可以加入著色劑2% -5%和潤滑劑2%，進行混合粉碎然後進行造粒，形成改性聚乙烯造 粒。所述補強劑為金剛石、石墨或超細煤粉。優選地，廢舊回收的高密度低壓聚乙烯的質量 百分比為50% -60%、廢舊回收的中密度低壓聚乙烯的質量百分比為15% -20%、廢舊回收的高壓聚乙烯的質量百分比為8% _10%，補強劑的質量百分比為5-10%，抗氧化劑的的 質量百分比為5-10%。(4)、擠出成型進行三層模具設計共擠，形成所述的複合聚乙烯管材；所述複合 聚乙烯管材包括三層，內、外兩層由全新高密度低壓聚乙烯粒料形成，中間層由改性聚乙烯 造粒形成。首先對以上分選方法作簡單定義手工分選首先，除去金屬和非金屬雜質及剔除嚴重質量下降的廢舊塑料；其次， 按製品分類；最後，將上述分類的廢舊塑料製品再按顏色深淺和質量分選。磁選磁選的主要目的是除去混入在廢舊塑料中的鋼鐵碎屑雜質。密度分選密度分選是利用不同塑料具有不同密度這一性質進行分選的方法，通 常有溶液分選，水分分選和離心密度分選法等。溶液分選法是將混雜的廢舊塑料放進某種 具有一定密度的溶液中，然後根據廢舊塑料在該溶液中的沉浮狀態來進行分選。水力分選 常用水力分選器，為提高分選效率，常需先進行清洗，後分選。離心密度分離採用離心密度 分離機。靜電分選利用各種塑料不同的靜電吸力來進行分選的方法。步驟是先將塑料粉 碎成面積約為10m2的小塊，經乾燥後，利用高壓電極進行分選，對於多種混雜在一起的廢 舊塑料需通過多次分選，這是因為每通過一次預選設定高壓的高壓電極只能分選出一種塑 料。浮選分選浮選是利用潤溼劑改變水對塑料表面的潤溼性，使某些塑料由疏水性 變成親水性下沉，而仍為疏水性的塑料表面粘附上氣泡而上浮，從而達到分離的目的的方 法。浮選法分離不同種類的塑料時，與塑料的密度、形狀、大小等無關，它是利用水對塑料 表面潤溼性能的不同來進行分選的。溫差分選也稱為低溫分選，利用各種塑料具有不同的脆化溫度來進行分選的方 法。具體方法如下將混合的廢舊塑料經一次粉碎後置於溫度為-50度的冷卻器中冷卻並 粉碎，脆化溫度在-50度以下的塑料即被粉碎，經篩分後分出；尚未粉碎的塑料再置於溫度 為-100度的冷卻器中冷卻粉碎，然後篩分出脆化的塑料。風篩分選將經粉碎的塑料放在分選裝置中噴射，風從橫向或逆向吹入，利用不同 塑料對氣流的阻力與自重的合力差進行分選的方法。由於粉碎後粒度的粗細會影響分選的 效果，所以此法要求粉碎後的粒度粗細均勻。此法也可用於分選塑料中混入的石子和砂子寸。實施例一(1)、分選手工分選(a)、除去金屬和非金屬雜質及剔除嚴重重量下降的廢舊聚 乙烯。(b)、分類高密度低壓聚乙烯，包括廢舊水管等；中密度低壓聚乙烯，包括廢舊中空 桶、燃氣管等；高壓聚乙烯，包括瓶蓋等。(2)、清洗和乾燥將分好類的廢舊聚乙烯進行清洗和乾燥；(3)、重新造粒選取回收廢舊的高密度低壓聚乙烯40%、中密度低壓聚乙烯 20%、高壓聚乙烯10%作為基礎材料，加入補強劑13%、抗氧劑10%，還可以加入著色劑 5 %和潤滑劑2 %，進行混合粉碎然後造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、擠出成型進行三層模具設計共擠，形成所述的複合聚乙烯管材；所述複合聚乙烯管材包括三層，內、外兩層由全新高密度低壓聚乙烯粒料形成，中間層由改性聚乙烯 造粒形成。實施例二 (1)、分選(a)、磁選去除鋼鐵碎屑雜質；(b)、密度分選通過廢舊材料密度的不 同分選出高密度低壓聚乙烯、中密度低壓聚乙烯、高壓聚乙烯；(2)、清洗和乾燥將分好類的廢舊聚乙烯進行清洗和乾燥；(3)、重新造粒選取回收廢舊的高密度低壓聚乙烯60%、中密度低壓聚乙烯 20 %、高壓聚乙烯5 %作為基礎材料，加入補強劑5 %、抗氧劑5 %，還可以加入著色劑3 %和 潤滑劑2 %，進行混合粉碎然後造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、擠出成型進行三層模具設計共擠，形成所述的複合聚乙烯管材；所述複合 聚乙烯管材包括三層，內、外兩層由全新高密度低壓聚乙烯粒料形成，中間層由改性聚乙烯 造粒形成。實施例三(1)、分選手工分選(a)、除去金屬和非金屬雜質及剔除嚴重重量下降的廢舊聚 乙烯。(b)、分類高密度低壓聚乙烯，包括廢舊水管；中密度低壓聚乙烯，包括廢舊中空桶、 燃氣管；高壓聚乙烯，包括瓶蓋。(2)、清洗和乾燥將分好類的廢舊聚乙烯進行清洗和乾燥；(3)、重新造粒選取回收廢舊的高密度低壓聚乙烯50%、中密度低壓聚乙烯 10%、高壓聚乙烯8%作為基礎材料，加入補強劑10%、抗氧劑10%，還可以加入著色劑 10 %和潤滑劑2 %，進行混合粉碎然後造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、擠出成型將改性聚乙烯造粒和全新高密度低壓聚乙烯粒料分別加入擠出機 的兩個料筒，加熱熔融形成兩種料流，經模具匯合，達成三層共擠，形成所述的複合聚乙烯 管材；所述複合聚乙烯管材包括三層，內、外兩層由全新高密度低壓聚乙烯粒料形成，中間 層由改性聚乙烯造粒形成。本發明和現有技術相比具有以下優點1)利用廢舊聚乙烯材料，經過分類清洗，選取合理的原料配比，添加適量的補強劑 和抗氧劑，製成改性的再生造粒，不僅降低了成本，還保護了環境。2)通過三層共擠的方法製造出三層複合聚乙烯管材，內外壁使用全新高密度低 壓聚乙烯粒料製造，保證光潔度，可減少磨擦和汙物的堆積；中間層採用改性聚乙烯再生造 粒，在保證管材整體性能的條件下，儘可能的降低了成本，提高了競爭力。本發明實施例制 成的管材經環剛度試驗，其環剛度彡20KN/m3。3)在再生造粒時加入著色劑，是各種顏色的廢料製成的造粒顏色得以統一，加入 潤滑劑，減少成型過程中對設備的損傷，改善光滑性。4)對廢舊料進行分選去除雜質，預防了對加工設備地損害，保證了再生造粒的質量。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何 熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術範圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或 替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書所限 定的保護範圍為準。
權利要求
1.一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述步驟具體為(1)、分選將廢舊聚乙烯去除雜質，並進行分類，分成三類高密度低壓聚乙烯、中密 度低壓聚乙烯、高壓聚乙烯；(2)、清洗和乾燥將分好類的廢舊聚乙烯進行清洗和乾燥；(3)、重新造粒選取廢舊回收的高密度低壓聚乙烯40%-60%、廢舊回收的中密 度低壓聚乙烯5% -20%、廢舊回收的高壓聚乙烯5% -10%作為基礎材料，加入補強劑 5% -15%、抗氧劑3% -15%，進行混合粉碎然後進行造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、擠出成型進行三層模具設計共擠，形成所述的複合聚乙烯管材；所述複合聚乙 烯管材包括三層，內、外兩層由全新高密度低壓聚乙烯形成，中間層由廢舊聚乙烯重新造粒 形成。
2.根據權利要求1所述的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述 步驟(3)中，把廢舊回收的高密度低壓聚乙烯的質量百分比為50% -60%、廢舊回收的 中密度低壓聚乙烯的質量百分比為15% -20%、廢舊回收的高壓聚乙烯的質量百分比為 8% -10%。
3.根據權利要求1所述的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述步 驟⑶中，所述補強劑的質量百分比為5-10%，抗氧化劑的的質量百分比為5-10%。
4.根據權利要求3所述的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述補 強劑為金剛石、石墨或超細煤粉。
5.根據權利要求1所述的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述步 驟(3)中還加入著色劑2% -5%。
6.根據權利要求5所述的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述步 驟(3)中還加入潤滑劑2%。
7.根據權利要求1所述的一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，其特徵在於所述分 選方法為手工分選、磁選、密度分選、靜電分選、浮選、溫差分選、風篩分選中的一種或幾種 的組合。
全文摘要
本發明公開了一種改性複合聚乙烯管材的加工工藝，具體步驟包括分選-清洗乾燥-重新造粒-擠出成型，通過對廢舊的聚乙烯材料進行重新造粒，並和全新高密度低壓聚乙烯材料通過三層共擠的方法，共同形成複合聚乙烯管材，加工工藝合理可行，在保證管材性能的條件下，儘可能的降低了成本，提高了競爭力。
文檔編號B29L23/00GK102001169SQ20101028182
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者吳衛明, 武新國 申請人:江蘇常盛管業有限公司