实用塑料回收配方·工艺·实例
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(一)废PVC农膜改性再生钙塑地板砖

农村普遍流行的PVC农膜,在大自然环境中不能自己分解,成为不可降解的永久污染。增塑剂、稳定剂和润滑剂是废旧PVC农膜主要含有的助剂,经过加工处理后可以作为PVC地砖基片的主体材料进行重复利用。PVC再生地板的多层复合型结构一般是由面层、中间衬层和基层采用热压贴合成型工艺法叠加而制成,其中以高强耐磨的套色印花的PVC硬片作为面层,以白色的PVC硬片作为中间衬层,最后以废PVC农膜和其他活性助剂、填料等作为主要原料制备成所需的基层。

1.配方
2.加工工艺

图4-1为PVC地砖生产工艺流程。

图4-1 PVC地砖生产工艺流程

(1)废地膜预处理

①PVC地膜收集与分选。收集的废地膜中常混有其他塑料,如聚烯烃,还有铁丝、钉子、瓦砾、玻璃和砂石等,在进入工厂前,需彻底清除。

②废旧地膜的粉碎及纯化。破碎废旧塑料必须选择适合的破碎机,破碎机的切断室应具备剪切角大,剪切过程刀隙不变的特点。一般将地膜粉碎成ϕ3mm×3mm的粒料或者ϕ5mm的片料,可选用SCP-640A型塑料破碎机。预洗后的地膜材料加入含水洗涤剂,进行湿磨,一边粉碎一边洗涤,进一步洗净,湿磨可以防止因摩擦热引起的降解。可选择超声波清洗,这种方法可以减少传统方法难除掉的细微黏附物,得到清洁度很好的碎片。

③废旧地膜的脱水及干燥。脱水和干燥是将材料中所含水、溶剂等可挥发成分汽化除去的操作,它在塑料加工过程中是极其重要的工序。在此过程中,活性填料CaCO3吸湿性大,PVC废料又经过洗涤处理,物料中含有一定水分,如不进行干燥,制品表面起泡、易剥离。因此,在加工前必须对物料进行干燥处理,使CaCO3含水率低于0.5%。可选用TC-120Y1型智能程控生物组织自动脱水机和斗式去湿式干燥机。

(2)混合及塑炼 初混合是在聚合物熔点以下的温度和较为缓和的剪切应力下进行的一种简单混合。设备选用SHG-200A型高速捏合机。加料顺序一般为:树脂、稳定剂、颜料、填料。将配制好的物料于(90±5)℃进行5min高速捏合,需加热到110℃,使物料均匀分散,充分膨胀,增塑剂被充分吸收,同时除去水分及部分低温挥发物,使物料达到初步预塑化。

对物料进行塑炼,设备可选用SHM-50型密炼机一台,SK-550型开炼机三台。预塑化的物料在密炼机内于(140±5)℃密炼3~5min,使物料充分塑化。密炼于120℃左右出料,进入开炼机。开炼机的塑化温度为(120±5)℃,最后一个开炼机的辊距为(3±0.5)mm,前辊比后辊温度高5℃,其蒸气压控制在0.8MPa以上。为防止物料摩擦生热引起温度升高,可通过冷却水保持辊温。

(3)冷却与切割 对混合塑化后的钙塑地板砖进行冷却,主要起到冷却定型的作用,在本设计中选用冷辊机进行冷却,并且通循环冷却水。冷却后的半成品由一台连续自动冲切机冲切,冲切速度要与主机相匹配,切成1000mm×670mm和一定厚度(大约3mm)的片材,即基片。

(4)热压贴合成型 塑料层压机的主要特点是在压机的上下横梁之间设有多层活动平板,一次可以生产多层制品。选用设备PYET-2000型层压机(德国进口)。由第三台开裂机出片后,经冷却切成1000mm×670mm和一定厚度(大约3mm)的片材,即成底层。热压机有16层,每层放叠料16组。PTEY-2000型热压机的板面是1050mm×1850mm。这样每台热压机每压一次,可压成规格为1000mm×670mm的PVC半成品160张。本例采用热压贴合成型工艺生产再生地板砖,经第三台开裂机出片后的地板砖基片,经配片和热压工艺,生产三层复合PVC地板砖(地板砖具体结构见图4-2),具体叠放顺序为金属板、衬纸(约50~100张)、帆布、双向拉伸聚丙烯薄膜、PVC底层材料(基片)、PVC白色硬片(中层)、印有彩色图案的PVC透明硬片(上层)、平面不锈钢板。

图4-2 上层、中层和底层PVC地砖的叠合

0—平面不锈钢板;1—PVC底层材料(基片);2—PVC白色硬片(中层);3—印有彩色图案的PVC透明硬片(上层);4—双向拉伸聚丙烯薄膜;5—帆布;6—衬纸(约50~100张);7—金属板

(5)冲床 冲床是对材料施以压力,使其塑性变形,而得到所要求的形状与精度。设备选用AHS-50T型冲床。每张可冲成6块PVC地砖,其规格为304.8mm×304.8mm。

3.参考性能

PVC地砖的密度为2.15g/cm3,其手感及质感可媲美大理石和瓷砖等天然材料,符合国家标准,可以应用于装饰的铺地材料。表4-1为废PVC地膜再生钙塑地板砖的物理性能。

表4-1 废PVC地膜再生钙塑地板砖的物理性能