CN103011644A - 应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，利用镁质或水泥胶凝材料所特有的杀菌和添加少量化学物质就可以实现很好的固化有机或无机材料的特点，将废旧线路板非金属粉末以填料的形式添加到玻镁生态板材或水泥生态板材的制作中，替代玻镁生态板材或水泥生态板材中珍珠岩、滑石粉和植物纤维等填充材料，起到回收利用废旧线路板非金属粉末的目的，大大降低玻镁或水泥生态板材的生产成本。

Description

应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺

技术领域

本发明涉及建筑板材领域，确切地说是指一种应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺。

背景技术

目前，随着全球科技的发展，电子产品的广泛应用，电子垃圾的非法进口，电子垃圾已经成为我国环保治理的重大难题，全球有七成的电子垃圾进入到了中国，中国正在成为世界主要的电子垃圾场，而其中广东清远、汕头、南海就占了全国电子垃圾的半壁江山。

一些地方将电子垃圾上的金属拆解完后，大量的电子垃圾废物材料和拆解残渣如：线路板粉碎后的环氧树脂、玻璃纤维和塑料残渣粉末等并没有回收利用，而是简单地倾倒在露天的田地里、河岸边和水塘里，或者直接采用焚烧处理，从而产生大量的有毒有害浓烟，对当地的生态环境造成了极大的危害，不仅污染水源、土地、植物和微生物，还对人类的身体产生了极大的危害。因此，我国对电子垃圾污染的治理已经到了刻不容缓的底部，但遗憾的是，迄今为止，人们还无法找到一种合适的治理方法，电子垃圾的污染还在日益加剧。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，利用镁质或水泥胶凝材料所特有的杀菌和添加少量化学物质就可以实现很好的固化有机或无机材料的特点，将废旧线路板非金属粉末以填料的形式添加到玻镁生态板材或水泥生态板材的制作中，替代玻镁生态板材或水泥生态板材中珍珠岩、滑石粉和植物纤维等填充材料，起到回收利用废旧线路板非金属粉末的目的，大大降低玻镁或水泥生态板材的生产成本。

为了解决以上的技术问题，本发明提供的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，由废旧线路板经过破碎机破碎后用水进行摇筛得到的颗粒，然后再采用机械烘干方式或人工晾晒方式处理水分，使得颗粒的水分含量低于20%。

优选地，颗粒的水分含量小于或等于18%。

优选地，当废旧线路板非金属粉用在做厚度≤4mm的玻镁生态板时，废旧线路板非金属粉末通过20目筛。

优选地，当废旧线路板非金属粉用在做厚度在6mm-10mm的玻镁生态板时，废旧线路板非金属粉末通过10目筛。

优选地，当废旧线路板非金属粉用在做厚度≤4mm的水泥生态板时，废旧线路板非金属粉末通过20目筛。

优选地，当废旧线路板非金属粉用在做厚度在6mm-10mm的水泥生态板时，废旧线路板非金属粉末通过10目筛。

与现有技术相比，本发明提供的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，利用镁质或水泥胶凝材料所特有的杀菌和添加少量化学物质就可以实现很好的固化有机或无机材料的特点，将废旧线路板非金属粉末以填料的形式添加到玻镁生态板材或水泥生态板材的制作中，替代玻镁生态板材或水泥生态板材中珍珠岩、滑石粉和植物纤维等填充材料，起到回收利用废旧线路板非金属粉末的目的，大大降低玻镁或水泥生态板材的生产成本。具体而言，具有以下有益效果：

1、减少对环境的污染，变废为宝，同时大大降低玻镁生态板材的生产成本；

2、本发明的制得玻镁生态板为镁质胶凝材料和废旧线路板非金属粉末及纤维布等材料复合而成，由于废旧线路板非金属粉末具有较强的抗水性能，它改变了现有类似产品的易返卤、吸潮等问题；

3、由于将废旧线路板非金属粉末作为玻镁生态板的主要填料，其与原有的锯木屑等植物纤维填料在本质上还是有不少区别，尤其在吸水性和韧性有更好的特点，可以增强玻镁生态板产品的综合性能；

4、本发明的制得玻镁生态板为镁质胶凝材料和废旧线路板非金属粉末及纤维布等材料复合而成，强度高，防火、防水、防潮、隔热、隔音等效果良好，同时又具有木质板的可钻、可钉、可刨、可锯等特点。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

实施例1

本发明实施例提供的玻镁生态板的生产工艺，玻镁生态板包括中料、面料、纤维布和底料，其中：

面料包括氧化镁、氯化镁、木糠、废旧线路板非金属粉末和粉煤灰，其中，各组分的重量含量为：氧化镁：100-150份、氯化镁：50-75份、木糠：8-15份、废旧线路板非金属粉末：60-100份、粉煤灰：40-60份、增强剂：0.5-2份、改性剂：0.5-2份；将以上重量组分的原料加水60-70份搅拌均匀备用；

底料包括氧化镁、粉煤灰、滑石粉和氯化镁，其中，各组分的重量含量为：氧化镁：10-14份、氯化镁：5-7份、滑石粉：1-3份、粉煤灰：3-5份、增强剂：0.1-0.3份、改性剂：0.1-0.3份；将以上重量组分的原料加水6-7份搅拌均匀备用；

中料包括氧化镁、氯化镁和废旧线路板非金属粉末，其中，各组分的重量含量为：氧化镁：300-350份、氯化镁：150-180份、粉煤灰：80-120份、废旧线路板非金属粉末：290-370份、增强剂：1-3份、改性剂：1-3份；将以上重量组分的原料经过均化配料后，再加水160-180份搅拌均匀备用；

首先通过模板输送将搅拌好的底料铺装，接着铺第一层的纤维布，再通过中料的铺装，然后铺第二层纤维布，最后铺装上面料，经过切割将纤维布切断后，进行第一次恒温养护，第一次恒温养护的温度为25℃-40℃，经过6-12小时的养护后脱模，再进行第二次常温养护，经过3-10天后，再进入锯边、砂光工序形成成品。

在面料中使用的增强剂为：乳化剂OP-10：1-3份、甲基纤维素：1-2份、木质素磺酸钙：0.5-1份；以上组分为重量配比；在面料中使用的改性剂为：磷酸：1-1.5份、磷酸三钠：1-1.5、磷酸二氢铝：0.5-1份、二氧化钛：0.5-1份、双氧水：1-3份、十二烷基苯磺酸钠：0.5-1份；以上组分为重量配比。

在底料中使用的增强剂为：乳化剂OP-10：0.3-1份、甲基纤维素：0.5-1.5份、木质素磺酸钙：0.2-0.6份；以上组分为重量配比；在底料中使用的改性剂为：磷酸：0.5-0.8份、磷酸三钠：0.5-1份、磷酸二氢铝：0.2-0.6份、二氧化钛：0.2-0.5份、十二烷基苯磺酸钠：0.2-0.5份；以上组分为重量配比。

在中料中使用的增强剂为：乳化剂OP-10：2-6份、甲基纤维素：2-4份、木质素磺酸钙：1-3份；以上组分为重量配比；在中料中使用的改性剂为：磷酸：1-3份、磷酸三钠：2-4份、磷酸二氢铝：1-3份、二氧化钛：1-3份、双氧水：3-8份、十二烷基苯磺酸钠：1-3份；以上组分为重量配比。

废旧线路板非金属粉末的制备方法为：由废旧线路板经过破碎机破碎后用水进行摇筛得到的颗粒，然后再采用机械烘干方式或人工晾晒方式处理水分，使得颗粒的水分含量小于或等于18%。

当玻镁生态板的厚度≤4mm时，使用通过20目筛的废旧线路板非金属粉末。当玻镁生态板的厚度在6mm-10mm之间时，使用通过10目筛的废旧线路板非金属粉末。

需要说明的是，底料、中料、面料只是在生产过程中使用的术语，本实施例得到玻镁生态板产品，在实际的使用中底料是表层，中料是中间层，面料是底层。

在本实施例中，增强剂和改性剂起的作用为：

增强剂总体具有以下性质：1、具有较好的降滤失和耐温性能；2、增强抗水防潮作用；3、较强的抗盐、抗钙、镁离子污染的能力；4、较好的防塌效果。

改性剂总体具有以下性质：1、具有内增塑性，其柔软性相当于100份PVC加40-85份增塑剂；2、制品透明、耐磨、耐寒、耐油、耐热老化，可高填充，并具有良好的力学性能；3、无色、无毒、无味；4、相容后，具有阻燃作用。

实施例2

本实施例提供一种水泥生态板的生产工艺，水泥生态板包括中料、面料、纤维布和底料，其中：

所述面料包括水泥和废旧线路板非金属粉末，其中，各组分的重量含量为：

硅酸盐水泥：150-200份、废旧线路板非金属粉末：90-240份、增强剂：0.5-2份、改性剂：0.5-2份；将以上重量组分的原料加水120-200份搅拌均匀备用；

所述底料包括硅酸盐水泥，其中，各组分的重量含量为：硅酸盐水泥：40-60份、增强剂：0.1-0.3份、改性剂：0.1-0.3份；将以上重量组分的原料加水32-60份搅拌均匀备用；

中料包括硅酸盐水泥、沙、废旧线路板非金属粉末和陶粒，其中，各组分的重量含量为：硅酸盐水泥：450-600份、沙：120-170份、陶粒：50-100份、废旧线路板非金属粉末：300-720份、增强剂：1-3份、改性剂：1-3份；将以上重量组分的原料经过均化配料后，再加水360-600份搅拌均匀备用；

首先通过模板输送将搅拌好的底料铺装，接着铺第一层的纤维布，再通过中料的铺装，然后铺第二层纤维布，最后铺装上面料，经过切割将纤维布切断后，进行第一次恒温养护，第一次恒温养护的温度为25℃-40℃，经过6-12小时的养护后脱模，再进行第二次常温养护，经过3-10天后，再进入锯边、砂光工序形成成品。

在底料中使用的增强剂为：甲基纤维素：0.2-0.9份、烯烃共聚物：0.12-0.48份、聚乙烯醇：0.2-0.9份；以上组分为重量配比；在底料中使用的改性剂为：木质磺酸钙：0.2-0.6份、聚丙烯酰胺：0.02-0.06份、柠檬酸：0.02-0.06份；以上组分为重量配比。

在中料中使用的增强剂为：甲基纤维素：2.5-9份、烯烃共聚物：1.2-4.8份、聚乙烯醇：2.5-9份；以上组分为重量配比；在中料中使用的改性剂为：木质磺酸钙：2.5-6份、聚丙烯酰胺：0.25-0.6份、柠檬酸：0.25-0.6份；以上组分为重量配比。

在面料中使用的增强剂为：甲基纤维素：0.75-3份、烯烃共聚物：0.45-1.6份、聚乙烯醇：0.75-3份；以上组分为重量配比；在面料中使用的改性剂为：木质磺酸钙：0.75-2份、聚丙烯酰胺：0.075-0.2份、柠檬酸：0.075-0.2份；以上组分为重量配比。

废旧线路板非金属粉末的制备方法为：由废旧线路板经过破碎机破碎后用水进行摇筛得到的颗粒，然后再采用机械烘干方式或人工晾晒方式处理水分，使得颗粒的水分含量小于或等于18%。

当水泥生态板的厚度≤4mm时，使用通过20目筛的废旧线路板非金属粉末。当水泥生态板的厚度在6mm-10mm之间时，使用通过10目筛的废旧线路板非金属粉末。

需要说明的是，底料、中料、面料只是在生产过程中使用的术语，本实施例得到水泥生态板产品，在实际的使用中底料是表层，中料是中间层，面料是底层。

在本实施例中，增强剂和改性剂起的作用为：

增强剂总体具有以下性质：1、热黏合性能，降低热封温度和增强热黏强度，与硅酸盐水泥、沙、废旧线路板非金属粉末有优异的黏合性，在表面污染情况下热封仍保持强度；2、提高物理性能，提高拉伸强度、耐冲击强度和耐环境应力开裂；3、增加柔曲性；4、提高抗油脂性；5、比EVA热稳定性好；6、具有良好的冲击韧性、尺寸稳定性、阻燃性和流动性，其阻燃效果可达到离火即灭。

改性剂具有以下性质：1、改变物料内存在的不良属性；2、缩短成型周期；3、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性。

以下是本发明提供的利用废旧线路板非金属粉应用于生态板材的一些研制数据：

表1废旧线路板非金属粉成份分析

序号	成分名称	含量%
			1	醛酚树脂	56
2	环氧树脂	8.5
			3	玻璃纤维	35
4	增塑剂等	0.5
			合计		100

成份分析显示，废旧线路板非金属粉末中的有机物（已固化的树脂）所占比例较大与玻镁生态板中的木糠类似，在燃烧性能中均为易燃物质，但其他性能如颗粒的尺寸、收缩性、耐水性较木糠稳定。粉末中其他无机成分的性质与现有生产玻镁生态板或水泥平板的填料类似。

废旧线路板非金属粉末是用破碎机破碎线路板后用水进行摇筛的颗粒，在积沉池中捞出后无处理露天放置的产物。对不同批次的废旧线路板非金属粉末的含水量（蒸发水量）进行了测试，测试温度为65℃±1℃，发现了在废旧线路板非金属粉中含水量的不均匀性。

表2含水性能指标

注：含水量的定义：在某一测试温度下，试样进行烘干处理，试样处理前的质量（m1）减去试样处理后的质量（m2），除以试样处理后的质量（m2），乘以百分比即为试样含水率。计算式为m1-m2／m2×100%。

在试验过程同时发现以下情况：

含水量的不同在储存的过程中，出现了不同的结块现象。

含水量低于20%的颗粒，在搅拌的过程中易于搅拌和分散。

含水量高于20%的颗粒，在搅拌的过程中易于出现料团和料块。

因此对水分的处理必须采用机械连续烘干过筛的方式或人工晒干过筛的方式来进行，以达到含水率要求较为一致的废旧线路板非金属粉末。下表为经过烘干处理后的粉末含水率。

表3经处理后的含水性能指标

水份处理的数据表明：废旧线路板非金属粉末经过采用合理的水份处理方式后，能作为填料应用于镁质胶凝材料中。且水份处理的方式采用连续机械烘干方法较人工晒干好。

不同含水量的粉末应用实验

表5：不同含水量粉末应用时的过程现象表

试验结果表明：粉末的含水量在小于等于18%时，使用效果较为理想。

废旧线路板非金属粉末粒径的筛选、分级：废旧线路板非金属粉末是经破碎机械破碎后未经粒度分级处理就直接扔弃因此含有不同的粒度分布。不同的粒径粉末大小影响了在镁质胶凝材料中的使用。镁质胶凝材料的成品厚度对填料也有一定的要求，如3mm板则要求木糠的粒径应小于2mm。根据一系列的实验室的试块实验，表明了在镁质胶凝材料中对废旧线路板破碎粉末的粒度要求。

表6：粒度筛选实验结果

根据对试验过程的观察及试制成品的综合物理性能与外观质量要求,作为填充料使用的废旧线路板非金属粉末有具体的粒度要求：厚度≤4mm时，使用20目筛全通过的粉末，6mm≤厚度≤10mm时，使用10目全通过的粉末较为理想。数据说明，选用粒度越细的粉末越好，但同时增加了烘干等各方面的能耗。

掺入量的测试：掺用量的加入是影响产品性能的关键。实际应用时理想的掺用量是越多越好，考虑到产品的综合性能，应控制废旧线路板非金属粉末的掺用量。利用废旧线路板非金属粉末作为玻镁生态板或水泥平板的填充料，由于和原来的锯木屑填充料从本质上有不少区别，特别是吸水性和韧性区别尤为突出，针对这些不同的区别，制定科学合理的配比方案是关键，多则影响产品的强度硬性，少则影响产品的韧性和固化时间。而燃烧性能更是作为玻镁生态板的重要性能之一，填充料在产品中起了重要的作用，研发中心做了大量对比性实验，最终确定了粉末的科学用量。

表7不同种类填充料的板材抗折强度试验

表8掺用量对燃烧性能的影响

从表7与表8可以看出：掺入量控制在氧化镁的40%--50%之间时，玻镁生态板的燃烧性能仍能符合产品标准要求；掺用废旧线路板非金属粉末的板材的抗弯强度略优于用其他种类填料的板材。

表9不同掺用量不同种类填料影响板材含水率的试验

试验结果表明：用废旧线路板非金属粉为填料，随着掺用量的增加，板材含水率影响并不大，用木糠为填料，板材的含水率随掺用量增加而增加。同时试验过程发现：掺用废旧线路板非金属粉末的量比掺用木糠或珍珠岩的量高出了3倍到5倍。

玻镁生态板不但具有国家标准玻镁平板的各项性能，而且产品已通过了国家相关部门的测试（见产品检验报告）。该产品不仅环保、无毒、无害，而且还具有防火、防潮及抗水功能。

表11玻镁生态板与普通玻镁生态板的性能比较

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，其特征在于，由废旧线路板经过破碎机破碎后用水进行摇筛得到的颗粒，然后再采用机械烘干方式或人工晾晒方式处理水分，使得颗粒的水分含量低于20%。

2.根据权利要求1所述的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，其特征在于，颗粒的水分含量小于或等于18%。

3.根据权利要求1所述的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，其特征在于，当废旧线路板非金属粉用在做厚度≤4mm的玻镁生态板时，废旧线路板非金属粉末通过20目筛。

4.根据权利要求1所述的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，其特征在于，当废旧线路板非金属粉用在做厚度在6mm-10mm的玻镁生态板时，废旧线路板非金属粉末通过10目筛。

5.根据权利要求1所述的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，其特征在于，当废旧线路板非金属粉用在做厚度≤4mm的水泥生态板时，废旧线路板非金属粉末通过20目筛。

6.根据权利要求1所述的应用于生态板材的废旧线路板非金属粉的前处理工艺，其特征在于，当废旧线路板非金属粉用在做厚度在6mm-10mm的水泥生态板时，废旧线路板非金属粉末通过10目筛。