CN103769289A - 一种半固化片裁边料的再利用方法 - Google Patents

一种半固化片裁边料的再利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了半固化片裁边料的再利用方法：将原料按照需要进行再制造，得产品；原料包含回收处理方法制得的物料；物料由下述回收处理方法制得：将半固化片裁边料进行深冷处理并粉碎，得物料，即可；产品为石质产品，原料还包括矿石质材料；再制造的工艺包括塑形、浇筑、填充、胶合和压合工艺中的一种或多种；物料与矿石质材料的质量比为1：8～1：50。本发明的方法有效地控制了环境污染，实现了工业边角料的废旧回收利用，节省了生产企业的成本支出，并且可以与其他行业形成产业链的交叉，更好地推动下游产业开发。

Description

一种半固化片裁边料的再利用方法
本申请是申请号为201210019968.X，申请日：2012年01月21日，发明名称为“一种半固化片裁边料的回收处理方法和再利用方法”专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种半固化片裁边料的再利用方法。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，电子产业工业化生产的规模不断扩大。尤其是近年来随着环氧树脂行业的迅速发展，市场需求的不断增大，带动了其下游产业的多样化发展，层压板产业出现一个新的发展高峰期，很多层压板生产企业不断扩产提升产能。
目前，国内层压板的生产流程主要包括：胶黏剂的制备、半固化片的制备、层压料的准备以及压合等主要流程。其中在半固化片的制备过程中，常见的玻璃纤维布浸渍料的边缘经过工艺流程后，纬纱末端由于被胶黏剂浸润并烘烤，多股纬纱粘附热固性胶黏剂，形成细小的较为坚硬的分支，不仅降低了半固化片外观质量，同时对后续工序的操作造成影响。
目前，自动化程度较高的企业常采用高压热空气处理，但是大部分生产企业由于生产工艺和设备相对落后，一般采用刀具裁切处理，因此产生了大量的裁边料，因为外形的原因俗称为“毛毛虫”。这些裁边料由于粘附有环氧树脂等胶黏剂，自身不易分解，并且机械处理时胶黏剂成分机械受热后容易变软并粘附在设备表面，对设备损耗很大。对于上述裁边料目前还没有良好的处理方式，如果大量堆砌，容易造成污染环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有制备半固化片过程中产生大量的裁边料、污染环境和对设备损耗大等缺陷，提供了一种半固化片裁边料的回收处理方法和再利用方法。本发明的方法有效地控制了环境污染，实现了工业边角料的废旧回收利用，节省了生产企业的成本支出，并且可以与其他行业形成产业链的交叉，更好地推动下游产业开发。
本发明提供了一种半固化片裁边料的回收处理方法：其包括下列步骤：将半固化片裁边料进行深冷处理并粉碎，得物料，即可。
工业中，把材料冷却到-100℃以下的冷处理叫做深冷处理，温度一般为-100℃～-196℃。本发明所述的深冷处理的温度优选-100℃～-175℃，更优选-145℃～-175℃。所述的深冷处理的处理剂优选用液氮。所述的液氮的用量以使所述半固化片裁边料能够充分深冷处理为准，所述的液氮与半固化片裁边料的质量比优选1：1～1：3，更优选1：1.2～1：2.5。所述的深冷处理的处理时间根据裁边料的实际情况选择，优选3min～18min，更优选5min～10min。
所述的粉碎可为常规的粉碎，一般包括物理粉碎和/或超声粉碎等，所述的物理粉碎一般包括剪切粉碎和/或撞击粉碎等。所述的粉碎的粒径可根据实际需要进行选择，优选0.01mm～100mm，更优选0.01mm～10.0mm，最优选0.01mm～0.1mm。所述的粉碎后还可进行分选处理。所述的分选处理可利用筛网筛选、旋风分离设备分选和磁选设备除去磁性杂质中的一种或多种。所述的筛网优选50～2000目筛网，更优选200～1250目筛网。所述的旋风分离设备的主要功能是按粉碎料的粒径大小分选出需要的物料，同时去除部分杂质。所述的磁选设备的主要功能是利用磁性设备将物料中的部分金属杂质分离。所述的旋风分离设备和磁选设备的操作方法和操作条件可按本领域常规的操作方法和操作条件进行选择。
本发明还提供了一种半固化片裁边料的再利用方法，其包括下列步骤：将原料根据需要进行再制造，得产品；所述的原料包含按上述回收处理方法制得的物料。
所述的再制造后得到的产品包括纸质产品、木质产品、纤维合成产品和石质产品等。所述的纸质产品包括再生工业用纸、再生印刷用纸和再生包装用纸等。所述的木质产品由于制备工艺的不同，可分为压合木质产品、胶合木质产品、压合竹制产品、胶合竹制产品和木质填充料等。所述的纤维合成产品包括电器产品、电子产品、服装服饰、纤维类包装物、纤维类工艺品和层压板等。所述的石质产品包括建筑材料、装饰材料、石质工艺品和石质填充料等。所述的再制造的工艺可根据需要制得的产品的常规制造工艺进行。
在本发明一较佳的实施方式中，所述的再利用方法按下述方法进行：所述的产品为纸质产品时，所述的原料还可包括纸质材料。所述的纸质材料为以纸为基础原料制作的各类应用材料及其再生料，优选工业用纸、新闻用纸和包装用纸中的一种或多种。所述的制造纸质产品的工艺可按照常规工艺进行，优选打浆、塑型、填充和压合等工艺中的一种或多种，更优选打浆和/或塑型工艺。所述的物料与纸质材料的质量比优选1：8～1：50，更优选1：12～1：32。所述的物料优选以粒状参与制造纸质产品。所述的物料与纸质材料的粒径比优选1：0.5～1：10，更优选1：0.5～1：1。
所述的纸质产品优选纸管。当所述的纸质产品为纸管时，所述的再利用方法优选为：将所述的物料和工业用废纸碎浆混匀后打浆，通过本领域常规的生产工艺生产工业用纸管。所述的物料优选以粒状参与生产纸管。所述的物料的粒径为0.1mm～10mm，优选0.1mm～0.5mm。所述的物料与工业用废纸碎浆的质量比优选1：10～1：50，更优选1：20～1：32，最优选1：28～1：32。所述的打浆的叩解度优选35°SR～50°SR，更优选38°SR～45°SR。
在本发明另一较佳的实施方式中，所述产品为木质产品时，所述的原料还可包括胶黏剂以及木质材料。所述的木质材料优选木材和/或竹材。所述的木质材料可为经加工制作的应用材料、其边角料和再生料中的一种或多种，优选木屑、刨花、炭化木、木陶瓷、木塑复合材料和竹制品中的一种或多种。所述的胶黏剂优选热固性胶黏剂。所述的胶黏剂占原料总质量的质量百分含量优选30%～75%，更优选40%～50%。所述的制造木质产品的工艺可按照常规工艺进行，优选压合、胶合、塑型和填充工艺中的一种或多种，更优选压合和/或胶合工艺。所述的压合优选加热压合。所述的加热压合的温度可为本领域常规的温度，优选60℃～280℃。所述的物料与木质材料的质量比优选1：0.25～1：10，更优选1：0.5～1：5。所述的物料优选以粒状的形态参与制造木质产品。所述的物料的粒径优选0.1mm～100mm，更优选0.1mm～50mm。所述的物料与木质材料的粒径比优选1：0.5～1：20，更优选1：0.5～1：5。
所述的木质产品优选为木压合板。当所述的木质产品为木压合板时，所述的再利用方法优选为：将所述的物料与木屑混匀，加入热固性胶黏剂，并填入压合模具中，进行加热压合生产木压合板。所述的物料优选以粒状参与生产木压合板。所述的物料的粒径优选0.1mm～100mm，更优选0.1mm～50mm，最优选1mm～30mm。所述的物料与木屑的粒径比优选1：0.1～1：10，更优选1：0.5～1：1。所述的物料与木屑的质量比优选1：0.5～1：8，更优选1：1～1：5，最优选1：1～1：4。所述的加热压合可为本领域常规的加热压合。所述的加热压合温度优选120℃～180℃，更优选150℃～180℃。加热压合时间优选10min～60min，更优选5min～15min。所述的物料与胶黏剂的质量比优选1：0.1～1：2.0，更优选1：0.1～1：0.5，即可。
在本发明另一较佳的实施方式中，所述的产品为纤维合成产品时，所述的原料还可包括纤维合成材料和/或胶黏剂。所述的制造纤维合成产品的工艺可按照常规工艺进行，优选压合、填充、挤出成型、打浆和塑型工艺中的一种或多种，更优选压合、挤出成型和填充工艺中的一种或多种。所述的胶黏剂优选热固性胶黏剂。所述的胶黏剂占原料总质量的质量百分含量优选30%～75%，更优选40%～50%。所述的纤维合成材料为利用天然纤维和/或化学纤维制造的各类合成材料，优选木纤维材料、竹纤维材料、亚麻纤维材料、玻璃纤维材料、聚酯纤维材料、聚酰胺纤维材料、聚乙烯醇纤维材料、聚丙烯腈纤维材料、聚乙烯纤维材料、聚丙烯纤维材料和聚氯乙烯纤维材料中的一种或多种。所述的物料与纤维合成材料的质量比优选1：10～1：82，更优选1：50～1：70。所述的物料优选以粒状的形态参与制造纤维合成产品。所述的物料与纤维合成材料的粒径比优选1：0.1～1：20，更优选1：0.1～1：1。所述的纤维合成产品优选为包覆电缆或层压板。
当所述的纤维合成产品为包覆电缆时，所述的再利用方法优选为：将所述的物料和熔融的聚乙烯纤维混匀，再通过挤出成型工艺制备包覆电缆。所述的混匀优选将上述物料添加到熔融的聚乙烯纤维中。所述的挤出成型工艺可为本领域常规的生产工艺，其中，螺杆转速优选15r/min～50r/min，真空度优选0.03MPa～0.10MPa，压缩空气压力优选0.02MPa～0.10MPa。所述的物料优选以粒状参与制备包覆电缆。所述的物料的粒径优选0.01mm～0.05mm，更优选0.01mm～0.03mm。所述的物料与熔融聚乙烯纤维的质量比优选1：15～1：32，更优选1：15～1：30，最优选1：20～1：25。所述的熔融聚乙烯纤维混合物料的温度可为本领域常规的制备包覆电缆中熔融聚乙烯纤维混合物料的温度，优选120℃～170℃，更优选135℃～160℃。
当所述的纤维合成产品为层压板时，所述的再利用方法优选为：将所述的物料与填充料混匀后，与热固性胶黏剂混匀，再通过压合工艺制备层压板。所述的填充料可为本领域常用的制备层压板的填充料，包括无机填充料和有机填充料，优选二氧化硅、滑石粉、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡、二氧化钛、氧化铝、粘土粉、橡胶粉末、聚四氟乙烯粉末、聚乙烯粉末、聚氨酯粉末、聚醚酯粉末和有机阻燃剂中的一种或多种，更优选二氧化硅、氢氧化铝和硫酸钡中的一种或多种。所述的压合工艺可为本领域常规的压合工艺，优选加热压合。所述的加热压合的温度优选170℃～250℃，更优选190℃～215℃。所述的加热压合的时间优选60min～180min，更优选90min～120min。所述的加热压合的压力优选30Kg/cm2～55Kg/cm2，更优选35Kg/cm2～42Kg/cm2。所述的物料优选以粒状参与制备层压板。所述的物料的粒径优选0.01mm～0.1mm。所述的物料与填充料的粒径比优选1：0.25～1：5，更优选1：0.5～1：1。所述的物料与填充料总量的质量比优选1：10～1：25，更优选1：15～1：25，最优选1：20～1：25。所述的热固性胶黏剂可为本领域常用的生产层压板用的热固性胶黏剂。所述的胶黏剂的用量可为本领域常规的用量，所述的物料与胶黏剂的质量比优选1：8～1：60，更优选1：15～1：30。
在本发明另一较佳的实施方式中，所述的产品为石质产品时，所述的原料还可包括矿石质材料。所述的矿石质材料为以岩土矿石为基础原料制作的各类应用材料及其再生料，优选大理石、花岗石、板石、鹅卵石、石英、石膏和陶瓷中的一种或多种。所述的制造石质产品的工艺可按照常规工艺进行，优选塑形、浇筑、填充、胶合和压合工艺中的一种或多种，更优选塑形和/或浇筑工艺。所述的物料与矿石质材料的质量比优选1：8～1：50，更优选1：10～1：30。所述的物料优选以粒状的形态参与制造石质产品。所述的物料与石质材料的粒径比优选1：0.1～1：20，更优选1：0.5～1：1。
所述的石质产品优选石膏板。当所述的石质产品为石膏板时，所述的再利用方法优选为：将所述的物料与相同粒径比的石膏熟料混匀，按本领域常规的生产工艺生产石膏板。所述的物料与石膏熟料的质量比优选1：10～1：50，更优选1：10～1：30，最优选1：15～1：20。所述的物料优选以粒状参与生产石膏板。所述的物料的粒径优选0.1mm～20mm，更优选1mm～10mm。所述的石膏熟料优选以粒状参与生产石膏板。所述的石膏熟料的粒径优选0.01mm～0.5mm，更优选0.01mm～0.1mm。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明可以有效地回收处理和再利用半固化片裁边料，实现了工业边角料的废旧回收利用，减少了生产企业的成本支出，为企业处理半固化片裁边料提供了一条具有实用价值的参考方法；同时，很好地控制了环境污染问题，有效地利用了固体废弃物；另外，该方法的推广，可以与其他行业形成产业链的交叉，更好地推动下游产业开发。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
步骤一：深冷处理
将半固化片裁边料放入密闭容器中，通入液氮，液氮与裁边料用量的质量比为1：1.5，将液氮温度控制在-170℃（±5℃），如果温度升高继续通入液氮，处理时间为5min～10min。
步骤二：粉碎
将上述步骤处理后的裁边料迅速转移到粉碎设备中，粉碎粒径为0.1mm～10mm，通过50目筛网刷选，再通过磁选设备清除粉碎料中的杂质，得物料。
步骤三：混匀打浆
将上述得到的物料加入到回收的工业用纸废纸碎浆中，物料与工业用废纸碎浆的质量比为1：30。混合均匀后送入打浆机，打浆至叩解度为40°SR，然后依次通过脱水、压榨、干燥、压光、卷取、复卷等工艺流程，生产工业用高强度纸管。其中，上述各项工艺流程均为本领域常用工艺。
经测试，上述实施例工艺制备的成品纸，其紧度为88～96g/cm2，层间结合力为≥320J/m2，厚度差≤0.015mm。
实施例2
步骤一：深冷处理
将半固化片裁边料放入密闭容器中，通入液氮，液氮与裁边料用量的质量比为1：1.5，将液氮温度控制在-150℃（±5℃），如果温度升高继续通入液氮，处理时间为3min～5min。
步骤二：粉碎
将上述步骤处理后的裁边料迅速转移到粉碎设备中，粉碎粒径为0.1mm～10.0mm，通过磁选装置清除粉碎料中的金属杂质，得物料。
步骤三：混匀压合
将上述得到的物料与相同粒径比的木屑按比例质量充分混合均匀，再加入热固性胶黏剂，其质量比物料：木屑：胶黏剂为1：2：0.2，混合均匀后填入压合模具中，送入压合设备中进行加热压合，压合温度为160℃～180℃，压合时间为10min。压合流程工艺为本领域常用工艺。物料与木屑的粒径比为1：0.5～1：1。
上述实施例生产的木压合板，其性能指标均达到国家标准GB/T9846-2004和GB/T22349-2008所规定的技术要求。同时，其抗压性能和隔音性能均优于常规木压合板。
实施例3
步骤一：深冷处理
将半固化片裁边料放入密闭容器中，通入液氮，液氮与裁边料用量的质量比为1：2.0，将处理温度控制在-175℃（±5℃），如果温度升高继续通入液氮以保证处理温度，处理时间为3min～5min。
步骤二：粉碎
将上述步骤处理后的裁边料迅速转移到粉碎设备中，粉碎粒径为0.01mm～0.1mm，用200目的筛网筛选，通过磁选装置，清除粉碎料中的金属杂质，得物料。
步骤三：填充、压合
将上述物料与相同粒径比的填充料（二氧化硅、氢氧化铝和硫酸钡）充分混合均匀，物料与填充料总量的质量比为1：20，添加到用于生产层压板的胶黏剂中，按本领域的常规加热压合工艺生产层压板。其中，层压板的压合温度为190℃～210℃，压合时间为90min，压合压力为37Kg/cm2。
上述实施例生产的层压板，其性能指标均达到国家标准GB/T1303.1-1998所规定的技术要求。
实施例4
步骤一：深冷处理
将半固化片裁边料放入密闭容器中，通入液氮，液氮与裁边料用量的质量比为1：2.2，将处理温度控制在-180℃（±5℃），如果温度升高继续通入液氮以保证处理温度，处理时间为5min～8min。
步骤二：粉碎
将上述步骤处理后的裁边料迅速转移到粉碎设备中进行粉碎，粉碎料通过旋风分离装置，并用1250目的筛网筛选，选用粒径为0.01mm～0.03mm的粉碎料，再通过磁选装置，清除粉碎料中的金属杂质，得物料。
步骤三：混合、挤出成型
将上述物料添加到用于生产包覆电缆的熔融聚乙烯塑料中，物料与熔融塑料质量比为1：20，使其完全分散并混合均匀，按本领域的常规挤出成型工艺生产包覆电缆。其中，聚乙烯塑料混合物料的温度为150℃，螺杆转速为28r/min，真空度为0.085MPa，缩空气压力为0.05MPa。
经测试，上述实施例所制造的以绝缘层厚度为0.70mm电缆，其长期工作温度＞70℃，火花实验电流＞7000V，工作实验电流＞2000V，在20℃时用直流500V电压试验稳定充电1min后绝缘电阻≥2500MΩ·Km。
实施例5
步骤一：深冷处理
将半固化片裁边料放入密闭容器中，通入液氮，液氮与裁边料用量的质量比为1：1.5，将液氮温度控制在-170℃（±5℃），如果温度升高继续通入液氮，处理时间为3min～5min。
步骤二：粉碎
将上述步骤处理后的裁边料迅速转移到粉碎设备中，粉碎粒径为1mm～10mm，得物料。
步骤三：混匀塑形
将上述得到的物料加入到用于石膏熟料中，物料与石膏熟料的质量比为1：15，制成石膏浆料并充分混合均匀，然后依次通过成型、凝固、干燥、分选、封边等工艺，生产建材用石膏板。其中，上述各项工艺流程为本领域常用工艺。
上述实施例生产的石膏板，其性能指标均符合国家标准GBT9775-2008和JC/T799-88所规定的技术要求。该石膏板的内部空洞较少，抗冲击性、隔热性能均优于常规工艺生产的石膏板，并且具有更好的质轻的特点。另外，该石膏板硬度较大，棱边硬度＞88N；吸水性较低，吸水率＜6.5%。
虽然上述具体实施方式详细描述了本发明的有益效果，本领域的技术人员应当理解，上述实施例仅为对本发明的说明和解释，并非对本发明的限制。本发明的保护范围由权利要求书所限定。任何对本发明所做的修改、改进以及等同替换，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半固化片裁边料的再利用方法，其特征在于包含下列步骤：将原料按照需要进行再制造，得产品；所述的原料包含回收处理方法制得的物料；所述物料由下述回收处理方法制得：将半固化片裁边料进行深冷处理并粉碎，得物料，即可；
所述的产品为石质产品，所述的原料还包括矿石质材料；所述的再制造的工艺包括塑形、浇筑、填充、胶合和压合工艺中的一种或多种；所述的物料与矿石质材料的质量比为1：8～1：50。
2.如权利要求1所述的再利用方法，其特征在于：所述的深冷处理的温度为-100℃～-175℃，较佳地为-145℃～-175℃；所述的深冷处理的处理剂为液氮；所述的液氮与半固化片裁边料用量的质量比为1：1～1：3，较佳地为1：1.2～1：2.5；所述的深冷处理的处理时间为3min～18min，较佳地为5min～10min；所述的粉碎的粒径为0.01mm～100mm，较佳地为0.01mm～10.0mm，更佳地为0.01mm～0.1mm。
3.如权利要求1或2所述的再利用方法，其特征在于：所述的粉碎后还进行分选处理；所述的分选处理为利用筛网、旋风分离设备和磁选设备中的一种或多种进行；所述的筛网为50～2000目筛网，较佳地为200～1250目筛网。
4.如权利要求1或2所述的再利用方法，其特征在于：所述的矿石质材料为大理石、花岗石、板石、鹅卵石、石英、石膏和陶瓷中的一种或多种；所述的物料与矿石质材料的质量比为1：10～1：30。
5.如权利要求1或2所述的再利用方法，其特征在于：所述的物料以粒状的形态参与制造石质产品；所述的物料与矿石质材料的粒径比为1：0.1～1：20。
6.如权利要求5所述的再利用方法，其特征在于：所述的物料与矿石质材料的粒径比为1：0.5～1：1。
7.如权利要求1或2所述的再利用方法，其特征在于：所述的石质产品为石膏板，所述的再利用方法为：将所述的物料与相同粒径比的石膏熟料混匀，按本领域常规的生产工艺生产石膏板。
8.如权利要求7所述的再利用方法，其特征在于：所述的物料与石膏熟料的质量比为1：10～1：50；所述的物料以粒状参与生产石膏板；所述的物料的粒径为0.1mm～20mm；所述的石膏熟料以粒状参与生产石膏板；所述的石膏熟料的粒径为0.01mm～0.5mm。
9.如权利要求8所述的再利用方法，其特征在于：所述的物料与石膏熟料的质量比为1：10～1：30；所述的物料的粒径为1mm～10mm；所述的石膏熟料的粒径为0.01mm～0.1mm。
10.如权利要求9所述的再利用方法，其特征在于：所述的物料与石膏熟料的质量比为1：15～1：20。
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