CN104015380A - 一种建筑用环保板材制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑用环保板材制备方法，其步骤包括：粗碎分选处理：将垃圾进行初道破碎，并筛选出热塑性塑料和植物性纤维原料；干燥消毒处理：将该原料进行高温消毒脱水处理；粉碎处理：将原料粉碎；板材基料配制：将原料进行塑料含量测定后，按所需添加热塑性塑料粉料、植物性纤维粉料、塑料助剂，然后经混合、加热、搅拌、挤压形成板材原料；板材成型：将板材原料挤压成板材，并在板材表面上依次贴合加强网和装饰膜，冷却定形后裁切成所需尺寸的板材成品。采用本发明，能对生活垃圾进行按用途分类，并充分利用生活垃圾中的各个成分，无需对塑料物质和植物性纤维物质进行再分类就能直接利用并转化为可直接使用的建筑用板材成品。

Description

一种建筑用环保板材制备方法

技术领域

本发明涉及垃圾回收处理技术，尤其涉及一种建筑用环保板材制备方法。

背景技术

目前，木塑复合板材已经广泛应用于建筑领域，对于热塑性塑料和植物性纤维原料的需求量越来越多，其主要包括木粉、竹粉、谷壳类粉或农作物秸秆粉和塑料树脂或废旧塑料，这些原料一般以粉状或颗粒状的半成品作配比使用。用于制备木塑复合材料之前，原料以作细分，即热塑性塑料和植物性纤维原料是单独转化成半成品的，而不是将原料直接转化为可直接使用的成品，从制备各类原料到制备成板材的整个过程中需要大量的人力和财力。尤其在城市生活垃圾中提取大量的热塑性塑料和植物性纤维作为原料时，存在难于将垃圾细分为各类原料的问题，只能将城市生活垃圾中的部分成分进行单一转化，具有相对的局限性，不能实现对生活垃圾充分利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种建筑用环保板材制备方法，将原料制备工艺结合到板材制备工艺中，运用于同一生产线上，能对生活垃圾进行按用途分类，并充分利用生活垃圾中的各个成分，无需对塑料物质和植物性纤维物质进行再分类就能直接利用并转化为可直接使用的建筑用板材成品。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

一种建筑用环保板材制备方法，利用城市生活垃圾中分选出来的废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块作为主要原料制成环保板材，其特征在于，包括如下步骤： 

（1）粗碎分选处理，将废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块送入粗破碎机中，所述粗破碎机进行初道破碎后，得到粗碎原料；所述粗碎原料进入第一滚动筛进行滚动筛选，得出筛上物和筛下物；所述筛上物向磁选机、风选机的方向依次进行传送；所述磁选机将第一筛上物中的磁性金属物质吸附分离，并回收利用；所述风选机对去除磁性金属物质后的筛上物进行风选处理，使重物质与轻物质分离；将所述轻物质传送至干燥消毒装置； 

（2）干燥消毒处理，通过所述干燥消毒装置将所述轻物质进行高温消毒脱水处理；

（3）粉碎处理，将干燥消毒处理后的轻物质传送至精破碎机中进行粉碎，得到精碎原料；

（4）板材基料配制，将精碎原料进行塑料含量测定后，按所需添加热塑性塑料粉料、或/和植物性纤维粉料、或/和塑料助剂，使精碎原料的组分重量配比分别为30%～40%的热塑性塑料、40%～70%的植物性纤维和0～20%的其它杂质或/和塑料助剂，然后送入螺杆挤出机中进行混合、加热、搅拌、挤压，形成板材基料；

（5）板材成型，将经步骤（4）配制后的的板材基料压入模具型腔中并以所需厚度薄层挤出，随即送入辊压机组并同时贴合加强网，连续施压待表面平整后，随压辊送入表面装饰膜，贴合板材表面连续施以辊压，待板材冷却定形后由裁切机裁切成所需尺寸的板材成品。

作为上述技术方案的改进，在步骤（1）与步骤（2）之间进一步包括对所述重物质进行重物质中碎分选处理的步骤：将所述重物质传送至中破碎机中进行二道破碎，并通过第二滚动筛将二道破碎后的重物质中的易碎物质去掉，分离出韧性物质；将所述韧性物质传送至干燥消毒装置，与所述轻物质混合；所述轻物质混合有所述韧性物质后继续进行后续步骤。

作为优选的，所述筛下物和易碎物质分别传送至各自相应的废料回收盒中，另作其他用途。

作为优选的，所述粗碎原料粒径为0～20cm；所述筛上物粒径大于6～8cm，所述筛下物粒径小于6～8cm；所述韧性物质粒径大于4～6cm，所述易碎物质粒径小于4～6cm；所述精碎原料粒径为0～5mm。

作为优选的，所述轻物质在进行步骤（2）之前的一个步骤：将所述轻物质传送至干式净化机中除去泥沙类粘附杂物。

作为优选的，所述干燥消毒装置的设定温度为90～120摄氏度；所述螺杆挤出机的加热温度为280～300摄氏度；所述辊压机组在贴合加强网时的温度为250～300摄氏度，所述辊压机组在贴合表面装饰膜时的温度为130～200摄氏度。

作为优选的，所述热塑性塑料粉料采用粒径为0～3mm的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)或ABS的任意一种或多种废旧塑料粉料。

作为优选的，所述植物性纤维粉料采用粒径为0～3mm的木粉、竹粉、农作物秸秆粉或谷壳类粉料的任意一种或多种。

作为优选的，所述塑料助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、发泡剂、防霉剂、颜料、偶联剂或润滑剂的任意一种或多种。

作为优选的，所述加强网为孔径0.5~2cm的玻璃纤维网；所述装饰膜为PP膜、PE膜、PVC膜或三聚氰胺树脂浸渍纸。

实施本发明的一种建筑用环保板材制备方法，具有如下有益效果：

（1）本发明是利用城市生活垃圾中分选出来的废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块作为主要原料制成环保板材，充分利用了广泛闲置的原料，解决垃圾长期堆积的问题，这些垃圾随处可见，取之不尽，经分选后用于生产板材，成本较低，具有很高的市场经济价值和社会价值；

（2）本发明通过多级破碎分选处理后，可得到90%以上的塑料物质与植物性纤维物质的混合物用于制造板材，分选准确细致，提高板材成品的质量；

（3）本发明无需对塑料物质和植物性纤维物质进行再分类就能直接利用，同时无需清洗，节省相应费用，生产工艺简单，操作方便，节能环保；

（4）本发明可实现城市生活垃圾的机械分类，各类物料的回收去向明确，回收利用率高，在制备板材过程中无废水排放，不会对环境造成二次排放和污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1所示，本建筑用环保板材制备方法是利用城市生活垃圾中分选出来的废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块作为主要原料制成环保板材，其中，包括如下步骤： 

（1）粗碎分选处理，将废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块送入粗破碎机中，所述粗破碎机进行初道破碎后，得到粒径为0～20cm的粗碎原料；所述粗碎原料进入第一滚动筛进行滚动筛选，得出粒径大于6～8cm的筛上物和粒径小于6～8cm的筛下物；所述筛上物向磁选机、风选机的方向依次进行传送；所述磁选机将第一筛上物中的磁性金属物质吸附分离，并回收利用；所述风选机对去除磁性金属物质后的筛上物进行风选处理，使重物质与轻物质分离；将所述轻物质传送至干燥消毒装置。

需要说明的是，在实施例中，生活垃圾经过粗破碎机，将大件物料破碎成约10~20cm的块状物，其中，如塑料、橡胶、纺织物、植物性纤维等韧性物质只会轻微破碎或不破碎，而如玻璃、沙土、厨房垃圾等易碎物质被破碎成小块；破碎后送入筛孔孔径为6～8cm的第一滚动筛中进行筛分，去掉筛下物；筛上物经过磁选机时，铁磁性类金属会由磁选机选出并进行回收，其余物料进入风选机。风选机将轻物质选出后直接送入干燥消毒装置；优选的，在进行干燥消毒处理之前，将轻物质传送至干式净化机中除去泥沙类粘附杂物，有效地减少原料中杂质成分，提高板材成品质量。轻物质主要为薄片类热塑性塑料、树叶、纸、草等。

（2）干燥消毒处理，通过所述干燥消毒装置将所述轻物质在温度为90～120摄氏度的环境下进行消毒脱水处理，其持续时间根据现场情况而定。

（3）粉碎处理，将干燥消毒处理后的轻物质传送至精破碎机中进行粉碎，得到粒径为0～5mm的精碎原料。

（4）板材基料配制，将精碎原料进行塑料含量测定后，按所需添加热塑性塑料粉料、或/和植物性纤维粉料、或/和塑料助剂，使精碎原料的组分重量配比分别为30%～40%的热塑性塑料、40%～70%的植物性纤维和0～20%的其它杂质或/和塑料助剂，然后送入螺杆挤出机中进行混合、加热、搅拌、挤压，其加热温度保持在280～300摄氏度，使精碎原料在加热熔融状态下均匀熔合、，形成板材基料。

其中，所述热塑性塑料粉料可以采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)或ABS的任意一种或多种废旧塑料粉料；所述植物性纤维粉料可以采用木粉、竹粉、农作物秸秆粉或谷壳类粉料的任意一种或多种。为了保证精碎原料各粒子之间能够充分连结和熔合，热塑性塑料粉料和植物性纤维粉料的粒径应小于精碎原料的粒径，使其填充于精碎原料各粒子之间的间隙中，在实施例中，精碎原料粒径为0～5mm，则热塑性塑料粉料和植物性纤维粉料的粒径优选为0～3mm。

所述塑料助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、防霉剂、偶联剂或润滑剂的任意一种或多种。比如，为了改善材料的力学性能，可添加适量增塑剂和偶联剂；为了改善材料的老化性能，可添加适量抗氧剂和防霉剂；为了改善材料的防火性能，可添加适量阻燃剂；为了改善材料的加工性能，可添加适量稳定剂和润滑剂。

还需要说明的是，处于熔融状态的组分主要为热塑性塑料，除PVC外均具有疏水性，搅拌过程中，热塑性塑性能够充分地包裹着植物性纤维，隔绝具有亲水性的植物性纤维与外界的水分子接触，改善材料性能，使其具有优异的物理力学性能。 

（5）板材成型，将混合、加热、搅拌、挤压后的板材基料压入模具型腔中保持280～300摄氏度以薄层挤出，随即送入辊压机组在温度为250～300摄氏度下同时贴合加强网, 连续施压待表面平整后，再在板材表面贴合装饰膜，其贴合温度需保持在130～200摄氏度，随后连续施以辊压，待板材冷却定形后由裁切机裁切成所需尺寸的板材成品。

为了提高板材的力学性能，在中间基板表面上压合孔径为0.5~2cm的玻璃纤维网。

为了改善板材的外观及表面性能，在板材的外表面热熔贴合连接PP膜、PE膜、PVC膜或三聚氰胺树脂浸渍纸等。

此外，所述筛下物和易碎物质分别传送至各自相应的废料回收盒中，另作其他用途。比如，利用餐余垃圾中的有机物等成分进行发酵加工，形成可直接使用的植物营养土；利用沙土直接制备空心砖；玻璃、金属物质等循环利用；使得垃圾资源得到充分利用。

实施例二

参见图1所示，与实施例一的区别在于，在实施例一的步骤（1）与步骤（2）之间进一步包括对所述重物质进行重物质中碎分选处理的步骤。这是由于风选机会选出轻、重两种物质，而重物质的成分主要包括有块状热塑性塑料、橡胶、纺织物、树枝木块等韧性物质，还包括小部分的粒径大于6～8cm的玻璃、沙土、厨房垃圾等易碎物质；可见，重物质仍然存在大量热塑性塑料和植物性纤维，为了充分利用该部分的垃圾资源，还需要进一步破碎筛选，将易碎物质去掉。然而，该重物质中碎分选处理的的步骤包括：将重物质传送至中破碎机中进行二道破碎，并通过筛孔孔径为4～6cm的第二滚动筛将二道破碎后的重物质中的易碎物质去掉，进一步分离出韧性物质；将该部分的韧性物质传送至干燥消毒装置，与所述轻物质混合；所述轻物质混合有所述韧性物质后继续进行后续步骤。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种建筑用环保板材制备方法，利用城市生活垃圾中分选出来的废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块作为主要原料制成环保板材，其特征在于，包括如下步骤： 

（1）粗碎分选处理，将废旧塑料、废旧橡胶、废旧家具、废旧纺织物、树枝、树叶、纸、草、废旧木块送入粗破碎机中，所述粗破碎机进行初道破碎后，得到粗碎原料；所述粗碎原料进入第一滚动筛进行滚动筛选，得出筛上物和筛下物；所述筛上物向磁选机、风选机的方向依次进行传送；所述磁选机将第一筛上物中的磁性金属物质吸附分离，并回收利用；所述风选机对去除磁性金属物质后的筛上物进行风选处理，使重物质与轻物质分离；将所述轻物质传送至干燥消毒装置； 

（2）干燥消毒处理，通过所述干燥消毒装置将所述轻物质进行高温消毒脱水处理；

（3）粉碎处理，将干燥消毒处理后的轻物质传送至精破碎机中进行粉碎，得到精碎原料；

（4）板材基料配制，将精碎原料进行塑料含量测定后，按所需添加热塑性塑料粉料、或/和植物性纤维粉料、或/和塑料助剂，使精碎原料的组分重量配比分别为30%～40%的热塑性塑料、40%～70%的植物性纤维和0～20%的其它杂质或/和塑料助剂，然后送入螺杆挤出机中进行混合、加热、搅拌、挤压，形成板材基料；

（5）板材成型，将经步骤（4）配制后的板材基料压入模具型腔中并以所需厚度薄层挤出，随即送入辊压机组并同时贴合加强网，连续施压待表面平整后，随压辊送入装饰膜，贴合板材表面连续施以辊压，待板材冷却定形后由裁切机裁切成所需尺寸的板材成品。

2.根据权利要求1所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，在步骤（1）与步骤（2）之间进一步包括对所述重物质进行重物质中碎分选处理的步骤：将所述重物质传送至中破碎机中进行二道破碎，并通过第二滚动筛将二道破碎后的重物质中的易碎物质去掉，分离出韧性物质；将所述韧性物质传送至干燥消毒装置，与所述轻物质混合；所述轻物质混合有所述韧性物质后继续进行后续步骤。

3.根据权利要求2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述筛下物和易碎物质分别传送至各自相应的废料回收盒中，另作其他用途。

4.根据权利要求2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述粗碎原料粒径为0～20cm；所述筛上物粒径大于6～8cm，所述筛下物粒径小于6～8cm；所述韧性物质粒径大于4～6cm，所述易碎物质粒径小于4～6cm；所述精碎原料粒径为0～5mm。

5.根据权利要求1或2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述轻物质在进行步骤（2）之前的一个步骤：将所述轻物质传送至干式净化机中除去泥沙类粘附杂物。

6.根据权利要求1或2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述干燥消毒装置的设定温度为90～120摄氏度；所述螺杆挤出机的加热温度为280～300摄氏度；所述辊压机组在贴合加强网时的温度为250～300摄氏度，所述辊压机组在贴合表面装饰膜时的温度为130～200摄氏度。

7.根据权利要求1或2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述热塑性塑料粉料采用粒径为0～3mm的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)或ABS的任意一种或多种废旧塑料粉料。

8.根据权利要求1或2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述植物性纤维粉料采用粒径为0～3mm的木粉、竹粉、农作物秸秆粉或谷壳类粉料的任意一种或多种。

9.根据权利要求1或2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述塑料助剂为增塑剂、稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、发泡剂、防霉剂、颜料、偶联剂或润滑剂的任意一种或多种。

10.根据权利要求1或2所述的建筑用环保板材制备方法，其特征在于，所述加强网为孔径0.5~2cm的玻璃纤维网；所述装饰膜为PP膜、PE膜、PVC膜或三聚氰胺树脂浸渍纸。