CN104191680B - 适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机固体废弃物处理及综合利用领域，具体涉及一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，由作为中间层的聚四氟乙烯多微孔膜和作为内外层的聚酯纤维材料组成。本发明的有益效果是：该材料在固体废弃物堆肥发酵过程覆盖在发酵物料表面，可有效提高堆肥发酵生产量，加快了堆肥处理进程，同时可靠地抑制了气味和微生物。在堆肥物料表面覆盖本发明的覆盖膜后，可为堆肥槽创造了一个的“气候箱”，覆盖膜可以从外部保护堆肥物料，使其不受气候影响或被雨水淋湿。其内部则形成了微生物在最短时间内将废弃物转换成高品质堆肥所需的气候同时气味、灰尘、细菌和病菌留在里面，但空气和水分则可以出现渗透。
Description
技术领域
本发明属于有机固体废弃物处理及综合利用领域，具体涉及一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料。
背景技术
近年来，随着中国城市化进程的快速进行，生活污水处理的伴生产物污泥等市政有机固体废弃物大量产生，成为困扰环境治理的一个难题。由于污泥中含有较高的有机质、氮、磷及植物生产所需要的多种营养元素，是重要的有机肥源，通过堆肥发酵，可利用自然微生物或接种微生物在有氧条件下对物料迅速脱臭和腐熟，产生60-70℃的高温，从而将物料中的病原菌、虫卵等杀死，将废弃物转化为卫生的有机肥，因此对这种有机固体废弃物堆肥发酵是一种经济、环保资源再利用的处理方式。
在废弃物堆肥发酵中，一方面要解决废弃污泥容易被压实的难题，确保堆体内部有良好的通风、有负压且供氧充分，不会产生厌氧菌，一方面要将发酵过程中的水蒸气和二氧化碳排出，同时对发酵过程中产生的VOC、臭味、病原菌进行隔离，因此废弃物的覆盖材料的选用就显得尤为重要。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明提供一种具有良好选择性渗透性功能的适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料。
本发明所述的一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，由作为中间层的聚四氟乙烯多微孔膜和作为内外层的聚酯纤维材料组成。
所述的覆盖膜材料的性能指标参数优选如下：厚度为0.07mm、重量为451g/m2、透气性为11.7～14.1m3/m2/hr(200Pa)、水蒸气透过性能为7673g/m2/24hr、防水性为8534mm H2O(74.3KPa)、抗拉强度为9.5kg/mm2、延伸率为30％。
所述的聚四氟乙烯微孔薄膜孔径优选为0.05μm，厚度优选为35μm。
聚四氟乙烯多微孔膜优选以聚四氟乙烯为原料经膨化采用双轴拉伸形成，优选按照以下步骤生产：将粉末状的聚四氟乙烯与润滑剂、填充剂、热稳定、增溶剂、抗氧化剂混合、干燥后通过单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤压成片状，将挤压成片状的聚四氟乙烯材料浇铸于冷却鼓表面进行冷却固化制膜，再用扩幅机式双轴拉伸机进行双轴拉伸，拉伸后的长度为原长度的80倍。
其中，所述的润滑剂为脂肪酸酰胺，所述的填充剂为玻璃纤维，所述的热稳定剂为双丁基氯化锡，所述的增溶剂为马来酸酐接枝，所述的抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。各组分含量配方为本领域常规选择。
生产流程中：挤出温度设置在195～205℃，时间4～9分钟，然后通过气刀浇铸法、空气喷嘴法或外加静电浇铸法等公知的浇铸法，使其粘附在旋转的表面温度为15～25℃的冷却鼓表面上进行冷却固化，从而将片状的聚四氟乙烯材料制膜。如果冷却鼓的表面温度超过25℃，则未拉伸片的表面结晶化指数会超过1.0，因此膜的厚度不均当然会变大，用扩幅机拉伸时容易断裂。另一方面，不足15℃时，在冷却鼓的表面附着结露水，拉伸后的膜发生部分白化，出现外观上的品质低劣，或因未拉伸片的部分结晶不均而产生厚度不均。最后用扩幅机式双轴拉伸机进行双轴拉伸，拉伸温度为150～220℃。
聚酯纤维材料为高品质抗紫外线、抗酸碱腐蚀布层，经过防紫外线、抗酸碱处理，以增加材料对外界影响因素的抗性，增加材料使用寿命，再经过拒水处理和电晕放电处理，提高复合物粘结强力。
聚四氟乙烯微孔薄膜为耐水透气半透膜，经电晕和膜面处理，使承印物的表面具有更高的附着性和选择分离性。
本发明在两层聚酯纤维材料之间复合聚四氟乙烯微孔薄膜，从内层到外层空气能够穿透，作为废弃物堆肥的覆盖材料使用时，外层的聚酯纤维材料能将外来的雨水有效隔离，防水和防潮性能强，内层的聚酯纤维材料将发酵产生的冷凝水隔离的同时能让VOC、臭味、热量、病原菌及灰尘渗透，而后又被中间的聚四氟乙烯微孔薄膜阻挡，达到半渗透覆盖的功能，而聚四氟乙烯微孔薄膜具有较强的抗拉强度、延伸率、防风化和抗防紫外线性能，因此是一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料。
本发明的有益效果是：该材料在固体废弃物堆肥发酵过程覆盖在发酵物料表面，可有效提高堆肥发酵生产量，加快了堆肥处理进程，同时可靠地抑制了气味和微生物。在堆肥物料表面覆盖本发明的覆盖膜后，可为堆肥槽创造了一个的“气候箱”，覆盖膜可以从外部保护堆肥物料，使其不受气候影响或被雨水淋湿。其内部则形成了微生物在最短时间内将废弃物转换成高品质堆肥所需的气候同时气味、灰尘、细菌和病菌留在里面，但空气和水分则可以出现渗透。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、聚四氟乙烯多微孔膜2、聚酯纤维材料。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，由作为中间层的聚四氟乙烯多微孔膜1和作为内外层的聚酯纤维材料2组成，三层材料复合在一起。
聚酯纤维材料为高品质抗紫外线、抗酸碱腐蚀布层，经过防紫外线、抗酸碱处理，以增加材料对外界影响因素的抗性，增加材料使用寿命，再经过拒水处理和电晕放电处理，提高复合物粘结强力。
聚四氟乙烯微孔薄膜为耐水透气半透膜，经电晕和膜面处理，使承印物的表面具有更高的附着性和选择分离性。
所述的覆盖膜材料的性能指标参数如下：厚度为0.07mm、重量为451g/m2、透气性为12m3/m2/hr(200Pa)、水蒸气透过性能为7673g/m2/24hr、防水性为8534mm H2O(74.3KPa)、抗拉强度为9.5kg/mm2、延伸率为30％。
所述的聚四氟乙烯微孔薄膜孔径为0.05μm，厚度优选为35μm。
在两层聚酯纤维材料之间复合聚四氟乙烯微孔薄膜，从内层到外层空气能够穿透，作为废弃物堆肥的覆盖材料使用时，外层的聚酯纤维材料能将外来的雨水有效隔离，防水和防潮性能强，内层的聚酯纤维材料将发酵产生的冷凝水隔离的同时能让VOC、臭味、热量、病原菌及灰尘渗透，而后又被中间的聚四氟乙烯微孔薄膜阻挡，达到半渗透覆盖的功能，而聚四氟乙烯微孔薄膜具有较强的抗拉强度、延伸率、防风化和抗防紫外线性能，因此是一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料。
实施例2：
实施例1中的聚四氟乙烯多微孔膜1是以聚四氟乙烯为原料经膨化采用双轴拉伸形成，按照以下步骤生产：将粉末状的聚四氟乙烯与润滑剂、填充剂、热稳定、增溶剂、抗氧化剂混合、干燥后通过双螺杆挤出机挤压成片状，将挤压成片状的聚四氟乙烯材料浇铸于冷却鼓表面进行冷却固化制膜，再用扩幅机式双轴拉伸机进行双轴拉伸，拉伸后的长度为原长度的80倍。
其中，所述的润滑剂为脂肪酸酰胺，所述的填充剂为玻璃纤维，所述的热稳定剂为双丁基氯化锡，所述的增溶剂为马来酸酐接枝，所述的抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。配方中各组分质量含量如下：72％的聚四氟乙烯，3％的脂肪酸酰胺，5％的邻羟基苯甲酸苯酯，8％的玻璃纤维，4％的双丁基氯化锡，4％的马来酸酐接枝和4％的丁基羟基茴香醚。生产流程中：挤出温度设置在195℃，时间8分钟，然后通过空气喷嘴法，使其粘附在旋转的表面温度为20℃的冷却鼓表面上进行冷却固化，从而将片状的聚四氟乙烯材料制膜。最后用扩幅机式双轴拉伸机进行双轴拉伸，拉伸温度为160℃。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，由作为中间层的聚四氟乙烯多微孔膜和作为内外层的聚酯纤维材料组成；
所述的覆盖膜材料的厚度为0.07mm、重量为451g/m2、200Pa下透气性为11.7～14.1m3/m2/hr、水蒸气透过性能为7673g/m2/24hr、74.3Kpa下防水性为8534mmH2O、抗拉强度为9.5kg/mm2、延伸率为30％；
所述的聚四氟乙烯微孔薄膜孔径为0.05μm，厚度为35μm；
聚四氟乙烯多微孔膜以聚四氟乙烯为原料经膨化采用双轴拉伸形成；
其特征在于：聚四氟乙烯多微孔膜按照以下步骤生产：将粉末状的聚四氟乙烯与润滑剂、填充剂、热稳定、增容剂、抗氧化剂混合、干燥后通过单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤压成片状，将挤压成片状的聚四氟乙烯材料浇铸于冷却鼓表面进行冷却固化制膜，再用扩幅机式双轴拉伸机进行双轴拉伸，拉伸后的长度为原长度的80倍。
2.根据权利要求1所述的适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，其特征在于：所述的润滑剂为脂肪酸酰胺，所述的填充剂为玻璃纤维，所述的热稳定剂为双丁基氯化锡，所述的增容剂为马来酸酐接枝，所述的抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。
3.根据权利要求1所述的适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，其特征在于：聚酯纤维材料经过防紫外线、抗酸碱处理，再经过拒水处理和电晕放电处理。
4.根据权利要求1所述的适用于固体废弃物堆肥发酵过程使用的覆盖膜材料，其特征在于：聚四氟乙烯微孔薄膜经电晕和膜面处理。
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