CN108997770A - 一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑料粒子技术领域，尤其是一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子及其制备方法，解决了现有技术中塑料粒子综合性能差，不具有抗菌防霉性、加工成本高的问题，所述利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下原料：回收塑料、二氧化钛、碳酸钙、邻苯二甲酸酯、碳酸氢钠、添加剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂。本发明采用回收塑料为主要原料，生产成本低，所得塑料粒子安全环保、无毒无害，其强度高，具有优异耐磨性能、抗氧化性能、阻燃性能和杀菌防霉性能，综合性能优异，使用寿命长，使用过程中能自然散发淡淡的香味，香味持久、清新怡人。

Description

一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料粒子技术领域，尤其涉及一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子及其制备方法。

背景技术

白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。白色污染存在两种危害：视觉污染和潜在危害；视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在环境中、给人们的视觉带来不良刺激、影响环境的美感；而潜在危害包括掩埋恶化土壤环境、焚烧污染空气环境，进而影响人们身体健康等。回收塑料并使之资源化是环保人士一直研究的问题。

塑料作为全球使用最为广泛的材料之一，在人们的生活当中被越来越多的使用。塑料粒子是塑料颗粒的俗称，是塑料以半成品形态进行储存、运输和加工成型的原料。塑料粒子被广泛应用于加工食品保鲜盒、衣物收纳箱、玩具整理箱等等，给人们的生活带来了整洁和便利。现有技术中，普通塑料粒子加工的产品，虽价格平民，却多具有挥发性，长期用于存放物品易污染物品，使物品带有难闻气味，且易导致物品发霉、滋生细菌，对人体健康和环境都存在潜在危害；而综合性能稍高的塑料粒子又成在加工成本高，成型产品价格高的缺陷。基于上述陈述，本发明提出了一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中塑料粒子综合性能差，不具有抗菌防霉性、加工成本高的问题，而提出的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子及其制备方法。

一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下重量份的原料：回收塑料50～70份、二氧化钛8～15份、碳酸钙5～10份、邻苯二甲酸酯1～3份、碳酸氢钠2～5份、添加剂10～20份、抗氧剂1～3份、润滑剂1～3份、阻燃剂2～5份。

所述回收塑料的制备方法如下：

S1、将废弃塑料分拣、去杂后粉碎，然后加入到质量比为3～5:2～2.8:1的二硫化碳、环乙烷和过氧化氢的复配液中，于高温135～155℃下处理20～40min，经75～100目的过滤器过滤得混合液，其中废弃塑料和复配液的质量比为1:3～3.7；

S2、按质量比1～5:3:8～10，将高锰酸钾和乙醇加入到混合液中，加入混合液总质量0.2～0.4倍的分子筛，以300～500r/min的转速搅拌混合均匀后，离心分离，得离心液；

S3、按质量比3～4.5:1～1.8，将离心液溶于质量比为1:1的N,N-二甲基已酰胺和二氯甲烷的复配液中，以800～1000r/min的转速搅拌10～20min后，静置分层，最后取下层清夜经喷雾干燥即得回收塑料。

优选的，所述利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下重量份的原料：回收塑料55～65份、二氧化钛10～14份、碳酸钙6～8份、邻苯二甲酸酯1.5～2.5份、碳酸氢钠3～4份、添加剂12～18份、抗氧剂1.5～2.5份、润滑剂1.5～2.5份、阻燃剂3～4份。

优选的，所述利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下重量份的原料：回收塑料60份、二氧化钛12份、碳酸钙7份、邻苯二甲酸酯2份、碳酸氢钠3.5份、添加剂15份、抗氧剂2份、润滑剂2份、阻燃剂3.5份。

优选的，所述添加剂由质量比为2～3:1:3～5:0.3～0.5的芳香油、丁香酚、文竹提取液、柠檬酸钠复配而得，具体按如下方法制备：将文竹根部清洗干燥后加10～12倍的水煎至水量减半后过滤得文竹提取液；按质量比2～3:1:3～5:0.3～0.5，将芳香油、丁香酚、文竹提取液和柠檬酸钠共同加入到乙醇溶液中，保证含醇量为38～45%，且保证被乙醇溶液浸没，浸没2～5h后，加热蒸发回收乙醇，离心得纯净液；将纯净液喷雾干燥即得添加剂。

优选的，所述阻燃剂为质量比为1～1.8:4～7的磷酸二氢铝和硼酸锌的复配剂。

本发明还提出了一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子的制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料50～70份、二氧化钛8～15份、碳酸钙5～10份、邻苯二甲酸酯1～3份、碳酸氢钠2～5份、添加剂10～20份、抗氧剂1～3份、润滑剂1～3份、阻燃剂2～5份；

S2、将二氧化钛和碳酸钙共同加入到研磨机中，加入润滑剂，充分研磨均匀后，与回收塑料共同加入到混合器中，于130～155℃的温度下熔融混合，然后降温至88～105℃，加入抗氧剂和阻燃剂，继续搅拌混合得混合物A；

S3、将混合物A与碳酸氢钠共同加入到发泡罐中，升温至40～60℃后，密封发泡8～15h，得发泡料B；

S4、将添加剂和邻苯二甲酸酯搅拌均匀后共同加入到发泡料B中，以600～800r/min的转速搅拌混合20～40min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。

本发明提出的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，具有以下有益效果：

1、本发明将二氧化碳、碳酸钙在润滑剂的作用下研磨共混，然后与回收塑料熔融混合后加抗氧剂、阻燃剂混合得混合物A；将混合物A与碳酸氢钠共同完成发泡得发泡剂B，最后将添加剂和邻苯二甲酸酯混合后加入到发泡剂B中共混、挤出造粒即得；本发明采用回收塑料为主要原料，生产成本低，所得塑料粒子安全环保、无毒无害，其强度高，具有优异耐磨性能、抗氧化性能、阻燃性能和杀菌防霉性能，综合性能优异，使用寿命长，使用过程中能自然散发淡淡的香味，香味持久、清新怡人。

2、本发明将废弃塑料经分拣、去杂、粉碎后，溶解于二硫化碳、环乙烷和过氧化氢的复配液中，过滤后采用高锰酸钾和乙醇对混合液进行消毒、脱色，采用分子筛吸附、离心，最后采用N,N-二甲基已酰胺和二氯甲烷的复配液对离心液进行萃取分离，喷雾干燥制成回收塑料，本发明制备的回收塑料无毒、无色，在回收过程中没有污染物 的产生，节能环保，制备的回收纯度高，附加值大，经济效益好，使用范围广。

3、本发明采用纯植物的芳香油和文竹提取液为主要原料，搭配丁香酚和柠檬酸钠制成所需的添加剂，具体将文竹根部加水取文竹提取液，然后设计合适的比例将芳香油、丁香酚、文竹提取液和柠檬酸钠进行复配，利用乙醇醇沉后离心、喷雾干燥即得；本发明制备的添加剂绿色安全、无毒害，具有广谱杀菌性，且气味芬芳怡；本发明利用柠檬酸钠控制了添加剂中杀菌因子及芳香因子的释放速度，使其杀菌性能和芳香气味得以持久。

4、本发明配方科学、配比严谨，其采用混合后发泡、再混合的工艺，使各原料分子镶嵌结合，制备得到性能均一、稳定的塑料粒子，所得塑料粒子解决了现有技术中塑料粒子综合性能差，不具有抗菌防霉性、加工成本高的问题，其制备方法简单，制备条件温和，易于工业化生产，可得广泛应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下重量份的原料：回收塑料50份、二氧化钛8份、碳酸钙5份、邻苯二甲酸酯1份、碳酸氢钠2份、添加剂10份、抗氧剂1份、润滑剂1份、阻燃剂2份。

所述添加剂由质量比为2:1:3:0.3的芳香油、丁香酚、文竹提取液、柠檬酸钠复配而得，具体按如下方法制备：将文竹根部清洗干燥后加10倍的水煎至水量减半后过滤得文竹提取液；按质量比2:1:3:0.3，将芳香油、丁香酚、文竹提取液和柠檬酸钠共同加入到乙醇溶液中，保证含醇量为38%，且保证被乙醇溶液浸没，浸没2h后，加热蒸发回收乙醇，离心得纯净液；将纯净液喷雾干燥即得添加剂；

所述阻燃剂为质量比为1:4的磷酸二氢铝和硼酸锌的复配剂；

所述回收塑料的制备方法如下：

S1、将废弃塑料分拣、去杂后粉碎，然后加入到质量比为3:2:1的二硫化碳、环乙烷和过氧化氢的复配液中，于高温135℃下处理20min，经75目的过滤器过滤得混合液，其中废弃塑料和复配液的质量比为1:3；

S2、按质量比1:3:8，将高锰酸钾和乙醇加入到混合液中，加入混合液总质量0.2倍的分子筛，以300r/min的转速搅拌混合均匀后，离心分离，得离心液；

S3、按质量比3:1，将离心液溶于质量比为1:1的N,N-二甲基已酰胺和二氯甲烷的复配液中，以800r/min的转速搅拌10min后，静置分层，最后取下层清夜经喷雾干燥即得回收塑料。

其制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料50份、二氧化钛8份、碳酸钙5份、邻苯二甲酸酯1份、碳酸氢钠2份、添加剂10份、抗氧剂1份、润滑剂1份、阻燃剂2份；

S2、将二氧化钛和碳酸钙共同加入到研磨机中，加入润滑剂，充分研磨均匀后，与回收塑料共同加入到混合器中，于130℃的温度下熔融混合，然后降温至88℃，加入抗氧剂和阻燃剂，继续搅拌混合得混合物A；

S3、将混合物A与碳酸氢钠共同加入到发泡罐中，升温至40℃后，密封发泡8h，得发泡料B；

S4、将添加剂和邻苯二甲酸酯搅拌均匀后共同加入到发泡料B中，以600r/min的转速搅拌混合20min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。

实施例二

本发明提出的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下重量份的原料：回收塑料60份、二氧化钛12份、碳酸钙7份、邻苯二甲酸酯2份、碳酸氢钠3.5份、添加剂15份、抗氧剂2份、润滑剂2份、阻燃剂3.5份。

所述添加剂由质量比为2.5:1:4:0.4的芳香油、丁香酚、文竹提取液、柠檬酸钠复配而得，具体按如下方法制备：将文竹根部清洗干燥后加11倍的水煎至水量减半后过滤得文竹提取液；按质量比2.5:1:4:0.4，将芳香油、丁香酚、文竹提取液和柠檬酸钠共同加入到乙醇溶液中，保证含醇量为42%，且保证被乙醇溶液浸没，浸没3.5h后，加热蒸发回收乙醇，离心得纯净液；将纯净液喷雾干燥即得添加剂；

所述阻燃剂为质量比为1.4:5.5的磷酸二氢铝和硼酸锌的复配剂；

所述回收塑料的制备方法如下：

S1、将废弃塑料分拣、去杂后粉碎，然后加入到质量比为4:2.4:1的二硫化碳、环乙烷和过氧化氢的复配液中，于高温135～155℃下处理30min，经85目的过滤器过滤得混合液，其中废弃塑料和复配液的质量比为1:3.4；

S2、按质量比3:3:9，将高锰酸钾和乙醇加入到混合液中，加入混合液总质量0.3倍的分子筛，以400r/min的转速搅拌混合均匀后，离心分离，得离心液；

S3、按质量比3.8:1.4，将离心液溶于质量比为1:1的N,N-二甲基已酰胺和二氯甲烷的复配液中，以900r/min的转速搅拌15min后，静置分层，最后取下层清夜经喷雾干燥即得回收塑料。

其制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料60份、二氧化钛12份、碳酸钙8份、邻苯二甲酸酯2份、碳酸氢钠3.5份、添加剂5份、抗氧剂2份、润滑剂2份、阻燃剂3.5份；

S2、将二氧化钛和碳酸钙共同加入到研磨机中，加入润滑剂，充分研磨均匀后，与回收塑料共同加入到混合器中，于142℃的温度下熔融混合，然后降温至96℃，加入抗氧剂和阻燃剂，继续搅拌混合得混合物A；

S3、将混合物A与碳酸氢钠共同加入到发泡罐中，升温至50℃后，密封发泡12h，得发泡料B；

S4、将添加剂和邻苯二甲酸酯搅拌均匀后共同加入到发泡料B中，以700r/min的转速搅拌混合30min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。

实施例三

本发明提出的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，包括以下重量份的原料：回收塑料70份、二氧化钛15份、碳酸钙10份、邻苯二甲酸酯3份、碳酸氢钠5份、添加剂20份、抗氧剂3份、润滑剂3份、阻燃剂5份。

所述添加剂由质量比为3:1:5:0.5的芳香油、丁香酚、文竹提取液、柠檬酸钠复配而得，具体按如下方法制备：将文竹根部清洗干燥后加12倍的水煎至水量减半后过滤得文竹提取液；按质量比3:1:5:0.5，将芳香油、丁香酚、文竹提取液和柠檬酸钠共同加入到乙醇溶液中，保证含醇量为45%，且保证被乙醇溶液浸没，浸没5h后，加热蒸发回收乙醇，离心得纯净液；将纯净液喷雾干燥即得添加剂；

所述阻燃剂为质量比为1.8:7的磷酸二氢铝和硼酸锌的复配剂；

所述回收塑料的制备方法如下：

S1、将废弃塑料分拣、去杂后粉碎，然后加入到质量比为5:2.8:1的二硫化碳、环乙烷和过氧化氢的复配液中，于高温155℃下处理40min，经100目的过滤器过滤得混合液，其中废弃塑料和复配液的质量比为1:3.7；

S2、按质量比5:3:10，将高锰酸钾和乙醇加入到混合液中，加入混合液总质量0.4倍的分子筛，以500r/min的转速搅拌混合均匀后，离心分离，得离心液；

S3、按质量比4.5:1.8，将离心液溶于质量比为1:1的N,N-二甲基已酰胺和二氯甲烷的复配液中，以1000r/min的转速搅拌20min后，静置分层，最后取下层清夜经喷雾干燥即得回收塑料。

其制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料70份、二氧化钛15份、碳酸钙10份、邻苯二甲酸酯3份、碳酸氢钠5份、添加剂20份、抗氧剂3份、润滑剂3份、阻燃剂5份；

S2、将二氧化钛和碳酸钙共同加入到研磨机中，加入润滑剂，充分研磨均匀后，与回收塑料共同加入到混合器中，于155℃的温度下熔融混合，然后降温至105℃，加入抗氧剂和阻燃剂，继续搅拌混合得混合物A；

S3、将混合物A与碳酸氢钠共同加入到发泡罐中，升温至60℃后，密封发泡15h，得发泡料B；

S4、将添加剂和邻苯二甲酸酯搅拌均匀后共同加入到发泡料B中，以800r/min的转速搅拌混合40min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。

对比例一：将本发明实施例一中的回收塑料替换为市售的回收塑料，其余部分同实施例一。

对比例二：将本发明实施例一中的添加剂替换为质量比为2.5:1:4的芳香油、丁香酚和文竹提取液的复配物，其余部分同实施例一。

对比例三：将本发明实施例一中的添加剂替换为质量比为2.5:1:0.4的芳香油、丁香酚和柠檬酸钠的复配物，其余部分同实施例一。

对比例四：将本发明实施例一中的添加剂替换为质量比为2.5:1的芳香油和丁香酚的复配物，其余部分同实施例一。

对比例五：按如下方法制备对比例五，其中添加剂、阻燃剂和回收塑料同实施例一；

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料50份、二氧化钛8份、碳酸钙5份、邻苯二甲酸酯1份、碳酸氢钠2份、添加剂10份、抗氧剂1份、润滑剂1份、阻燃剂2份；

S2、将二氧化钛、碳酸钙、润滑剂、回收塑料、抗氧剂、阻燃剂与碳酸氢钠共同加入到发泡罐中，升温至40℃后，密封发泡8h，得发泡料；

S4、将添加剂和邻苯二甲酸酯搅拌均匀后共同加入到发泡料中，以600r/min的转速搅拌混合20min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。

对比例六：按如下方法制备对比例六，其中添加剂、阻燃剂和回收塑料同实施例一；

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料50份、二氧化钛8份、碳酸钙5份、邻苯二甲酸酯1份、碳酸氢钠2份、添加剂10份、抗氧剂1份、润滑剂1份、阻燃剂2份；

S2、将二氧化钛和碳酸钙共同加入到研磨机中，加入润滑剂，充分研磨均匀后，与回收塑料共同加入到混合器中，于130℃的温度下熔融混合，然后降温至88℃，加入抗氧剂和阻燃剂，继续搅拌混合得混合物；

S3、将混合物、碳酸氢钠、添加剂和邻苯二甲酸酯以600r/min的转速搅拌混合20min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。

分别测试实施例一～三以及对比例一～六中制备的塑料粒子的性能，得出如下结果：

表：

表中：磨损量指用CS-17轮每Kg/1000转磨损的量；香味持续时间指将塑料粒子暴露于空气中香味持续散发至散尽的时间。

由上表可知：本发明实施例一～三中制备的塑料粒子的杀菌率、磨损量和香味持续时间远远超过对比例一～六中制备的塑料粒子，综合性能优异。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，其特征在于，包括以下重量份的原料：回收塑料50～70份、二氧化钛8～15份、碳酸钙5～10份、邻苯二甲酸酯1～3份、碳酸氢钠2～5份、添加剂10～20份、抗氧剂1～3份、润滑剂1～3份、阻燃剂2～5份；

所述回收塑料的制备方法如下：

S1、将废弃塑料分拣、去杂后粉碎，然后加入到质量比为3～5:2～2.8:1的二硫化碳、环乙烷和过氧化氢的复配液中，于高温135～155℃下处理20～40min，经75～100目的过滤器过滤得混合液，其中废弃塑料和复配液的质量比为1:3～3.7；

S2、按质量比1～5:3:8～10，将高锰酸钾和乙醇加入到混合液中，加入混合液总质量0.2～0.4倍的分子筛，以300～500r/min的转速搅拌混合均匀后，离心分离，得离心液；

S3、按质量比3～4.5:1～1.8，将离心液溶于质量比为1:1的N,N-二甲基已酰胺和二氯甲烷的复配液中，以800～1000r/min的转速搅拌10～20min后，静置分层，最后取下层清夜经喷雾干燥即得回收塑料。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，其特征在于，包括以下重量份的原料：回收塑料55～65份、二氧化钛10～14份、碳酸钙6～8份、邻苯二甲酸酯1.5～2.5份、碳酸氢钠3～4份、添加剂12～18份、抗氧剂1.5～2.5份、润滑剂1.5～2.5份、阻燃剂3～4份。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，其特征在于，包括以下重量份的原料：回收塑料60份、二氧化钛12份、碳酸钙7份、邻苯二甲酸酯2份、碳酸氢钠3.5份、添加剂15份、抗氧剂2份、润滑剂2份、阻燃剂3.5份。

4.根据权利要求1或2所述的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，其特征在于，所述添加剂由质量比为2～3:1:3～5:0.3～0.5的芳香油、丁香酚、文竹提取液、柠檬酸钠复配而得，具体按如下方法制备：将文竹根部清洗干燥后加10～12倍的水煎至水量减半后过滤得文竹提取液；按质量比2～3:1:3～5:0.3～0.5，将芳香油、丁香酚、文竹提取液和柠檬酸钠共同加入到乙醇溶液中，保证含醇量为38～45%，且保证被乙醇溶液浸没，浸没2～5h后，加热蒸发回收乙醇，离心得纯净液；将纯净液喷雾干燥即得添加剂。

5.根据权利要求1或2所述的一种利用废弃塑料再生的环保塑料粒子，其特征在于，所述阻燃剂为质量比为1～1.8:4～7的磷酸二氢铝和硼酸锌的复配剂。

6.根据权利要求1-5任一项所述的利用废弃塑料再生的环保塑料粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：回收塑料50～70份、二氧化钛8～15份、碳酸钙5～10份、邻苯二甲酸酯1～3份、碳酸氢钠2～5份、添加剂10～20份、抗氧剂1～3份、润滑剂1～3份、阻燃剂2～5份；

S2、将二氧化钛和碳酸钙共同加入到研磨机中，加入润滑剂，充分研磨均匀后，与回收塑料共同加入到混合器中，于130～155℃的温度下熔融混合，然后降温至88～105℃，加入抗氧剂和阻燃剂，继续搅拌混合得混合物A；

S3、将混合物A与碳酸氢钠共同加入到发泡罐中，升温至40～60℃后，密封发泡8～15h，得发泡料B；

S4、将添加剂和邻苯二甲酸酯搅拌均匀后共同加入到发泡料B中，以600～800r/min的转速搅拌混合20～40min后经双螺杆挤出机挤出造粒即得。