CN109679296A - 一种新型环保板材及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型环保板材的生产方法，包括以下步骤：a)将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材；所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；b)将步骤a)得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。与现有技术相比，本发明以废环氧树脂粉(HW13有机树脂类废物)为主要原料，在特定胶黏剂作用下，通过特定工艺步骤制备得到新型环保板材，实现变废为宝；得到的新型环保板材同时具有较好的力学性能及燃烧性能，并且可溶性重金属及甲醛释放量的限量低。

Description

一种新型环保板材及其生产方法
技术领域
本发明涉及废弃物利用技术领域，更具体地说，是涉及一种新型环保板材及其生产方法。
背景技术
列入《危险化学品目录》的化学品废弃后属于危险废物，如不进行规范化管理，可能对环境或者人头健康造成有害影响。其中，HW13有机树脂类废物主要来源于合成材料制造，如树脂、乳胶、增塑剂、胶水/胶合剂生产过程中产生的不合格产品，以及非特定行业，如废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉。
目前，现有技术对于废环氧树脂粉的处置方法主要采用填埋和焚烧，既浪费资源、占用土地，又危害环境，不利于我国对于资源可持续发展及环境保护的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型环保板材及其生产方法，本发明提供的生产方法以废环氧树脂粉为主要原料，实现变废为宝，得到的新型环保板材同时具有较好的力学性能及燃烧性能，且可溶性重金属及甲醛释放量的限量低。
本发明提供了一种新型环保板材的生产方法，包括以下步骤：
a)将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材；所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；
b)将步骤a)得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。
优选的，步骤a)中所述废环氧树脂粉包括环氧树脂、玻璃纤维和含量低于3wt％的金属铜。
优选的，步骤a)中所述胶黏剂中异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的质量比为(91～93)：(3～4)：(4～5)。
优选的，步骤a)中所述胶黏剂的制备方法具体为：
将异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑在密闭的条件下进行常温拌胶，得到胶黏剂。
优选的，步骤a)中所述废环氧树脂粉和胶黏剂的质量比为10：(0.5～1.2)。
优选的，步骤a)中所述预压的压力为150kg/m2～250kg/m2，温度为20℃～30℃。
优选的，步骤a)中所述热压的压力为5kg/m2～100kg/m2，温度为100℃～250℃。
优选的，步骤b)中所述晾板的方式为常温静置；所述常温静置的时间为5min～15min。
优选的，步骤b)中所述成品化处理的过程具体为：
b1)将晾板后的复合板材进行纵横齐边，分别得到半成品板材、边角料和第一粉尘；
b2)将步骤b1)得到的半成品板材进行砂光，分别得到新型环保板材和第二粉尘；
b3)将步骤b1)得到的边角料粉碎后进行重复利用；得到的第一粉尘和步骤b2)得到的第二粉尘分别收集、除尘后排放。
本发明还提供了一种新型环保板材，由上述技术方案所述的生产方法制备而成。
本发明提供了一种新型环保板材的生产方法，包括以下步骤：a)将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材；所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；b)将步骤a)得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。与现有技术相比，本发明以废环氧树脂粉(HW13有机树脂类废物)为主要原料，在特定胶黏剂作用下，通过特定工艺步骤制备得到新型环保板材，实现变废为宝；得到的新型环保板材同时具有较好的力学性能及燃烧性能，并且可溶性重金属及甲醛释放量的限量低。
另外，本发明提供的生产方法工艺简单、条件温和，产生的粉尘、废气、噪声较少，并且能够实现对生产过程中产生的废料的循环利用，具有较高的环境效率和经济效益，适于大规模工业化应用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的新型环保板材的生产方法的工艺流程及产污环节的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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做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。
本发明提供了一种新型环保板材的生产方法，包括以下步骤：
a)将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材；所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；
b)将步骤a)得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。
参见图1所示，图1为本发明实施例提供的新型环保板材的生产方法的工艺流程及产污环节的示意图；其中，G代表废气，S代表固废，N代表噪声。
本发明首先将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材。在本发明中，所述废环氧树脂粉优选包括环氧树脂、玻璃纤维和含量低于3wt％的金属铜。在本发明中，所述废环氧树脂粉属于HW13有机树脂类废物；本发明对所述废环氧树脂粉的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售品。在本发明优选的实施例中，外购的废环氧树脂粉入厂时为袋装，开袋后储存于密闭储料间的原料储料坑内，生产时通过负压将原料储料坑内的废环氧树脂粉抽入生产线中，储料间密闭，负压上料，储料粉尘(S1-1)自然沉降进入出料坑，开关门期间有少量粉尘(G2-1)无组织排放。
在本发明中，所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；所述胶黏剂中异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的质量比优选为(91～93)：(3～4)：(4～5)。在本发明优选的实施例中，所述胶黏剂中异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的质量比为93：3：4；在本发明另一个优选的实施例中，所述胶黏剂中异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的质量比为91：4：5。
在本发明中，所述胶黏剂的制备方法优选具体为：
将异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑在密闭的条件下进行常温拌胶，得到胶黏剂。本发明对所述异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的市售商品即可。
在本发明优选的实施例中，所述异氰酸酯胶进厂为密闭桶装、运输进厂后暂存于厂内原料储存区专用储存区范围内，该储存区防腐防渗、并设围堰，备用沙土，一旦发生泄漏立即使用沙土进行吸附处理；使用过程中均整桶取用，常温拌胶；所述异氰酸酯胶具有常温下呈液态、挥发性低、毒性小、易于贮存且贮存期长的特点，制备得到的胶黏剂常温下难挥发，拌胶过程无废气产生；另外，所述异氰酸酯胶使用时不需要兑有机溶剂。
本发明对所述在密闭的条件下进行常温拌胶的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的拌胶机即可。本发明拌胶后得到的胶黏剂通过管道常温加料，于铺装机中铺装、预压机中预压，拌胶机清洗等均常温操作，有机废气挥发量较少，不定量分析；使用完毕后空桶盖盖密闭，及时委托原料供应商取走重复用做原料包装桶，厂内暂存时间较短。本发明所用的拌胶机正常情况下不清洗，设备维护检修时需要清洗，每次用水量约0.1t。
本发明通过管道分别输送废环氧树脂粉和胶黏剂混合后进行铺装。在本发明中，所述废环氧树脂粉和胶黏剂的质量比优选为10：(0.5～1.2)，更优选为10：0.84。
本发明对所述铺装的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的铺装机。在本发明中，所述铺装的温度优选为20℃～30℃，更优选为25℃。在本发明优选的实施例中，所述铺装为常温铺装；铺装机开口，铺装过程无废气产生。
本发明通过输送带将铺装好的物料输送至预压机内进行预压。在本发明中，所述预压的压力优选为150kg/m2～250kg/m2，更优选为200kg/m2；所述预压的温度优选为20℃～30℃，更优选为25℃。在本发明优选的实施例中，所述预压为常温预压；预压机开口，预压过程无废气产生。
本发明通过密闭管道将预压好的物料输送至热压机内进行热压，得到复合板材。在本发明中，所述热压的压力优选为5kg/m2～100kg/m2，更优选为50kg/m2～95kg/m2；所述热压的温度优选为100℃～250℃，更优选为110℃～210℃。
在热压过程中，所述异氰酸酯胶中异氰酸酯与原料中水分反应生成不稳定的氨基甲酸，氨基甲酸分解成胺和二氧化碳；在过量异氰酸酯存在下，进一步反应生成取代脲，参见式(I)～(II)所示。
上述二项目反应都属于链增长反应，通常在100℃或者更高温度下即可反应，所以在反应中使过量的水和异氰酸酯反应，还能得到高效率的高聚物，且很少有过量的游离胺存在；这样，可以把上述反应看作是异氰酸酯和水反应生产取代脲，参见式(III)所示。
所述异氰酸酯胶中异氰酸酯与氨甲基酸酯在120℃～160℃条件下反应生成脲基甲酸酯，参见式(IV)所示。
取代脲、脲基甲酸酯中具有具有极性、活性很高的游离异氰酸酯基；而所述废环氧树脂粉中含有极性基团酯基，游离异氰酸酯基与酯基作用达到胶粘的效果。
在热压过程中，有会有少量二苯甲烷二异氰酸酯、异氰酸酯、氨基甲酸酯挥发(均以非甲烷总烃计)，热压机开口，使用集气罩将含二苯甲烷二异氰酸酯、异氰酸酯、氨基甲酸酯、二氧化碳的水蒸气(G2-2)收集后经废气处理装置处理后经20m高2#排气筒排放。
在本发明中，所述热压过程的加热热源优选采用导热油炉；所述导热油炉燃烧天然气供热，有燃烧尾气(G2-6)产生。
得到所述复合板材后，本发明将得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。在本发明中，所述晾板的目的是使复合板材的结构稳定化；本发明对所述晾板的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的晾板机。在本发明中，所述晾板的方式优选为常温静置；所述常温静置的时间优选为5min～15min，更优选为8min～10min。在本发明中，所述晾板的过程有含少量二苯甲烷二异氰酸酯、异氰酸酯、氨基甲酸酯的水蒸气(G2-3)产生。
在本发明中，所述成品化处理的过程优选具体为：
b1)将晾板后的复合板材进行纵横齐边，分别得到半成品板材、边角料和第一粉尘；
b2)将步骤b1)得到的半成品板材进行砂光，分别得到新型环保板材和第二粉尘；
b3)将步骤b1)得到的边角料粉碎后进行重复利用；得到的第一粉尘和步骤b2)得到的第二粉尘分别收集、除尘后排放。
在本发明中，所述纵横齐边的过程优选使用锯床将晾板后的复合板材锯至规格要求的尺寸，在此过程中有边角料(S2-1)和第一粉尘(G2-4)产生；其中，边角料使用废线路板及覆铜板边角料(HW49)综合利用生产线的粉碎机粉碎后进行重复利用；锯床开口，所述第一粉尘使用集气罩收集，均进入脉冲布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
在本发明中，所述砂光的过程优选使用砂光机对上述半成品板材表面进行砂光打磨，在此过程中有第二粉尘(G2-5)产生；砂光机开口，所述第二粉尘使用集气罩收集至布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
在本发明中，所述拌胶、铺装、预压、热压、纵横齐边、砂光的过程均有设备噪声N产生。
本发明提供的生产方法工艺简单、条件温和，产生的粉尘、废气、噪声较少，并且能够实现对生产过程中产生的废料的循环利用，具有较高的环境效率和经济效益，适于大规模工业化应用。
本发明还提供了一种新型环保板材，由上述技术方案所述的生产方法制备而成。本发明以废环氧树脂粉(HW13有机树脂类废物)为主要原料，在特定胶黏剂作用下，通过特定工艺步骤制备得到新型环保板材，实现变废为宝；得到的新型环保板材同时具有较好的力学性能及燃烧性能，并且可溶性重金属及甲醛释放量的限量低。
本发明提供了一种新型环保板材的生产方法，包括以下步骤：a)将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材；所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；b)将步骤a)得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。与现有技术相比，本发明以废环氧树脂粉(HW13有机树脂类废物)为主要原料，在特定胶黏剂作用下，通过特定工艺步骤制备得到新型环保板材，实现变废为宝；得到的新型环保板材同时具有较好的力学性能及燃烧性能，并且可溶性重金属及甲醛释放量的限量低。
另外，本发明提供的生产方法工艺简单、条件温和，产生的粉尘、废气、噪声较少，并且能够实现对生产过程中产生的废料的循环利用，具有较高的环境效率和经济效益，适于大规模工业化应用。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的废环氧树脂粉由苏州海洲物资再生利用环保有限公司自产或由其他废线路板处置厂家外购提供；所用的异氰酸酯胶由上海亨斯迈提供。
实施例1
(1)将质量比为93：3：4的异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑在密闭的条件下进行常温拌胶，得到胶黏剂；然后将10重量份的废环氧树脂粉和0.84重量份的胶黏剂混合后进行常温铺装，再通过输送带将铺装好的物料输送至预压机内进行预压，所述预压的压力为200kg/m2，温度为25℃；之后通过密闭管道将预压好的物料输送至热压机内进行热压，所述热压的压力为55kg/m2～65kg/m2，温度为170℃～190℃，得到复合板材。
(2)将步骤(1)得到的复合板材在晾板机上常温静置10min，然后使用锯床将晾板后的复合板材锯至规格要求的尺寸，分别得到半成品板材、边角料和第一粉尘；其中，所述边角料使用废线路板及覆铜板边角料(HW49)综合利用生产线的粉碎机粉碎后进行重复利用；所述第一粉尘使用集气罩收集，均进入脉冲布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
(3)将步骤(2)得到的半成品板材使用砂光机对上述半成品板材表面进行砂光打磨，分别得到新型环保板材和第二粉尘；其中，所述第二粉尘使用集气罩收集至布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
实施例2
(1)将质量比为91：4：5的异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑在密闭的条件下进行常温拌胶，得到胶黏剂；然后将10重量份的废环氧树脂粉和0.84重量份的胶黏剂混合后进行常温铺装，再通过输送带将铺装好的物料输送至预压机内进行预压，所述预压的压力为200kg/m2，温度为25℃；之后通过密闭管道将预压好的物料输送至热压机内进行热压，所述热压的压力为85kg/m2～95kg/m2，温度为140℃～160℃，得到复合板材。
(2)将步骤(1)得到的复合板材在晾板机上常温静置8min，然后使用锯床将晾板后的复合板材锯至规格要求的尺寸，分别得到半成品板材、边角料和第一粉尘；其中，所述边角料使用废线路板及覆铜板边角料(HW49)综合利用生产线的粉碎机粉碎后进行重复利用；所述第一粉尘使用集气罩收集，均进入脉冲布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
(3)将步骤(2)得到的半成品板材使用砂光机对上述半成品板材表面进行砂光打磨，分别得到新型环保板材和第二粉尘；其中，所述第二粉尘使用集气罩收集至布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
实施例3
(1)将质量比为93：3：4的异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑在密闭的条件下进行常温拌胶，得到胶黏剂；然后将10重量份的废环氧树脂粉和0.84重量份的胶黏剂混合后进行常温铺装，再通过输送带将铺装好的物料输送至预压机内进行预压，所述预压的压力为200kg/m2，温度为25℃；之后通过密闭管道将预压好的物料输送至热压机内进行热压，所述热压的压力为70kg/m2～80kg/m2，温度为155℃～175℃，得到复合板材。
(2)将步骤(1)得到的复合板材在晾板机上常温静置9min，然后使用锯床将晾板后的复合板材锯至规格要求的尺寸，分别得到半成品板材、边角料和第一粉尘；其中，所述边角料使用废线路板及覆铜板边角料(HW49)综合利用生产线的粉碎机粉碎后进行重复利用；所述第一粉尘使用集气罩收集，均进入脉冲布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
(3)将步骤(2)得到的半成品板材使用砂光机对上述半成品板材表面进行砂光打磨，分别得到新型环保板材和第二粉尘；其中，所述第二粉尘使用集气罩收集至布袋除尘器除尘后由20m高3#排气筒排放。
采用《Q/HZWZ 001-2017无醛零碳防水防火环保板材》对本发明实施例1～3生产的新型环保板材的力学性能、燃烧性能、可溶性重金属含量及甲醛释放量进行检测；其中，力学性能的结果参见表1所示；可溶性重金属含量的结果参见表2所示
表1本发明实施例1～3生产的新型环保板材的力学性能数据
表2本发明实施例1～3生产的新型环保板材的可溶性重金属含量数据
项目 限量值 实施例1 实施例2 实施例3
可溶性铜(mg/kg) ≤1.0×10<sup>5</sup> ≤1.0×10<sup>5</sup> 1×10<sup>5</sup> 1×10<sup>5</sup>
可溶性锌(mg/kg) ≤90 ≤50 ≤50 ≤50
可溶性铅(mg/kg) ≤90 ≤70 ≤70 ≤70
可溶性镉(mg/kg) ≤75 ≤55 ≤55 ≤55
本发明实施例1～3生产的新型环保板材的燃烧性能均符合GB 8624中铺地材料的燃烧性能A级的规定。
实施例1生产的新型环保板材的甲醛释放量为0mg/100g(未检出)，实施例2生产的新型环保板材的甲醛释放量为0mg/100g(未检出)，实施例3生产的新型环保板材的甲醛释放量为0mg/100g(未检出)。
由上述检测数据可知，本发明实施例1～3生产的新型环保板材具有较好的力学性能及燃烧性能，并且可溶性重金属及甲醛释放量的限量低。
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 (10)

1.一种新型环保板材的生产方法，包括以下步骤：
a)将废环氧树脂粉和胶黏剂混合后铺装，依次进行预压和热压，得到复合板材；所述胶黏剂由异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑组成；
b)将步骤a)得到的复合板材依次进行晾板和成品化处理，得到新型环保板材。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述废环氧树脂粉包括环氧树脂、玻璃纤维和含量低于3wt％的金属铜。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述胶黏剂中异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑的质量比为(91～93)：(3～4)：(4～5)。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述胶黏剂的制备方法具体为：
将异氰酸酯胶、石蜡和三氧化二锑在密闭的条件下进行常温拌胶，得到胶黏剂。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述废环氧树脂粉和胶黏剂的质量比为10：(0.5～1.2)。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述预压的压力为150kg/m2～250kg/m2，温度为20℃～30℃。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述热压的压力为5kg/m2～100kg/m2，温度为100℃～250℃。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤b)中所述晾板的方式为常温静置；所述常温静置的时间为5min～15min。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤b)中所述成品化处理的过程具体为：
b1)将晾板后的复合板材进行纵横齐边，分别得到半成品板材、边角料和第一粉尘；
b2)将步骤b1)得到的半成品板材进行砂光，分别得到新型环保板材和第二粉尘；
b3)将步骤b1)得到的边角料粉碎后进行重复利用；得到的第一粉尘和步骤b2)得到的第二粉尘分别收集、除尘后排放。
10.一种新型环保板材，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的生产方法制备而成。
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清远炬众节能环保科技有限公司: ""清远炬众节能环保科技有限公司综合利用（10万吨/年）新型高分子材料PCB粉合成无醛零碳防水防火环保板材项目环境影响报告书"", 《环境影响评价报告公示：综合利用（10万吨/年）新型高分子材料PCB粉合成无醛零碳防水防火环保板材项目环评报告》 *

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