CN109912253A - 一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，包括以下步骤：首先在加热机中将多孔骨料加热至200℃～300℃，预热骨料；然后将将预热后的骨料和塑料垃圾按质量比100:（5～10）的比例加入搅拌机中搅拌，利用骨料的余热将塑料熔融，从而粘结在骨料表面形成包覆，形成粘塑性的混合体；最后热压成型，制成成品透水砖。废旧塑料通过熔融渗入骨料颗粒孔隙形成栓接，并在骨料颗粒形成超薄层塑封，把骨料颗粒互相粘结起来形成一定强度和一定气孔特征的网络结构。制备的透水砖依然具有很好的透水性，而且密实度很高。熔融塑料粘结力强，赋予透水砖优异的力学性能和塑性变形性能。本发明利用塑料垃圾制作透水砖,降低了成本,解决了塑料垃圾回收利用的难题。

Description

一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法

技术领域

本发明涉及一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，属于道路建设领域。

背景技术

在过去50年，全球塑料的使用量增长了20倍，未来20年还将再翻一番，预计到2050年全球塑料产量将高达11.24亿吨。而塑料垃圾引发的白色污染一直是困扰人类的大问题。产生的塑料垃圾消耗了大量的资源，使人类经济活动与生态环境之间的矛盾日益突出，塑料垃圾已经严重威胁到人类的生存环境。

全球对塑料垃圾的处理方法有填埋、焚烧、再生造粒等方法。填埋法被大量的采用，但其隐患和危害比较大，增加土地资源的使用压力，难降解的塑料严重地妨碍地下水渗透，塑料中的添加剂造成土地的二次污染。焚烧法同样被广泛的使用。当前垃圾回收站处理塑料垃圾的方式多是焚烧，但这样会造成环境污染，产生的有毒物质处理起来困难。再生造粒方法也有局限性,大量劣质废塑料无法用于再生造粒,且浪费水资源,并不是终极解决办法。目前，全球废弃塑料累计达63亿吨，仅9%被回收，12%被焚烧处理，79%被填埋或积累在自然环境中，既严重污染环境，又极其浪费资源。如何对塑料垃圾进行有效的回收再利用是一个亟待解决的问题。

另一方面，近些年根据国家关于建设“海绵城市”的相关政策，全国许多城市在道路改建中都开始使用透水砖。但国内对于透水砖的技术研究成熟度低，制备的透水砖强度低，耐久性差，生产过程中能耗高且污染严重。目前市面上的透水砖多采用碎石材基质通过水泥粘结，在碎石材基质外裹上一层水泥浆，再压制成型，制得透水砖。在满足透水性的前提下，透水砖的整体结构强度有限；如果要提高强度，则要增加透水砖中水泥含量以提高粘结强度，但会使得透水砖更密实，减小透水砖中透水孔隙率，而且孔隙容易堵塞，使透水砖达不到透水标准。

直接用熔融塑料垃圾作为粘合剂替代水泥也是不可行的。由于塑料是有机物，而碎石材基质是无机物，两者之间的粘接性能较差。若是选用表面孔隙发达的多孔骨料替代碎石材基质，塑料垃圾通过熔融产生液相，一部分液相渗入骨料颗粒孔隙形成栓接，一部分在骨料颗粒表面形成超薄层塑封，并把骨料颗粒互相粘结起来。这样解决了有机物和无机物之间粘性性能差的问题。而且塑料垃圾用量少，它并不充满所有的颗粒间隙，形成一定强度和一定气孔特征的网络结构。由于塑封层较薄，选用级配良好的多孔骨料，粒径低至1-8mm范围，透水砖仍具有很好的透水性，而且密实度很高。同时熔融塑料粘结力强，赋予透水砖优异的力学性能和塑性变形性能。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本克服现有技术存在的缺陷，提出了一种废旧塑料与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，通过将各种废弃塑料混合体与多孔骨料进行混熔制成透水砖，制备的透水砖具有较高的强度及良好的透水性。

本发明提出的一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，包括以下步骤：

1）骨料预热：在加热机中将多孔骨料加热至200℃～300℃。

2）二料混熔：将预热后的骨料和塑料垃圾按质量比100:（5～10）的比例加入搅拌机中搅拌，利用骨料的余热将塑料熔融，从而粘结在骨料表面形成包覆，形成粘塑性的混合体。塑料垃圾通过熔融产生液相，一部分液相渗入骨料颗粒孔隙形成栓接，一部分在骨料颗粒形成超薄层塑封，并把骨料颗粒互相粘结起来，但它并不充满所有的颗粒间隙，形成一定强度和一定气孔特征的网络结构。由于塑封层较薄，选用级配良好多孔骨料，粒径低至1-8mm范围，透水砖依然具有很好的透水性，而且密实度很高。熔融塑料粘结力强，赋予透水砖优异的力学性能和塑性变形性能。

3）热压成型：用制砖机将粘塑性的混合体挤压成型，即制成成品透水砖。

所述多孔骨料为煤矸石、建筑垃圾分选出的墙体砖或废弃混凝土等，破碎至1～8mm的多孔颗粒。

塑料垃圾可以是生活垃圾、装修垃圾或其他生活生产方式产生的垃圾中分选出来的各种废弃塑料混合体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）实现了塑料垃圾的循环再生利用

本发明所使用的塑料垃圾为生活垃圾、装修垃圾或其他生活生产方式产生的垃圾中分选出来的各种废弃塑料混合体。目前对塑料垃圾的处理方式多为填埋或者焚烧，只有很少的部分才会进行回收再利用。因为填埋下的塑料难分解，而且会造成土资源污染；焚烧会造成大气污染，产生的有毒物质难以处理。既污染了环境，又极其的浪费资源。而本发明将难以回收利用的塑料垃圾用作制备透水砖的原料，实现了塑料垃圾的循环再生利用。同时避免了对塑料垃圾处理不当而引发的环境污染问题。

2）解决了传统透水砖透水性差的问题

市面上的透水砖大都采用碎石材基质通过水泥粘接，在碎石材基质外裹上一层水泥浆，再压制成型，制得透水砖。在满足透水性的前提下，透水砖的整体结构强度有限；如果要提高强度，则要增加透水砖中水泥含量以提高粘结强度，但会使得透水砖更密实，减小透水砖中透水孔隙率，而且孔隙容易堵塞，使透水砖达不到透水标准。本发明提供的塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，塑料垃圾通过熔融产生液相，一部分液相渗入骨料颗粒孔隙形成栓接，一部分在骨料颗粒表面形成超薄层塑封，并把骨料颗粒互相粘结起来。而且塑料垃圾用量少，它并不充满所有的颗粒间隙，形成一定强度和一定气孔特征的网络结构。由于塑封层较薄，透水砖具有很好的透水性，解决了传统透水砖透水性差的问题。

3）透水砖强度高、透水性好、耐久性好

塑料垃圾通过熔融产生液相，一部分渗入多孔骨料颗粒孔隙形成栓接，一部分在骨料颗粒表面形成超薄层塑封，并把骨料颗粒互相粘结起来，形成一定强度的网格结构，同时熔融塑料粘结力强，使得制备的透水砖强度高；而且塑料垃圾的用量较少，并不充满所有的颗粒间隙，形成具有一定气孔特征的网格结构，而且塑封层较薄，使得制备的透水砖透水性好；使用塑料替代水泥作为粘合剂，一定程度上减轻了透水砖的质量，而且塑料的抗腐蚀性能良好，从而透水砖也具有一定的耐腐蚀性能，使得制备的透水砖具有良好的耐久性。

4）成本低廉

本发明所使用的塑料垃圾为生活垃圾、装修垃圾或其他生活生产方式产生的垃圾中分选出来的各种废弃塑料混合体；多孔骨料为煤矸石、建筑垃圾分选出的墙体砖、废弃混凝土等破碎至1-8mm的多孔颗粒。相较于传统透水砖的原料来说，大大的节约了成本。且制备过程中能源消耗较低，节约了成本，较为经济。

5）减少污染，保护环境。

本发明制备透水砖的原料都是废弃垃圾，例如塑料垃圾和废弃墙体砖等，能大量消耗固废、节约资源，使得资源再利用，起到节能减排的作用，绿色环保。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：用塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖。

首先，将煤矸石、建筑垃圾分选出的墙体砖或废弃混凝土等，破碎至1～8mm的制成多孔颗粒，作为制备透水砖的骨料。塑料垃圾是从生活垃圾、装修垃圾或其他生活生产方式产生的垃圾中分选出来的各种废弃塑料混合体。

在加热机中将制备的多孔骨料加热至300℃。

然后，将预热的多孔骨料和塑料垃圾按质量比100:（5～10）的比例加入搅拌机中搅拌，利用骨料的余热将塑料熔融，从而粘结在骨料表面形成包覆，制成粘塑性的混合体。

最后，用制砖机将制备好的粘塑性的混合体挤压成型，即制成成品透水砖。

Claims (3)

1.一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，包括以下步骤：

步骤1. 骨料预热：在加热机中将多孔骨料加热至200℃～300℃；

步骤2. 二料混熔：将预热后的骨料和塑料垃圾按质量比100:（5～10）的比例加入搅拌机中搅拌，利用骨料的余热将塑料熔融，从而粘结在骨料表面形成包覆，形成粘塑性的混合体；

步骤3. 热压成型：用制砖机将粘塑性的混合体挤压成型，即制成成品透水砖。

2.根据权利要求1所述的一种塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，其特征在于，所述塑料垃圾为生活垃圾、装修垃圾或其他生活生产方式产生的垃圾中分选出来的各种废弃塑料混合体。

3.根据权利要求1所述的塑料垃圾与多孔骨料混熔制备透水砖的方法，其特征是：所述多孔骨料为煤矸石、建筑垃圾分选出的墙体砖或废弃混凝土，破碎至1～8mm的多孔颗粒。