CN1100095C

CN1100095C - 纤维树脂复合构件组合物及其制造方法

Info

Publication number: CN1100095C
Application number: CN98100362A
Authority: CN
Inventors: 李炳杰
Original assignee: Pu Dayun
Current assignee: Pu Dayun
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 2003-01-29
Anticipated expiration: 2018-01-21
Also published as: US6132840A; KR100295574B1; CN1191874A; KR970020366A

Abstract

一种纤维树脂复合构件的制造方法，包括：根据废料的物化性能从工业废料中选择性地区分含有废橡胶和合成树脂的废轮胎和废PET瓶子、废纤维、废木料、废纸、废秸秆、废容器壳等；在超低温冷却方法中将上述的废轮胎和废瓶子破碎，用打麻机将废纤维破碎成合适的尺寸，并用普通压碎机来破碎其它废料；按预定的组成比将上述倾入模塑机中，然后在高温和高压下将废料熔融-模塑为所需类型；再冷却已模塑加工好的纤维树脂复合构件来制造成品。

Description

纤维树脂复合构件组合物及其制造方法

本发明涉及再造和回收各种工业废料的方法，且更具体地，涉及纤维树脂复合构件组合物及其制造方法，该方法能够破碎和混合工业废料如废轮胎、废纤维、废塑料、废合成树脂、废纸、废麦秸、废木料、废容器壳体(shells)等，以及以适当的方式熔融模塑已破碎并混合的废料从而再造纤维树脂复合件。

随着工业领域的快速发展，很明显工业废料的量在显著地增加。因此，目前日益增加的工业废料的处理被认为是亟待解决的重大社会问题之一，在社会团体和政府的关注下，已要求建立一套处理工业废料的方法。工业废料的例子是各种车辆卸下的废轮胎、婴儿尿布、妇女卫生巾、含有纸张或布料的废纤维、厨房塑料制品、含有废塑料的废PET瓶子、废酚醛树脂、废纸、和含有废稻杆的稻草、大麦秸、小麦秸等等。

通常，随着化学工业的发展，处理树脂制品的方法(对于保持人们方便的日常生活来说是必不可少的)已成为目前重要的问题，因为它们在烧毁过程中散发出有毒气体或很难以自然状态解析。具体地说，由于橡胶轮胎和塑料PET瓶子是以一定几何形状使用的，仍然面临如技术改进等的重要问题，这些问题应该是能够处理废轮胎和瓶子、降低处理成本、和防止对环境的二次污染。

因此，人们采取各种措施来再制造和再利用各种工业废料，因为在所有发达国家都普遍关注着最理想的工业废料处理方法。作为一个措施的例子是将砂或废水泥混合到从汽车上卸下的废旧轮胎中来制造铁路路轨支撑构件。

然而，铁路路轨支撑构件在完成其使用寿命后无法再造或再利用。还有，由于废水泥或废砂在再利用的破碎过程中会产生有害的粉尘，不可避免另外的环境污染问题。而且，通过将砂或废水泥混合到废旧轮胎中所制造的铁路路轨支撑构件因其较低的强度而变得易碎，并且由于所使用的砂需要购买，所以不可避免地导致成本增加。

本发明的目的是提供一种新型的纤维树脂复合构件组合物及其制造方法，该方法能够根据废料的物理化学性能来选择性地区分和破碎工业废料，例如废轮胎、废纤维、废塑料、废木料、废纸张、废秸秆、废容器壳等，在高温和高压下熔融-混合已破碎的废料，并模塑加工所需类型从而再造纤维树脂复合构件，以使废料源的动态再利用以及环境保护都得以实现。

为了实现本发明的这一目的和其它目的，提供了一种包括以下步骤的纤维树脂复合构件制造方法：根据废料的物理化学性能，从工业废料中选择性地区分含有废橡胶和合成树脂的废轮胎和废PET瓶子、废纤维、废木料、废纸、废秸秆、废容器壳等；在超低温冷却方法中将废轮胎和含有废合成树脂的废瓶子破碎，通过使用打麻机将废纤维破碎成合适的尺寸，并通过使用普通的压碎机来破碎其它废料；将破碎的废料倾入模塑机中并按所需类型来熔融-模塑它们；以及冷却模塑加工好的纤维树脂复合构件来制造成品。

图1是用来说明本发明的制造方法的流程图。

下面将参考附图详细地讨论本发明的纤维树脂复合构件制造方法。

参见显示出根据本发明所要实施的制造方法，在步骤10处所收集的废料首先根据它们的物理和化学性能以合适的方式加以分离。更详细地说，单独收集含有废橡胶的废轮胎，和单独收集含有废纤维的军服、外来服装、婴儿尿布、妇女卫生巾、运动鞋、鞋、购物筐、废纸。同样，在制造鞋类时以副产物形式成为废料的橡胶树脂和含有合成树脂塑料的PET瓶子各自被分离和收集。此外，单独收集含有废资源的废木料。

然后，进入步骤20将所选择的各废料中的每一种破碎。即，用超低温冷却方法将含有树脂的废轮胎、废PET瓶子和鞋类破碎成预定的尺寸，通过使用打麻机将废纸和废纤维破碎成预定的尺寸，以及通过使用普通的压碎机将废秸秆和废容器壳破碎。

然后进入步骤30，模塑加工经破碎的废料：

在步骤30，在高温和高压下将经破碎的废料熔化成所需类型，然后将熔融的废料压塑为新的纤维树脂复合构件。在此时，该高温是在约150-300℃的温度和高压是在约150-3,000吨。

在完成模塑步骤后，进入冷却所模塑的纤维树脂复合构件的步骤40。在步骤40，该冷却步骤应满足以下条件：温度为约40-70℃、压力在约500-800吨。在根据其应用目的的模塑步骤，将新的纤维树脂复合构件成型并适宜地用作工业构件。

从上面以及下面将要叙述的内容可以清楚地看出，根据本发明的新的纤维树脂复合构件组合物和其制造方法能够根据它们的物理化学性能选择性地区分和破碎工业废料，如废轮胎、废纤维、废塑料、废木料、废纸、废秸秆，废容器壳等，在高温和高压下将破碎的废料熔融-混合，并模塑成所需类型从而再生产出纤维树脂复合构件，以使该纤维树脂复合构件能够以低生产成本用作铁路路轨支撑构件、船用建造材料、或建筑/土木工程材料或家具材料，且在废原料的动态再利用和环境保护都得以实现方面表现出优势。

而且，甚至在对于铁路路轨支撑构件或建筑/土木工程材料或家具材料完成它们本身的一轮使用寿命后的情况下，它们仍是废料，它们能够被再造以供再利用，而不会产生粉尘或有害的物质，这样，纤维树脂复合构件能够增加国家资源的量并确保工业领域的快速发展。

下面将讨论有关纤维树脂复合构件组合物的各种实施方案和通过使用所有类型的工业废料制造这些组合物的方法的详细解释。

实施例1

首先将所收集的废料分离成废轮胎，含有废合成树脂的废PET瓶子，和废纤维。然后，用超低温冷却方法破碎含有树脂的废轮胎和废PET瓶子，并通过使用打麻机将其它废纤维破碎成预定的尺寸。

接着，将破碎的废料倾入模塑机中。为了生产作为铁路路轨支撑构件的新纤维树脂复合构件，在高温和高压下将约40-80wt％废轮胎、约20-30wt％废纤维、约5-30wt％的含有废塑料的废PET瓶子、约10-30wt％废酚醛树脂熔融混合。制得新的纤维树脂复合构件，同时通过模塑加工步骤。然后，冷却处理并最终制造出成品。

然后在模塑机中将纤维树脂复合构件模塑成铁路路轨支撑构件的形状并因此用作优异的铁路路轨支撑构件。已经证实，通过按以上相同的组成将废轮胎、废纤维和废塑料熔化并混合所制造的新的纤维树脂复合构件可适用于铁路路轨支撑构件，它具有约100kg/cm²或更高的强度以及4.23kg/cm²的缓冲力。

实施例2

收集废料如废轮胎、废纤维、废合成树脂、废容器壳等，然后根据它们的物理和化学性能将所收集的废料分离成废轮胎，废纤维和废容器壳。

然后，用超低温冷却方法将废轮胎破碎，通过使用打麻机将废纤维破碎到一定的尺寸，以及在普通压碎机中将废容器壳破碎。

接着，将已破碎的废料倾入模塑机中。为了生产用为建筑/土木工程构件或家具材料的新纤维树脂复合构件，在高温和高压下混合约20-80wt％的废轮胎，约10-20wt％的废合成树脂，约20wt％的废纤维，约10-30wt％的废酚醛树脂和约10-20wt％的废容器壳。制得新的纤维树脂复合构件，同时通过模塑步骤。然后，将其冷却处理并最终生产出成品。

然后，纤维树脂复合构件可以用作建筑物或学校的地板或内部装饰材料或用作家具材料如课桌或椅子，代替昂贵的木材。而且，已经证实，如果新的纤维树脂复合构件的表面被抛光，它能够有效地替代建筑石料如大理石或花岗石。另一方面，其中混合了废容器壳的新的纤维树脂复合构件显示出漂亮和强烈的表面特性，并不会具有任何危害但却具有优异的阻燃性，优异的热辐射和声音吸收功能，从而足以用作家具或装饰材料。

实施例3

收集废料，如废纤维、废合成树脂、废酚醛树脂等，然后根据它们的物理和化学性能将它们相互分离。然后，用超低温冷却方法将废合成树脂和废酚醛树脂破碎，以及通过使用打麻机将废纤维破碎成预定的尺寸。

接着，将已破碎的废料倾入模塑机中。为了生产新的纤维树脂复合构件，在高温和高压下将约10-30wt％废合成树脂、约40-60wt％废纤维、约10-20wt％废酚醛树脂熔融-模塑。制得新的纤维树脂复合构件，同时通过模塑步骤。然后，将其冷却处理并最终制备成品。

由此，其中混合了废酚醛树脂的纤维树脂复合构件具有优异的阻燃性且质地轻，它能够用作室内门、桌和椅子。

实施例4

收集废料，如废轮胎、废纤维、废塑料、废酚醛树脂、废鞋类(鞋和运动鞋)、含有废乙烯基树脂(vinyls)的购物筐、袋子、和证件(passports)、含有废结构的稻草、大麦秸、和小麦秸、以及废木料，然后根据它们的物理和化学性能将所收集的废料相互分离。然后，用超低温冷却方法将废轮胎、废乙烯基树脂和废酚醛树脂破碎，通过使用打麻机将废纤维破碎成预定的尺寸，以及通过使用一般的压碎机将废秸秆和废木料破碎成预定的尺寸。

接着，将已破碎的废料倾入模塑机中。为了生产新的纤维树脂复合构件，在高温和高压下将约30-70wt％废轮胎、约10-25wt％废纤维、约3-20wt％废塑料、约5-20wt％废酚醛树脂、约1-10wt％废乙烯基树脂、约1-20wt％的废秸秆、约3-15wt％的废木料熔融-混合。制得新的纤维树脂复合构件，同时通过模塑步骤。然后，将其冷却处理并最终生产出成品。

由此，由于混合了废酚醛树脂的纤维树脂复合构件具有优异的阻燃性和耐水性且质地轻，所以它能够用作建筑材料、用于桌子和椅子的材料以及船用建造材料。

Claims

1、一种纤维树脂复合构件制造方法，所述的方法包括以下步骤：

根据废料的物理化学性能，从工业废料中选择性地区分含有废橡胶和合成树脂的废轮胎和废PET瓶子、废纤维、废木料、废纸、废秸秆、废容器壳；

在超低温冷却方法中将所述的含有废橡胶和废合成树脂的废轮胎和所述的废PET瓶子破碎，通过使用打麻机将废纤维破碎成合适的尺寸，并且通过使用普通压碎机来压碎所述的废木料、所述的废纸、所述的废秸秆、和所述的废容器壳；

将该破碎的废料倾入模塑机中，然后在150℃-300℃的高温和150-3,000吨的高压下将废料熔融—模塑为所需类型；以及

在40-70℃的温度和500-800吨的压力下冷却已模塑加工好的纤维树脂复合构件来制造成品。

2、一种包括废料的纤维树脂复合构件组合物，该废料含有废轮胎、废纤维、废塑料、废酚醛树脂、废乙烯基树脂、废秸秆、废木料和废纸。

3、根据权利要求2所要求的纤维树脂复合构件组合物，其中通过将40-80wt％的所述废轮胎，20-30wt％的所述废纤维，5-30wt％的所述废塑料和10-30wt％的所述废酚醛树脂进行复合，使所述的组合物再造为铁路路轨支撑构件。

4、根据权利要求2所要求的纤维树脂复合构件组合物，其中通过将20-80wt％的所述废轮胎，10-20wt％的所述废合成树脂，20wt％的所述废纤维，10-30wt％的所述废酚醛树脂，和10-20wt％的所述废容器壳进行复合，使所述的组合物再造为建筑/土木工程材料或家具材料。

5、根据权利要求2所要求的纤维树脂复合构件组合物，其中通过将10-30wt％的所述废合成树脂，40-60wt％的所述废纤维，和10-20wt％的所述废酚醛树脂进行复合，使所述的组合物再造为居室建筑用门、桌子和椅子材料。

6、根据权利要求2所要求的纤维树脂复合构件，其中通过将30-70wt％的所述废轮胎，10-25wt％的所述废纤维，3-20wt％的所述废塑料，5-20wt％的所述废酚醛树脂，1-10wt％的所述废乙烯基树脂，1-20wt％的所述废秸秆，3-15wt％的所述废木料和2-7wt％的所述废纸进行复合，使所述的组合物再造为建筑材料，桌子和椅子材料，或船用建造材料。