CN110510953A - 利用聚酯废料制备水泥制品的方法及水泥制品 - Google Patents

利用聚酯废料制备水泥制品的方法及水泥制品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法及水泥制品。所述方法包括如下步骤：获取聚酯废料并破碎；将破碎后的所述聚酯废料与水泥、水和沙子混合，或，将破碎后的所述聚酯废料与水泥和水混合，得混合料；对所述混合料进行成型和干燥。该方法创新性地利用聚酯废料制作水泥制品，且制得的水泥制品机械性能良好，有效实现了聚酯废料的回收利用，且方法绿色环保。

Description

利用聚酯废料制备水泥制品的方法及水泥制品
技术领域
本发明涉及废料回收技术领域，特别是涉及利用聚酯废料制备水泥制品的方法及水泥制品。
背景技术
普通聚酯钮扣生产过程中，液态状聚酯材料在离心机上固化到一定程度后取下成为片材，片材通过冲胚工艺得到圆形的钮胚，钮胚再经过车钮、抛光等后工序得到钮扣产品。片材经过冲胚工序后在圆形的冲孔交接的部分形成多余的废料，因此冲胚后会有网格状的聚酯边角废料产生。
这种聚酯边角废料为热固性材料，不能熔融塑化再加工，传统的处理形式可有如下几种：(1)通常通过掩埋法进行处理，但由于热固性树脂极难分解，掩埋法既浪费土地资源，也浪费人力、物力和财力；(2)通过燃烧法进行处理，但热固性树脂燃烧值低难以完全燃烧，燃烧产生过程中易产生苯和二恶英类等致癌的毒害性气体和污水，对人类和生态构成极大的威胁，极大地污染了大气环境，对环境造成了严重污染，目前这种处理方法在很多发达国家已经明令禁止；(3)通过裂解法进行炼油，但热固性树脂裂解附加值低，裂解过程中产生大量的废气及毒性较大的副产物，污染空气及水体，目前也被国家明令禁止。
另有方法通过将聚酯废料磨粉后添加到新的聚酯材料中作为填充材料实现聚酯边角废料的再利用，但存在着磨粉耗能高、易产生粉尘污染环境、以及得到的粉末加入到钮扣中影响材料的通透性及冲击性能的缺点，局限性较大。
发明内容
基于此，有必要提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法。该方法创新性地利用聚酯废料制作水泥制品，且制得的水泥制品机械性能良好，有效实现了聚酯废料的回收利用，且方法绿色环保。
一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，包括如下步骤：
获取聚酯废料并破碎；
将破碎后的所述聚酯废料与水泥、水和沙子混合，或，将破碎后的所述聚酯废料与水泥和水混合，得混合料；
对所述混合料进行成型和干燥。
在其中一个实施例中，所述聚酯废料的邵氏硬度为A60～A90。
在其中一个实施例中，破碎后的所述聚酯废料粒径≤10mm。
在其中一个实施例中，所述水泥为白水泥或灰水泥。
在其中一个实施例中，所述沙子的粒径0.1～3mm。
在其中一个实施例中，以所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量百分比计，所述水泥的占比为30～80％，所述沙子的占比为0～20％，所述聚酯废料的占比为10～60％；所述水的用量为所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量的50％～150％。
在其中一个实施例中，以所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量百分比计，所述水泥的占比为40～60％，所述沙子的占比为15～25％，所述聚酯废料的占比为20～40％；所述水的用量为所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量的120％～150％。
在其中一个实施例中，所述成型的方法包括如下步骤：
将所述混合料置于模具中震动，所述震动的频率为50～140HZ，时间为10～30min；然后静置。
在其中一个实施例中，所述震动的频率为70～90HZ，时间为15～25min。
在其中一个实施例中，将所述混合料置于所述模具之前，先于所述模具的内侧与所述混合料接触的表面涂抹硅油或白矿油。
在其中一个实施例中，将所述混合料置于所述模具之前，先于所述模具中放置支撑件。
本发明还提供所述的方法制备得到的水泥制品。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
本发明的方法创新性的将聚酯废料作为水泥制品的原料，提供了一种全新的聚酯废料回收利用方法，可以减少对土地资源的占用及对环境的污染，且方法无有毒害物质产生，绿色环保，工艺简单，实用价值高。同时，该方法制得的水泥制品机械性能良好，经过表面打磨可以呈现仿大理石效果，色彩丰富，具有观赏价值，可用于制作休闲凳、桌子、台面、花盆、工艺品等水泥制品。
附图说明
图1为本发明一实施例采用的聚酯边角废料图；
图2为本发明一实施例破碎后的聚酯边角碎料图；
图3为本发明一实施例利用聚酯废料制备的水泥花盆；
图4为本发明一实施例利用聚酯废料制备的水泥台面；
图5为本发明一实施例利用聚酯废料制备的水泥工艺品。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的利用聚酯废料制备水泥制品的方法及水泥制品作进一步详细的说明。
本发明的实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，包括如下步骤：
获取聚酯废料并破碎；
将破碎后的所述聚酯废料与水泥、水、沙子混合，得混合料；
对所述混合料进行成型和干燥。
作为优选地，所述聚酯废料的邵氏硬度为A60～A90。该类聚酯废料经破碎可以得到粒径较为均一的聚酯碎料，有利于水泥制品机械性能的提升。
在其中一个具体的实施例中，破碎后的所述聚酯废料粒径≤10mm。作为优选地，破碎后的所述聚酯废料粒径为0.5mm～10mm。将聚酯废料破碎至该粒径范围，有利于其与水泥、沙子的混合，得到较为均一的的混合料，优化水泥制品的机械性能。
在其中一个具体的实施例中，所述水泥为白水泥或灰水泥。
在其中一个具体的实施例中，所述沙子的粒径0.1～3mm。
采用上述水泥和/或沙子，能够优化与聚酯废料之间的相容性，制备均一的的混合料。
在其中一个具体的实施例中，以所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量百分比计，所述水泥的占比为30～80％，所述沙子的占比为0～20％，所述聚酯废料的占比为10～60％；所述水的用量为所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量的50％～150％。其中，所述沙子可以采用或不采用，优选为采用，且相应占比为5～20％。
作为优选地，以所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量百分比计，所述水泥的占比为40～60％，所述沙子的占比为15～25％，所述聚酯废料的占比为20～40％；所述水的用量为所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量的120％～150％。
在其中一个具体的实施例中，所述成型的方法包括如下步骤：
将所述混合料置于模具中震动，所述震动的频率为50～140HZ，时间为10～30min；然后静置。以该频率对混合料进行震动处理一定时间，有利于气泡的排除，提高聚酯废料与其余原料之间的紧密程度，进而保证机械性能。
作为优选地，所述震动的频率为70～90HZ，时间为15～25min。
在其中一个具体的实施例中，所述混合的方式为搅拌，搅拌速率为50～200r/min，时间为5～30min。
在其中一个具体的实施例中，所述干燥的方式为自然干燥24～72小时。
在其中一个具体的实施例中，将所述混合料置于所述模具之前，先于所述模具的内侧与所述混合料接触的表面涂抹硅油或白矿油。
在其中一个具体的实施例中，将所述混合料置于所述模具之前，先于所述模具中放置支撑件。该方案可以用于制作体积较大或有较大承重需求的水泥制品。
可以理解地，干燥后，或如采用了模具则在干燥脱模后，还可以对所得水泥制品的表面进行打磨抛光，露出各种颜色的聚酯边角碎料，形成具有仿大理石效果的水泥制品。
本发明的实施例还提供上述方法制备得到的水泥制品。
以下为具体实施例，实施例中的采用的原料，如无特别说明，均为市售产品，其中网状的聚酯边角废料来源于广东溢达纺织有限公司钮扣厂，硬度为邵氏A60-邵氏A90之间。
实施例1
本实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，步骤如下：
1.聚酯边角废料的加工：将网状的聚酯边角废料(图1)加入到破碎机中，破碎得到直径为0.5～10mm的碎料，如图2所示。
2.模具准备：准备好模具，清洗干净后在内层涂刷一层硅油。
3.水泥混合：将一定比例的水泥、水、沙子及步骤1得到的聚酯边角碎料混合，在100r/min的搅拌速率下搅拌20分钟，得到预制的水泥砂浆；
水泥砂浆的成分如下(重量百分比)：
水泥：为白水泥，占比35％；
沙子：粒径0.1～3mm，占比5％；
聚酯边角碎料：粒径≤10mm，占比60％；
水：添加量为水泥、沙子与聚酯边角碎料总重量的50％。
4.成型：步骤3得到的水泥砂浆加入到步骤2得到的模具中，经过高频(80HZ)振动20min，自然干燥48小时后拆模得到水泥预制品；
5.后加工：打磨抛光露出各种颜色的聚酯边角碎料，得到一种环保仿大理石水泥制品。
上述方法可根据模具的不同，制成花盆(图3)、台面(图4)、工艺品(图5)等，采用不同颜色的聚酯边角料可以获得不同设计感的仿大理石水泥制品。
实施例2
本实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，步骤如下：
1.聚酯边角废料的加工：将网状的聚酯边角废料加入到破碎机中，破碎得到直径0.5～10mm的碎料。
2.模具准备：准备好模具，清洗干净后在内层涂刷一层硅油。
3.水泥混合：将一定比例的水泥、水、沙子及步骤1得到的聚酯边角碎料混合，在100r/min的搅拌速率下搅拌20分钟，得到预制的水泥砂浆；
水泥砂浆的成分如下(重量百分比)：
水泥：为白水泥，占比50％；
沙子：粒径0.1～3mm，占比20％；
聚酯边角碎料：粒径≤10mm，占比30％；
水：添加量为水泥、沙子与聚酯边角碎料总重量的150％。
4.成型：步骤3得到的水泥砂浆加入到步骤2得到的模具中，经过高频(80HZ)振动20min，自然干燥48小时后拆模得到水泥预制品；
5.后加工：打磨抛光露出各种颜色的聚酯边角碎料，得到一种环保仿大理石水泥制品。
实施例3
本实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，步骤如下：
1.聚酯边角废料的加工：将网状的聚酯边角废料加入到破碎机中，破碎得到直径0.5～10mm的碎料。
2.模具准备：准备好模具，清洗干净后在内层涂刷一层硅油。
3.水泥混合：将一定比例的水泥、水、沙子及步骤1得到的聚酯边角碎料混合，在100r/min的搅拌速率下搅拌20分钟，得到预制的水泥砂浆；
水泥砂浆的成分如下(重量百分比)：
水泥：为白水泥，占比80％；
沙子：粒径0.1～3mm，占比10％；
聚酯边角碎料：粒径≤10mm，占比10％；
水：添加量为水泥、沙子与聚酯边角碎料总重量的80％。
4.成型：步骤3得到的水泥砂浆加入到步骤2得到的模具中，经过高频(80HZ)振动20min，自然干燥48小时后拆模得到水泥预制品；
5.后加工：打磨抛光露出各种颜色的聚酯边角碎料，得到一种环保仿大理石水泥制品。
实施例4
本实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，步骤如下：
1.聚酯边角废料的加工：将网状的聚酯边角废料加入到破碎机中，破碎得到直径0.5～10mm的碎料。
2.模具准备：准备好模具，清洗干净后在内层涂刷一层白矿油，并放入钢筋条。
3.水泥混合：将一定比例的水泥、水、沙子及步骤1得到的聚酯边角碎料混合，在100r/min的搅拌速率下搅拌10分钟，得到预制的水泥砂浆；
水泥砂浆的成分如下(重量百分比)：
水泥：为白水泥，占比50％；
沙子：粒径0.1～3mm，占比20％；
聚酯边角碎料：粒径≤10mm，占比30％；
水：添加量为水泥、沙子与聚酯边角碎料总重量的150％。
4.成型：步骤3得到的水泥砂浆加入到步骤2得到的模具中，经过高频(80HZ)振动20min，自然干燥24小时后拆模得到水泥预制品；
5.后加工：打磨抛光露出各种颜色的聚酯边角碎料，得到一种环保仿大理石水泥制品。
实施例5
本实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，步骤如下：
1.聚酯边角废料的加工：将网状的聚酯边角废料加入到破碎机中，破碎得到直径0.5～10mm的碎料。
2.模具准备：准备好模具，清洗干净后在内层涂刷一层硅油。
3.水泥混合：将一定比例的水泥、水、沙子及步骤1得到的聚酯边角碎料混合，在100r/min的搅拌速率下搅拌20分钟，得到预制的水泥砂浆；
水泥砂浆的成分如下(重量百分比)：
水泥：为白水泥，占比50％；
沙子：粒径0.1～3mm，占比20％；
聚酯边角碎料：粒径≤10mm，占比30％；
水：添加量为水泥、沙子与聚酯边角碎料总重量的150％。
4.成型：步骤3得到的水泥砂浆加入到步骤2得到的模具中，经过高频(100HZ)振动30min，自然干燥48小时后拆模得到水泥预制品；
5.后加工：打磨抛光露出各种颜色的聚酯边角碎料，得到一种环保仿大理石水泥制品。
实施例6
本实施例提供一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，步骤如下：
1.聚酯边角废料的加工：将网状的聚酯边角废料加入到破碎机中，破碎得到直径0.5～10mm的碎料。
2.模具准备：准备好模具，清洗干净后在内层涂刷一层硅油。
3.水泥混合：将一定比例的水泥、水、沙子及步骤1得到的聚酯边角碎料混合搅拌20分钟，得到预制的水泥砂浆；
水泥砂浆的成分如下(重量百分比)：
水泥：为白水泥，占比50％；
沙子：粒径0.1～3mm，占比20％；
聚酯边角碎料：粒径≤10mm，占比30％；
水：添加量为水泥、沙子与聚酯边角碎料总重量的150％。
4.成型：步骤3得到的水泥砂浆加入到步骤2得到的模具中，经过高频(140HZ)振动10min，自然干燥48小时后拆模得到水泥预制品；
5.后加工：打磨抛光露出各种颜色的聚酯边角碎料，得到一种环保仿大理石水泥制品。
测试：根据实施例1～实施例6的配方和工艺，按GB/T50081 2016的方法分别制作标准样块，测试抗压强度，测试结果如下表1所示：
表1
抗压强度，Mpa
实施例1 32
实施例2 35
实施例3 33
实施例4 34
实施例5 32
实施例6 33
由表1可知，所有测试样的抗压强度均>30MPa，达到C30的强度等级，具有良好的强度性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取聚酯废料并破碎；
将破碎后的所述聚酯废料与水泥、水和沙子混合，或，将破碎后的所述聚酯废料与水泥和水混合，得混合料；
对所述混合料进行成型和干燥。
2.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，所述聚酯废料的邵氏硬度为A60～A90。
3.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，破碎后的所述聚酯废料粒径≤10mm。
4.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，所述水泥为白水泥或灰水泥。
5.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，所述沙子的粒径0.1～3mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，以所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量百分比计，所述水泥的占比为30～80％，所述沙子的占比为0～20％，所述聚酯废料的占比为10～60％；所述水的用量为所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量的50～150％。
7.根据权利要求6所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，以所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量百分比计，所述水泥的占比为40～60％，所述沙子的占比为15～25％，所述聚酯废料的占比为20～40％；所述水的用量为所述水泥、沙子和聚酯废料的总重量的120～150％。
8.根据权利要求1-5任一项所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，所述成型的方法包括如下步骤：
将所述混合料置于模具中震动，所述震动的频率为50～140HZ，时间为10～30min；然后静置。
9.根据权利要求8所述的利用聚酯废料制备水泥制品的方法，其特征在于，所述震动的频率为70～90HZ，时间为15～25min。
10.权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的水泥制品。
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