CN111019229A

CN111019229A - 一种再生原料制备石木塑材料及制备方法

Info

Publication number: CN111019229A
Application number: CN201911238356.8A
Authority: CN
Inventors: 周朝金; 周朝刚; 毛启洪
Original assignee: Xingyi Yihong Market Management Co Ltd
Current assignee: Xingyi Yihong Market Management Co Ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明公布了一种再生原料制备石木塑材料，该石木塑材料中各组份的重量百分比为再生木质纤维素材料10‑20%，再生砂石材料20‑30%，再生塑料材料50‑70%，添加剂3‑5%，所述的添加剂包括助溶剂和色母料。本发明的石木塑材料安全环保，不含甲醛等有害气体；具有抗冲击强度、强弯曲性能、吸音隔噪、防水隔湿、防火等性能；且材料致密，力学性能好，具有优异的耐磨耐腐蚀；可广泛应用于宾馆、饭店、建筑装饰装修，有显著的经济；采用现实生活中的最易常见的废弃塑料、废弃建材石材、废弃农林木质纤维素材料为原材料，解决废旧塑料再生利用、农林业木质纤维素材料循环再利用以及建筑垃圾高值化利等问题，产生巨大的社会效益。

Description

一种再生原料制备石木塑材料及制备方法

技术领域

本发明涉及木塑材料制备及资源再生领域，具体涉及一种再生原料制备石木塑材料及制备方法。

背景技术

在现今的生产生活过程中，每天都会产生大量的垃圾废弃物，包括建设活动产生的建筑垃圾砖石、混凝土、公路废弃沥青块料等，生活垃圾如各种白色塑料、饮料瓶罐、塑料管道、餐饮塑料盒等，农林生产垃圾如农作物秸秆、绿化废弃枝叶、谷壳、花生壳、甘蔗渣、椰子壳、捌角芋粉渣等，上述垃圾废弃物如不做处理任意抛弃或堆放，将产生巨大的环境问题。现今在建筑行业大力提倡采用建筑垃圾制备再生混凝土或多孔砖取得不错的效果，但相较于种类繁多的生产生活垃圾，建筑垃圾的资源化利用还任重而道远。木塑板因为具有防水、防潮、防虫、可塑性强、多姿多彩、绿色环保等优点；石塑板具有绿色环板、耐磨、耐腐蚀、高弹性、超强抗冲击、吸音防噪、导热愈合的优点，逐渐成为成为一种新型建筑材料被广泛的应用建筑装饰装修行业。然而现有的木塑板或石塑板还存在自身的不足之处，如木塑材料导热耐火性差、强度不足、抗冲击性能差等，石塑材料韧性不足、容易产生裂痕、划伤等缺点，因此探索一种在能够集成木塑材料和石塑材料的优点，弱化各自的缺点的石木塑材料变得十分有意义。现今对石木塑材料的研究还很鲜见，常规木塑板材或石塑板材其原料大都采用的是原始塑料母料和高塑性塑料粉末，该原料价格高昂，导致生产成本较高，未充分利用现有的生产生活中产生的具有循环再利用的相关资源。本发明将现实生活中的最易常见的废弃塑料、废弃建材石材、废弃农林木质纤维素材料进行资源化循环再利用，并通过合理的配比并辅助一定添加剂和合成条件下制得一种新型的多功能石木塑材料，集聚石塑和木塑材料的优点，具有优于单一的木塑板材和石塑板材的抗冲击强度、弯曲强度性能，具有优异的吸音隔噪、防水隔湿、防火等功能；同时，本发明解决废旧塑料再生利用、农林业木质纤维素材料循环再利用以及建筑垃圾高值化利等社会性问题，此外本产品在使用一段时间后还可以回收继续粉碎为石木塑粉末作为生产原料，混入主原料中进行再生循环生产新石木塑板材利用。

发明内容

本发明提供一种再生原料制备石木塑材料及制备方法，采用现实生活中的最易常见的废弃塑料、废弃建材石材、废弃农林木质纤维素材料，通过合理的配比并辅助一定添加剂和合成条件下制得一种新型的多功能石木塑材料，集聚石塑和木塑材料的优点，生产优于单一的木塑材或石塑材的具有抗冲击强度、强弯曲性能、优秀的吸音隔噪、防水隔湿、防火等性能；同时，本发明解决废旧塑料再生利用、农林业木质纤维素材料循环再利用以及建筑垃圾高值化利用等问题，产生巨大的社会效益。为此，本发明提供如下技术方案：

一种再生原料制备石木塑材料，该石木塑材料中各组份的重量百分比为再生木质纤维素材料10-20%，再生砂石材料20-30%，再生塑料材料50-70%，添加剂3-5%，所述的添加剂包括助溶剂和色母料。

所述的一种再生原料制备石木塑材料，所述再生木质纤维素材料为各种废弃富含木质素材料，包括人造板材锯末、木屑、城市景观花草树木的修剪枝叶、竹屑、稻草、麦桔、谷糠、花生壳、甘蔗渣、椰子壳、芭蕉芋粉渣、亚大麻、玉米秸秆等材料中的一种或多种组合物。

所述的一种再生原料制备石木塑材料，所述再生塑料为废弃热塑性塑料，包括PE、PP、PVC、ABS、PS、PET、PA、PMMA等材料中一种或多种组合物。

所述的一种再生原料制备石木塑材料，所述的再生砂石为废弃砂石材料，包括自然砂石、建筑垃圾砖石、建筑垃圾混凝土、废弃沥青路面等材料中的一种或多种组合物。

一种再生原料制备石木塑材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：取得配比量的再生木质纤维素材料、再生塑料、再生砂石材料经过干燥后采用粉碎机粉碎，分别通过180-220目筛制备成粉料备用；

步骤2：将步骤1制得各组分粉末加入搅拌机混匀，混匀时长保持在1.0-1.5h，混匀温度为100-120℃，搅拌速度在200-400r/min；

步骤3：将上述的混合粉末加入石塑挤出机内塑化、融合，反应温度控制在160-285℃，得到热熔浆料；

步骤4：将步骤3中得到的热熔浆料注入特定模具连续基材上，经塑化、压延、热处理等工艺得到石木塑粗坯料；

步骤5：将步骤4中所述的粗坯料经表面热敷贴膜、打磨牵引冲切或切割开槽等工艺制得成品石木塑材料。

进一步地，当再生塑料为PP时，步骤3中的挤出机的温度优选为180-225℃。

进一步地，当再生塑料为PE时，步骤3中的挤出机的温度优选为160-215℃。

进一步地，当再生塑料为PS时，步骤3中的挤出机的温度优选为170-190℃。

进一步地，再生塑料为PVC时，步骤3中的挤出机的温度优选为150-180℃。

进一步地，再生塑料为PET时，步骤3中的挤出机的温度优选为270-285℃。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的新型石木塑材料安全环保，不含甲醛等有害气体；

（2）本发明的新型石木塑材料的具有抗冲击强度、强弯曲性能、吸音隔噪、防水隔湿、防火等性能；

（3）本发明的新型石木塑材料材料致密，力学性能好，具有优异的耐磨耐腐蚀；

（4）本发明的新型环保石木塑材料可广泛应用于宾馆、园林景观栈道、饭店、建筑装饰装修，有显著的经济；

（5）采用现实生活中的最易常见的废弃塑料、废弃建材石材、废弃农林木质纤维素材料为原材料，解决废旧塑料再生利用、农林业木质纤维素材料循环再利用以及建筑垃圾高值化利用等问题，产生巨大的社会效益。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，以下是对本发明实施例作进一步的详细说明。

在实施例中，石木塑材料中各组份的重量百分比为再生木质纤维素材料10-20%，再生砂石材料20-30%，再生塑料材料50-70%，添加剂3-5%，添加剂包括助溶剂和色母料，助溶剂其作用在于加快混匀原料在石塑挤出机中的熔融效率，提高挤出浆料的均一性；色母料包括各色粉末颜料，用于对石木塑材料着色，以获得不同外观颜色的石木塑材料型材。

其中，再生木质纤维素材料为各种废弃富含木质素材料，包括人造板材锯末、木屑、城市景观花草树木的修剪枝叶、竹屑、稻草、麦桔、谷糠、花生壳、甘蔗渣、椰子壳、芭蕉芋粉渣、亚大麻、玉米秸秆等材料中的一种或多种组合物。通过上述废弃木质纤维素材料的使用目的在于提高废弃木质纤维素材料的利用，降低对森林绿地的破坏，解决由于废弃木质纤维素材料随意抛弃、堆放带来的环境问题。

其中，再生塑料为废弃热塑性塑料，包括PE、PP、PVC、ABS、PS、PET、PA、PMMA等材料中一种或多种组合物。通过上述废弃塑料材料的使用目的在于提高对废弃塑料的再利用，降低石木塑材料的生产成本，同时解决由于废弃塑料材料随意抛弃、堆放带来的环境问题，实现废弃塑料的再生资源化利用。

其中，再生砂石为废弃砂石材料，包括自然砂石、建筑垃圾砖石、建筑垃圾混凝土、废弃沥青路面等材料中的一种或多种组合物。建筑垃圾尤其是砖石、混凝土以及公路废弃沥青砾石的循环再利用，受到各行各业的关注，对上述建筑垃圾进行循环再利用不能能够解决环境问题，同时，在一定程度上对节约成本也大有好处，采用废弃建筑垃圾砂石制备石木塑材料不仅能够实现企业价值，而且能取得巨大的社会价值。

下面通过更为具体的实施例对本发明进行一步说明：

实施例1:

一种再生原料制备石木塑材料，石木塑材料中再生榕树修剪树枝粉末10%，再生砖头粉末为20%，再生奶瓶粉末（PP材质）为67%，添加剂3%，添加剂包括助溶剂和色母料。

步骤1：取得城市绿化修剪榕树树枝经烘干箱烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生榕树粉末备用；取得废旧奶瓶在温度为35-45℃低温条件下烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生奶瓶粉末备用；取得废弃砖块打碎后用烘箱烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生砖块粉末备用；

步骤2：将步骤1制得再生榕树粉末、再生砖块粉末、再生奶瓶粉末以及添加剂按照实施例1配比量搅拌机混匀，混匀时长保持在1.0h，混匀温度为120℃，搅拌速度在200r/min；

步骤3：将上述的混合粉末加入石塑挤出机内塑化、融合，反应温度控制在180-225℃，得到热熔浆料；

实施例2：

一种再生原料制备石木塑材料，石木塑材料中再生锯木粉末20%，再生瓷砖粉末为20%，再生橡胶手套粉末（PVC材质）为55%，添加剂5%，添加剂包括助溶剂和色母料。

步骤1：收集家具长锯木粉末经烘干箱烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生锯木粉末备用；收集废旧洗护用橡胶手套在温度为35-45℃低温条件下烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生橡胶手套粉末备用；取得废弃瓷砖打碎后用烘箱烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生瓷砖粉末备用；

步骤2：将步骤1制得再生锯木粉末、再生瓷砖粉末、再生橡胶手套粉末以及添加剂按照实施例2配比量搅拌机混匀，混匀时长保持在1.5h，混匀温度为120℃，搅拌速度在400r/min；

步骤3：将上述的混合粉末加入石塑挤出机内塑化、融合，反应温度控制在150-180℃，得到热熔浆料；

实施例3：

一种再生原料制备石木塑材料，石木塑材料中再生小麦秸秆粉末20%，再生砂石粉末为30%，再生饮料瓶粉末（PET材质）为46%，添加剂4%，添加剂包括助溶剂和色母料。

步骤1：收集废弃小麦秸秆经烘干箱烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生小麦秸秆粉末备用；收集废旧饮料瓶在温度为35-45℃低温条件下烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生饮料瓶粉末备用；取得废弃砂石打碎后用烘箱烘干后用粉碎机粉碎，通过180-220目筛制备成再生砂石粉末备用；

步骤2：将步骤1制得再生小麦秸秆粉末、再生砂石粉末、再生饮料瓶粉末以及添加剂按照实施例3配比量搅拌机混匀，混匀时长保持在1.5h，混匀温度为120℃，搅拌速度在300r/min；

步骤3：将上述的混合粉末加入石塑挤出机内塑化、融合，反应温度控制在270-285℃，得到热熔浆料；

本实施例1-3再生材料制备的石木塑材料经检测，其性能如下表所示：

表1 石木塑材料性能

表2 石木塑材料性能

由上表可知，本发明的再生材料制备的石木塑材料具有好的防火性能、抗冲击能力强、韧性强、低毒、防水是一种性能优的石木塑材料，可二次利用废弃建筑垃圾、废弃塑料、废弃农林木质纤维素材料，产品使用过后还可以继续回收进行再生循环利用，可推广应用，产生显著的经济和社会效益。

Claims

1.一种再生原料制备石木塑材料，其特征在于：该石木塑材料中各组份的重量百分比为再生木质纤维素材料10-20%，再生砂石材料20-30%，再生塑料材料50-70%，添加剂3-5%，所述的添加剂包括助溶剂和色母料。

2.根据权利要求1所述的一种再生原料制备石木塑材料，其特征在于：所述再生木质纤维素材料为各种废弃富含木质素材料，包括人造板材锯末、木屑、城市景观花草树木的修剪枝叶、竹屑、稻草、麦桔、谷糠、花生壳、甘蔗渣、椰子壳、芭蕉芋粉渣、亚大麻、玉米秸秆等材料中的一种或多种组合物。

3.根据权利要求1所述的一种再生原料制备石木塑材料，其特征在于：所述再生塑料为废弃热塑性塑料，包括PE、PP、PVC、ABS、PS、PET、PA、PMMA等材料中一种或多种组合物。

4.根据权利要求1所述的一种再生原料制备石木塑材料，其特征在于：所述的再生砂石为废弃砂石材料，包括自然砂石、建筑垃圾砖石、建筑垃圾混凝土、废弃沥青路面等材料中的一种或多种组合物。

5.如权利要求1所述的再生原料制备石木塑材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤3：将上述的混合粉末加入石塑挤出机内塑化、融合，熔融温度控制在160-285℃，得到热熔浆料；

6.如权利要求5所述的再生原料制备石木塑材料的制备方法，其特征在于：优选的，当再生塑料为PP时，步骤3中的挤出机的温度优选为180-225℃。

7.如权利要求5所述的再生原料制备石木塑材料的制备方法，其特征在于：优选的，当再生塑料为PE时，步骤3中的挤出机的温度优选为160-215℃。

8.如权利要求5所述的再生原料制备石木塑材料的制备方法，其特征在于：优选的，当再生塑料为PS时，步骤3中的挤出机的温度优选为170-190℃。

9.如权利要求5所述的再生原料制备石木塑材料的制备方法，其特征在于：优选的，再生塑料为PVC时，步骤3中的挤出机的温度优选为150-180℃。

10.如权利要求5所述的再生原料制备石木塑材料的制备方法，其特征在于：优选的，再生塑料为PET时，步骤3中的挤出机的温度优选为270-285℃。