CN115477855B - 一种废旧滤袋的处理方法、处理装置和复合井盖 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种废旧滤袋的处理方法、处理装置和复合井盖。所述处理方法包括：将废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂的混合物放置于模具内，压制成型，脱模，得到产品。其中，废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料和助剂的质量比为(25～35):(15～30):(1.5～9):(25～35):(15～25):(2～8)。该过程中，废旧滤袋无需清洗，避免了二次污染，其可以直接作为原材料，搭配固体填料、树脂、固化剂和助剂等可制备得到复合井盖，且经研究，其弯曲、压缩和拉伸强度均高于国标值，实用性强，有望在体量上解决废旧滤袋处理的问题。
Description
技术领域
本发明涉及废旧滤袋回收再利用领域，具体涉及一种废旧滤袋的处理方法、处理装置和复合井盖。
背景技术
袋式除尘器或布袋除尘器，一般2～4年就会替换一批废旧的破损滤袋，对于废旧滤袋的处理一般就是采用直接掩埋或者焚烧处理，然而直接掩埋不仅会侵占耕地，还会破坏土壤的微生态平衡，降低土壤的蓄水能力，焚烧处理则会造成严重的大气污染。因此，如何实现废旧滤袋的回收再利用已然成为众多学者共同关注的研究课题。
CN104760365A将废旧滤袋依次经过粉碎、清洗、烘干、开松后，与玻璃纤维和粉碎开松料混合后，依次进行针刺复合、高温压制、冷却定型，制得成品复合板。但该方法在工艺过程中仍需要对滤袋进行清洗，导致滤袋附着粉尘污染水体，造成二次污染治理。
CN112477200A采用RTM工艺将树脂体系注入闭合模具中浸润废旧滤袋，经过加热和/或加压固化成型，获得复合板材。该专利公开的方法制备的复合板材实际上的应用场景非常有限，复合板材的实用性差，从而无法从体量上解决废旧滤袋处理的问题，例如其提到的家具制造业、建筑业、室内装修业、造船、汽车灯等行业，对禁限用物资的要求非常严格，废旧滤袋中含有的各类工业粉尘成分复杂，可应用的场景并不多。
综上，现有技术中的废旧滤袋处理工艺仍存在着二次污染的问题，且制备得到的产品的实用性还有待提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废旧滤袋的处理方法、处理装置和复合井盖，通过直接以废旧滤袋为原材料，搭配一些固体填料和其他助剂可以制备得到相应的产品，如复合井盖，不涉及二次污染，且得到的复合井盖的弯曲、压缩和拉伸强度均高于国标值，实用性强。
为达到此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种废旧滤袋的处理方法，包括如下步骤：
(1)将废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂混合，得到混合物；
所述助剂包括任选的颜料和脱模剂；
(2)将混合物放置于模具内，压制成型，脱模，得到产品；
所述废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料和助剂的质量比为(25～35):(15～30):(1.5～9):(25～35):(15～25):(2～8)。
优选地，所述助剂包括颜料和脱模剂，所述废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料、颜料和脱模剂的质量比为(25～35):(15～30):(1.5～9):(25～35):(15～25):(0.5～2):(1.5～6)。
优选地，所述废旧滤袋短纤维由废旧滤袋经粉碎后负压收集得到。
优选地，所述废旧滤袋短纤维的纤维长度为3～50nm。
优选地，所述颗粒填料包括石英砂、鹅卵石或石子中的任意一种或多种。
优选地，所述颗粒填料的粒度为1～30mm。
优选地，所述粉状填料包括碳酸钙和/或硬脂酸钙。
优选地，所述粉状填料的目数为80～200目。
优选地，所述树脂包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的任意一种。
优选地，所述压制成型的温度为110～180℃，压力为5～25MPa，时间为3～5min。
第二方面，本发明还提供一种废旧滤袋的处理装置，包括依次连接的纤维裁断机、捏合机和四柱液压机。
其中，所述纤维裁断机(也称“纤维开松机”)用于将废旧滤袋粉碎为废旧滤袋短纤维，所述捏合机用于将废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂搅拌后捏合为半膏体混合物，所述四柱液压机用于将半膏体混合物进行高温压合以得到产品。
第三方面，本发明还提供一种复合井盖，由废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒填料、粉状填料和助剂为原料制备得到；
所述助剂包括任选的颜料和脱模剂；
所述复合井盖的制备原料，按重量份计包括废旧滤袋短纤维25～35份、树脂15～30份、固化剂1.5～9份、颗粒填料25～35份、粉状填料15～25份和助剂2～8份。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供一种废旧滤袋的处理方法，所述废旧滤袋无需经过清洗等预处理，避免了二次污染，其可以直接作为原材料，搭配固体填料、树脂、固化剂和助剂等制备得到相应的产品，如复合井盖，且经研究，制备的复合井盖的弯曲、压缩和拉伸强度均高于国标值，实用性强。
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。
本发明所涉及的所有原料的来源，对其没有特殊的限制，均可从市场上购买或者按照本领域技术人员熟知的常规制备方法制备得到。
针对现有技术中废旧滤袋的处理涉及二次污染，以及采用废旧滤袋为原料制备的产品实用性不强的问题，本发明提供了一种废旧滤袋的处理方法，包括如下步骤：
(1)将废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂混合，得到混合物；
所述助剂包括任选的颜料和脱模剂；
(2)将混合物放置于模具内，压制成型，脱模，得到产品。
按照本发明，首先将废旧滤袋经粉碎后负压收集，得到纤维长度为3～50nm的废旧滤袋短纤维。在此过程中，所述废旧滤袋无需清洗，从而不会造成二次污染，且废旧滤袋在粉碎为短纤维后，通过负压收集，可以避免滤袋粉尘的扩散，确保完全无公害处理。然后，将废旧滤袋短纤维与颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂混合，得到混合物。
所述颗粒状填料具体为颗粒尺寸在1～30mm左右的固体材料，一般包含石英砂、鹅卵石、石子或具有类似物性的硅酸盐等材料，主要用于辅助废旧滤袋，以提升最终产品的机械性能。所述粉状填料具体为细度在80～200目左右的固体材料，一般包括碳酸钙、硬脂酸钙或物性接近的其他材料，主要用于达到填充废旧滤袋短纤维和颗粒状填料混合后存留的空隙，进一步提升最终产品的机械性能。
所述树脂和固化剂主要是指热固性树脂和相应配套的固化剂，在本发明中，涉及的树脂体系一般包括不饱和聚酯树脂体系(含常用配套固化剂，如过氧化叔丁酯、过氧化二苯甲酰等)、环氧树脂体系(含常用配套固化剂，如双氰胺、乙二胺等)或酚醛树脂体系(含常用配套固化剂，如对甲苯磺酸)等。所述树脂用于提高废旧滤袋短纤维、颗粒状填料和粉状填料之间的粘合性。
所述助剂包括任选的颜料和脱模剂，其中，颜料用于丰富最终产品的色彩，可以根据实际应用需求进行添加，本发明对颜料的来源没有特殊的限制，为常规的市售品即可。所述脱模剂用于辅助产品成功脱模，采用本领域技术人员熟知的硬脂酸锌即可。
在本发明中，废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料和助剂共同作为原料来制备得到相应产品，其添加量会相互影响，因此需要当做一个整体来看待，所述废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料和助剂的质量比为(25～35):(15～30):(1.5～9):(25～35):(15～25):(2～8)。当所述助剂中包括颜料时，所述废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料、颜料和脱模剂的质量比为(25～35):(15～30):(1.5～9):(25～35):(15～25):(0.5～2):(1.5～6)。
按照本发明，在得到废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂的混合物后，将混合物放入特定的模具内，经压制成型后，脱模，以得到最终产品。所述模具的形状和结构可根据实际产品的应用需要进行调整。所述产品可以是井盖、水篦子或电力盖板等对禁限用物资的要求相应不是很严格的材料。在本发明中，所述压制成型的温度优选为110～180℃，更优选为130～160℃，压力优选为5～25MPa，更优选为10～20MPa，时间优选为3～5min。
本发明还提供一种废旧滤袋的处理装置，包括依次连接的纤维裁断机、捏合机和四柱液压机。
其中，所述纤维裁断机(也称“纤维开松机”)用于将废旧滤袋粉碎为废旧滤袋短纤维，所述捏合机用于将废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂搅拌后捏合为半膏体混合物，所述四柱液压机用于将半膏体混合物进行高温压合以得到产品。进一步地，所述处理装置还可以包括高速剪切搅拌机(其出口端与捏合机的入口端相连)，用于将颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂进行预混后，再加入至捏合机中与废旧滤袋短纤维进行搅拌、捏合。
本发明还提供一种复合井盖，其由废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒填料、粉状填料和助剂为原料制备得到，所述助剂包括任选的颜料和脱模剂。所述复合井盖的制备原料，按重量份计包括废旧滤袋短纤维25～35份、树脂15～30份、固化剂1.5～9份、颗粒填料25～35份、粉状填料15～25份和助剂2～8份。
经测试，制备得到的复合井盖的弯曲强度为90～110MPa，压缩强度为70～85MPa，拉伸强度为50～70MPa，均高于相应的国标值，实用性强，有望在体量上解决废旧滤袋处理的问题。
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。本发明以下实施例中所用的实验原料的来源没有特殊限制，均可从市场上购买或按照本领域技术人员熟知的常规制备方法制备得到。其中，废旧滤袋由南方水泥提供；实施例1、2中的不饱和聚酯树脂及固化剂购买自杭州隆欣，型号为988；实施例3中的环氧树脂及固化剂购买自杭州隆欣，型号为E30。
实施例1
按重量份计，取废旧滤袋30份，不饱和聚酯树脂13.5份，固化剂1.5份，石英砂30份，碳酸钙20份，颜料1份，硬脂酸锌4份；
采用纤维裁断机将废旧滤袋粉碎成3～50mm的短纤维并进行负压收集，然后将粉碎的短纤维与石英砂、碳酸钙、不饱和聚酯树脂、固化剂、颜料和硬脂酸锌等按照比例放入捏合机中混合，搅拌，制备成半流动膏状物；
将膏状混合物置于特定模具内，采用四柱液压机在150℃，10MPa的条件下压制5min后，脱模，得到复合井盖。
实施例2
按重量份计，取废旧滤袋25份，不饱和聚酯树脂13.5份，固化剂1.5份，石子35份，硬脂酸钙20份，颜料1份，硬脂酸锌4份；
采用纤维裁断机将废旧滤袋粉碎成3～50mm的短纤维并进行负压收集，然后将粉碎的短纤维与不饱和聚酯树脂、固化剂、石子、硬脂酸钙、颜料和硬脂酸锌等按照比例放入捏合机中混合，搅拌，制备成半流动膏状物；
将膏状混合物置于特定模具内，采用四柱液压机在115℃，20MPa的条件下压制5min后，脱模，得到复合井盖。
实施例3
按重量份计，取废旧滤袋35份，环氧树脂13.5份，固化剂1.5份，鹅卵石25份，硬脂酸钙20份，颜料1份，硬脂酸锌4份；
采用纤维裁断机将废旧滤袋粉碎成3～50mm的短纤维，然后将粉碎的短纤维与环氧树脂、固化剂、鹅卵石、硬脂酸钙、颜料和硬脂酸锌等按照比例放入捏合机中混合，搅拌，制备成半流动膏状物；
将膏状混合物置于特定模具内，采用四柱液压机在170℃，10MPa的条件下压制5min后，脱模，得到复合井盖。
对比例1
按重量份计，取废旧滤袋20份，不饱和聚酯树脂13.5份，固化剂1.5份，石英砂40份，碳酸钙20份，颜料1份，硬脂酸锌4份；
采用纤维裁断机将废旧滤袋粉碎成3～50mm的短纤维，然后将粉碎的短纤维与不饱和聚酯树脂、固化剂、石英砂、碳酸钙、颜料和硬脂酸锌等按照比例放入捏合机中混合，搅拌，制备成半流动膏状物；
将膏状混合物置于特定模具内，采用四柱液压机在150℃，10MPa的条件下压制5min后，脱模，得到复合井盖。
对比例2
按重量份计，取废旧滤袋40份，不饱和聚酯树脂13.5份，固化剂1.5份，石英砂20份，碳酸钙20份，颜料1份，硬脂酸锌4份；
采用纤维裁断机将废旧滤袋粉碎成3～50mm的短纤维，然后将粉碎的短纤维与不饱和聚酯树脂、固化剂、石英砂、碳酸钙、颜料和硬脂酸锌等按照比例放入捏合机中混合，搅拌，制备成半流动膏状物；
将膏状混合物置于特定模具内，采用四柱液压机在150℃，10MPa的条件下压制5min后，脱模，得到复合井盖。
性能测试
参考GB/T23858的要求试验方法，对实施例1～3和对比例1～2得到的复合井盖进行弯曲、压缩、拉伸强度检测。
检测结果如下表1所示：
表1
由表1的数据可知，本申请提供的复合井盖的弯曲、压缩和拉伸强度均高于相应的国标值，表明使用废旧滤袋纤维可制作合格产品，满足GB/T23858的要求。而对比例1～2中，在树脂的添加量不变的情况下，废旧滤袋纤维的添加量过低或过高，均会导致复合井盖的强度下降。
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 (7)
1.一种废旧滤袋的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将废旧滤袋短纤维、颗粒状填料、粉状填料、树脂、固化剂和助剂混合，得到混合物；
所述助剂包括任选的颜料和脱模剂；
（2）将混合物放置于模具内，压制成型，脱模，得到产品；
所述废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料和助剂的质量比为(25~35):(15~30):(1.5~9):(25~35):(15~25):(2~8)；
所述颗粒状填料包括石英砂、鹅卵石或石子中的任意一种或多种；
所述颗粒状填料的粒度为1~30 mm；
所述粉状填料包括碳酸钙和/或硬脂酸钙；
所述粉状填料的目数为80~200目。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述废旧滤袋短纤维、树脂、固化剂、颗粒状填料、粉状填料、颜料和脱模剂的质量比为(25~35):(15~30):(1.5~9):(25~35):(15~25):(0.5~2) :(1.5~6)。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述废旧滤袋短纤维由废旧滤袋经粉碎后负压收集得到。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述废旧滤袋短纤维的纤维长度为3~50 nm。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述树脂包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述压制成型的温度为110~180℃，压力为5~25 MPa，时间为3~5 min。
7.一种复合井盖，其特征在于，由以下重量份计的制备原料制备得到：废旧滤袋短纤维25~35份、树脂15~30份、固化剂1.5~9份、颗粒状填料25~35份、粉状填料15~25份和助剂2~8份；
所述助剂包括任选的颜料和脱模剂；
所述废旧滤袋短纤维由废旧滤袋粉碎后得到；
所述颗粒状填料包括石英砂、鹅卵石或石子中的任意一种或多种；
所述颗粒状填料的粒度为1~30 mm；
所述粉状填料包括碳酸钙和/或硬脂酸钙；
所述粉状填料的目数为80~200目。
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| CN202211301619.7A CN115477855B (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 一种废旧滤袋的处理方法、处理装置和复合井盖 |
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