CN117103818A - 一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理及填埋处置技术领域，公开了一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，包括基膜层，所述基膜层的上表面和下表面均设置有布层，所述基膜层和布层依次设置组成土工复合膜，所述基膜层由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯58‑63％、氯化聚乙烯6‑7％、乙烯共聚物5‑6％、防老剂2‑3％、增塑剂3‑4％和碳酸钙6‑7％，所述布层由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯50‑63％、无纺布8‑11％、纤维网5‑6％、防水剂2‑4％、粘合剂2‑3％和矿物粉末8‑10％。通过飞灰模袋填埋技术可提高填埋库容利用率25‑30％，相应降低填埋场25‑30％的建设成本，节约土地资源，延长填埋场选址年限，相应减少填埋场选址、工程建设全过程中的碳排放。

Description

一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法
技术领域
本发明涉及生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理及填埋处置技术领域，具体为一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法。
背景技术
生活垃圾焚烧飞灰问题都带来了严重的生态环境隐患，本研究的高效密封固袋飞灰技术采用高强度土工复合膜制备兼具成型及密封包装功能的模袋，利用土工复合膜模袋化学稳定性高，使用寿命长、密封性好的特点，密封包装飞灰，并采用深井贮存或填埋的方式，减少其对环境的污染影响，因此，本申请提供了一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，解决了飞灰破坏生态环境的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，包括基膜层，所述基膜层的上表面和下表面均设置有布层，所述基膜层和布层依次设置组成土工复合膜。
优选的，所述基膜层由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯58-63％、氯化聚乙烯6-7％、乙烯共聚物5-6％、防老剂2-3％、增塑剂3-4％和碳酸钙6-7％。
优选的，所述布层由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯50-63％、无纺布8-11％、纤维网5-6％、防水剂2-4％、粘合剂2-3％和矿物粉末8-10％。
优选的，所述基膜层(2)的聚乙烯为高密度聚乙烯，所述高密度聚乙烯密度为0.940～0.976g/cm3，熔点为126～136℃，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃。
优选的，所述布层(1)的聚乙烯为中密度聚乙烯，所述中密度聚乙烯密度在0.926～0.940g/cm3，熔点为120℃～140℃，所述无纺布为聚酯纤维，所述矿物粉末为石墨粉，熔点为3850±50℃，沸点为4250℃。
优选的，一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，包括以下制备步骤；
S1：基膜层吹膜
将基膜层所需材料通过螺杆推料机送入到自动吹膜机的模头口之内，然后在模头口内压缩空气将熔化之后的材料熔融液吹胀，材料熔融液吹胀之后将其进行风冷，之后将风冷之后的材料收卷成膜，形成连续的土工膜片，得到基膜层膜料；
S2：布层吹膜
将布层所需材料通过螺杆推料机送入到自动吹膜机的模头口之内，然后在模头口内压缩空气将融化之后的材料熔融液吹胀后进行风冷并收卷成布，得到布层料；
S3：膜料处理涂布
将S1步骤和S2步骤中得到基膜层膜料和布层料依次进行通过传送装置送入热压合机，在热压合机中，通过加热和压力的作用，使两层或多层土工膜紧密结合，同时，也可以在热压合过程中添加增强层、防滑层等功能层，经过热压合后的土工膜需要进行冷却，使其恢复到室温状态，这样可以使土工膜的结构更加稳定，并提高其性能和使用寿命，然后将基膜层膜料表面进行涂布聚丙烯酸酯胶，之后将涂布之后的基膜层膜料表面进行布层料的覆膜处理，覆膜处理之后的膜料通过加热通道进行加热处理后经冷却辊进行冷却后进行收卷，利用挤出机的螺杆和模具，进行挤出成薄膜状，复合土工膜生产完成后，对土工膜进行剪切和修边，使其尺寸符合要求，得到高强度土工复合膜；
S4：成膜存储
将S3步骤中得到的成膜材料依次进行复卷、分切之后进行存放，并在成膜存放过程中控制其存放空间的温度和湿度情况，确保成膜的后续正常使用。
优选的，所述S1步骤中，在螺杆推料机进行推料之前，自动吹膜机进行预热20-30min之后进行投入使用，自动吹膜机的横向延伸率大于230％，自动吹膜机的纵向延伸率大于430％。
优选的，所述S3步骤中，利用辊涂机在薄膜表面定量涂上黏性涂层，下辊将涂层从涂层槽中浸入，并将其传送到第二辊或直接将其施加到移动膜上，此时，薄膜夹在涂胶杆和压辊之间，涂层厚度取决于涂层的黏度和薄膜通过的两个辊之间的间隙，为了精确控制涂层厚度，在制作非常薄的涂层时，可以使用三卷或四卷进行涂层。
优选的，所述S3步骤中，将熔融挤出层复合到基材上的过程，基材可以是纸张、金属箔或塑料膜，只要它们能够承受挤出熔融聚合物的温度，熔融聚合物实际上是一种高粘度液体，可以在基底上流动，由于这种流动过程，聚合物可以完全均匀地覆盖整个基板表面，对于多孔基材也可以进入不太平滑的间隙，对提高附着力非常重要。
本发明提供了一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法。具备以下有益效果：
本发明具有环境友好性强，有效消除填埋二次污染、安全性高、飞灰固结体长效稳定的鲜明特点，工艺流程及工艺环节全封闭，无扬尘、无跑冒滴漏、无氨味散逸、模袋体不透水、零泌水和飞灰填埋场渗滤液零排放，模袋采用高强度土工复合膜，化学稳定性高，使用寿命长，模袋兼具成型及密封包装功能，满足《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》(试行)(HJ1134-2020)要求，隔绝碳化氧化，长期稳定性高，与飞灰现有填埋方式相比，飞灰模袋填埋技术可提高填埋库容利用率25-30％，相应降低填埋场25-30％的建设成本，节约土地资源，延长填埋场选址年限，相应减少填埋场选址、工程建设全过程中的碳排放。
附图说明
图1为本发明的内部结构剖视示意图。
其中，1、布层；2、基膜层。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中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。
实施例一：
请参阅附图1，本发明实施例提供一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，包括基膜层2，基膜层2的上表面和下表面均设置有布层1，基膜层2和布层1依次设置组成土工复合膜。
基膜层2由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯58％、氯化聚乙烯6％、乙烯共聚物5％、防老剂2％、增塑剂3％和碳酸钙6％。
布层1由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯50％、无纺布8％、纤维网5％、防水剂2％、粘合剂2％和矿物粉末8％。
基膜层2的聚乙烯为高密度聚乙烯，高密度聚乙烯密度为0.940～0.976g/cm3，熔点为126～136℃，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃。
布层1的聚乙烯为中密度聚乙烯，中密度聚乙烯密度在0.926～0.940g/cm3，熔点为120℃～140℃，无纺布为聚酯纤维，矿物粉末为石墨粉，熔点为3850±50℃，沸点为4250℃。
一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，包括以下制备步骤；
S1：基膜层吹膜
将基膜层所需材料通过螺杆推料机送入到自动吹膜机的模头口之内，然后在模头口内压缩空气将熔化之后的材料熔融液吹胀，材料熔融液吹胀之后将其进行风冷，之后将风冷之后的材料收卷成膜，形成连续的土工膜片，得到基膜层膜料；
S2：布层吹膜
将布层所需材料通过螺杆推料机送入到自动吹膜机的模头口之内，然后在模头口内压缩空气将融化之后的材料熔融液吹胀后进行风冷并收卷成布，得到布层料；
S3：膜料处理涂布
将S1步骤和S2步骤中得到基膜层膜料和布层料依次进行通过传送装置送入热压合机，在热压合机中，通过加热和压力的作用，使两层或多层土工膜紧密结合，同时，也可以在热压合过程中添加增强层、防滑层等功能层，经过热压合后的土工膜需要进行冷却，使其恢复到室温状态，这样可以使土工膜的结构更加稳定，并提高其性能和使用寿命，然后将基膜层膜料表面进行涂布聚丙烯酸酯胶，之后将涂布之后的基膜层膜料表面进行布层料的覆膜处理，覆膜处理之后的膜料通过加热通道进行加热处理后经冷却辊进行冷却后进行收卷，利用挤出机的螺杆和模具，进行挤出成薄膜状，复合土工膜生产完成后，对土工膜进行剪切和修边，使其尺寸符合要求，得到高强度土工复合膜；
S4：成膜存储
将S3步骤中得到的成膜材料依次进行复卷、分切之后进行存放，并在成膜存放过程中控制其存放空间的温度和湿度情况，确保成膜的后续正常使用。
实施例二：
本发明实施例提供一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜，包括基膜层2，基膜层2的上表面和下表面均设置有布层1，基膜层2和布层1依次设置组成土工复合膜。
基膜层2由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯63％、氯化聚乙烯7％、乙烯共聚物6％、防老剂3％、增塑剂4％和碳酸钙7％。
布层1由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯63％、无纺布11％、纤维网6％、防水剂4％、粘合剂3％和矿物粉末10％。
基膜层2的聚乙烯为高密度聚乙烯，高密度聚乙烯密度为0.940～0.976g/cm3，熔点为126～136℃，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃。
布层1的聚乙烯为中密度聚乙烯，中密度聚乙烯密度在0.926～0.940g/cm3，熔点为120℃～140℃，无纺布为聚酯纤维，矿物粉末为石墨粉，熔点为3850±50℃，沸点为4250℃。
本实施例采用的制备方法与制备过程中的制备参数均与实施例一所公开的制备方法一致。
实施例三：
本发明实施例提供一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜，包括基膜层2，基膜层2的上表面和下表面均设置有布层1，基膜层2和布层1依次设置组成土工复合膜。
基膜层2由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯60％、氯化聚乙烯7％、乙烯共聚物5％、防老剂3％、增塑剂3％和碳酸钙7％。
布层1由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯56％、无纺布9％、纤维网6％、防水剂4％、粘合剂3％和矿物粉末10％。
基膜层2的聚乙烯为高密度聚乙烯，高密度聚乙烯密度为0.940～0.976g/cm3，熔点为126～136℃，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃。
布层1的聚乙烯为中密度聚乙烯，中密度聚乙烯密度在0.926～0.940g/cm3，熔点为120℃～140℃，无纺布为聚酯纤维，矿物粉末为石墨粉，熔点为3850±50℃，沸点为4250℃。
本实施例采用的制备方法与制备过程中的制备参数均与实施例一所公开的制备方法一致。
实施例四：
本实施例为上述实施例一到实施例四的试验分析对比案例，试验分析对比项目为高强度测试和减少污染测试。
本研究以生活垃圾焚烧飞灰处置新技术研发为着力点，结合广西实际，坚持实事求是原则，采取因地制宜举措，探索综合成本较低的飞灰处置技术新技术，采用高强度土工复合膜制备兼具成型及密封包装功能的模袋，利用土工复合膜模袋化学稳定性高，使用寿命长、密封性好的特点，密封包装飞灰，并采用深井贮存或填埋的方式，减少其对环境的污染影响，实现危废垃圾的减量化，施工中每1000m2取一试件，做拉伸强度试验，要求强度不低于母材的90％，且试样断裂不得在接缝处，否则接缝质量不合格，整个工程共使用复合土工膜461100m2左右，现场共抽取焊缝试样461组，做拉伸强度试验，经检测合格率100％，焊缝质量合格。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜，包括基膜层(2)，其特征在于，所述基膜层(2)的上表面和下表面均设置有布层(1)，所述基膜层(2)和布层(1)依次设置组成土工复合膜。
2.根据权利要求1所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜，其特征在于，所述基膜层(2)由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯58-63％、氯化聚乙烯6-7％、乙烯共聚物5-6％、防老剂2-3％、增塑剂3-4％和碳酸钙6-7％。
3.根据权利要求1所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，所述布层(1)由以下质量百分比的原料组成：聚乙烯50-63％、无纺布8-11％、纤维网5-6％、防水剂2-4％、粘合剂2-3％和矿物粉末8-10％。
4.根据权利要求1所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，所述基膜层(2)的聚乙烯为高密度聚乙烯，所述高密度聚乙烯密度为0.940～0.976g/cm3，熔点为126～136℃，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃。
5.根据权利要求1所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，所述布层(1)的聚乙烯为中密度聚乙烯，所述中密度聚乙烯密度在0.926～0.940g/cm3，熔点为120℃～140℃，所述无纺布为聚酯纤维，所述矿物粉末为石墨粉，熔点为3850±50℃，沸点为4250℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤；
S1：基膜层吹膜
将基膜层所需材料通过螺杆推料机送入到自动吹膜机的模头口之内，然后在模头口内压缩空气将熔化之后的材料熔融液吹胀，材料熔融液吹胀之后将其进行风冷，之后将风冷之后的材料收卷成膜，形成连续的土工膜片，得到基膜层膜料；
S2：布层吹膜
将布层所需材料通过螺杆推料机送入到自动吹膜机的模头口之内，然后在模头口内压缩空气将融化之后的材料熔融液吹胀后进行风冷并收卷成布，得到布层料；
S3：膜料处理涂布
将S1步骤和S2步骤中得到基膜层膜料和布层料依次进行通过传送装置送入热压合机，在热压合机中，通过加热和压力的作用，使两层或多层土工膜紧密结合，同时，也可以在热压合过程中添加增强层、防滑层等功能层，经过热压合后的土工膜需要进行冷却，使其恢复到室温状态，这样可以使土工膜的结构更加稳定，并提高其性能和使用寿命，然后将基膜层膜料表面进行涂布聚丙烯酸酯胶，之后将涂布之后的基膜层膜料表面进行布层料的覆膜处理，覆膜处理之后的膜料通过加热通道进行加热处理后经冷却辊进行冷却后进行收卷，利用挤出机的螺杆和模具，进行挤出成薄膜状，复合土工膜生产完成后，对土工膜进行剪切和修边，使其尺寸符合要求，得到高强度土工复合膜；
S4：成膜存储
将S3步骤中得到的成膜材料依次进行复卷、分切之后进行存放，并在成膜存放过程中控制其存放空间的温度和湿度情况，确保成膜的后续正常使用。
7.根据权利要求6所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，在螺杆推料机进行推料之前，自动吹膜机进行预热20-30min之后进行投入使用，自动吹膜机的横向延伸率大于230％，自动吹膜机的纵向延伸率大于430％。
8.根据权利要求6所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，利用辊涂机在薄膜表面定量涂上黏性涂层，下辊将涂层从涂层槽中浸入，并将其传送到第二辊或直接将其施加到移动膜上，此时，薄膜夹在涂胶杆和压辊之间，涂层厚度取决于涂层的黏度和薄膜通过的两个辊之间的间隙，为了精确控制涂层厚度，在制作非常薄的涂层时，可以使用三卷或四卷进行涂层。
9.根据权利要求6所述的一种高效密封固袋飞灰的高强度土工复合膜制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，将熔融挤出层复合到基材上的过程，基材可以是纸张、金属箔或塑料膜，只要它们能够承受挤出熔融聚合物的温度，熔融聚合物实际上是一种高粘度液体，可以在基底上流动，由于这种流动过程，聚合物可以完全均匀地覆盖整个基板表面，对于多孔基材也可以进入不太平滑的间隙，对提高附着力非常重要。
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