一種廢舊電纜料重新利用工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種廢舊電纜料重新利用工藝，包括以下幾步：（1）原料預(yù)處理：將清洗過后的廢舊的PVC電纜料剪碎放入粉碎機(jī)中重復(fù)粉碎三次，然后將粉碎的PVC電纜料過100目篩，并烘干備用；再將木粉在150℃下烘干2小時(shí)，備用；（2）將步驟（1）中烘干的粉碎的PVC電纜料、木粉和配方中其他組分按照一定比例，在高混機(jī)中混合5分鐘，得到混合均勻的原料；（3）將步驟（2）中混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中，溫度調(diào)節(jié)到140～170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為20～50r/min，熔融、混煉、擠出得到木塑材料。本發(fā)明涉及的工藝容易實(shí)現(xiàn)控制，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的環(huán)保工藝路線，能夠?qū)崿F(xiàn)廢舊電纜料重新利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保意義。
【專利說明】—種廢舊電纜料重新利用工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料回收重新利用，具體而言，涉及一種廢舊電纜料重新利用工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中越來越多，伴隨著塑料生產(chǎn)和應(yīng)用的擴(kuò)大，也帶來了塑料污染環(huán)境的問題。隨著有機(jī)高分子材料再生利用技術(shù)的發(fā)展，越來越多的廢舊塑料回收再利用工藝被應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域中，一方面解決了環(huán)境污染問題，一方面回收再利用節(jié)省了資源。在眾多塑料再利用技術(shù)中，廢舊電纜料再利用技術(shù)是一個(gè)重要的方面。
[0003]廢舊電纜材料外皮回收傳統(tǒng)方法是采用溶解法，溶解到適當(dāng)溶劑中，再添加其他添加劑制成地板、管材等，但是這種方法工藝繁雜，而且設(shè)計(jì)到的有機(jī)溶劑一般都是含苯的溶劑，對(duì)環(huán)境不友好。開發(fā)簡(jiǎn)單、易操作且不易對(duì)環(huán)境造成二次污染的廢舊電纜材料重新利用工藝是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)需要解決的重要問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可用于110KV高壓的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣材料。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，包括以下幾步:
(1)原料預(yù)處理:將清洗過后的廢舊的PVC電纜料剪碎放入粉碎機(jī)中重復(fù)粉碎三次，然后將粉碎的PVC電纜料過100目篩，并烘干備用；再將木粉在150°c下烘干2小時(shí)，備用；
(2)將步驟(I)中烘干的粉碎的PVC電纜料、木粉和配方中其他組分按照一定比例，在高混機(jī)中混合5分鐘，得到混合均勻的原料；
(3)將步驟(2)中混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中，溫度調(diào)節(jié)到140~170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20~50r/min，熔融、混煉、擠出得到木塑材料。
[0006]優(yōu)選地，還包括步驟(4)，將步驟(3)中擠出得到的木塑材料在混煉機(jī)中于140~160°C的溫度下混煉，切割得到片狀木塑材料。
[0007]優(yōu)選地，還包括步驟(5)，將步驟(4)中制備的片狀木塑材料在液壓機(jī)中，壓片，制得木塑板材。
[0008]優(yōu)選地，步驟(2)中所述配方，按照重量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括:40~90份廢舊PVC電纜料，O~50份木粉，O~40份純PVC粉末，I~3份復(fù)合穩(wěn)定劑，O~10份偶聯(lián)劑，I~2份潤(rùn)滑劑，余量為其他助劑。
[0009]優(yōu)選地，所述復(fù)合穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種或幾種混合物。
[0010]優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0011]優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為石蠟或金屬皂。[0012]優(yōu)選地，所述助劑包括丙烯酸酯類PVC加工改性劑或抗氧劑。
[0013]本發(fā)明的解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，具有以下有益效果:
1.本發(fā)明的工藝中對(duì)粉碎的PVC電纜料和木粉等都進(jìn)行了烘干處理，且溫度不超過150°C，對(duì)這些原材料進(jìn)行烘干處理能夠提高最終制備的木塑材料的品質(zhì)，因?yàn)槲锤稍锏哪痉蹠?huì)引起材料起泡，如果烘干溫度過高也會(huì)因?yàn)槟痉廴紵?，所以在工藝中控制溫度及其重要?br>
[0014]2.在本發(fā)明的工藝中添加了一定量的偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑對(duì)木粉有改性作用，改性后的木粉其表面極性化的程度降低了，這樣就不會(huì)阻礙親水的填料和熱塑性材料之間的分散性和表面的粘合性，大大提高了木塑材料的復(fù)合性能。
[0015]3.本發(fā)明的配方中添加了潤(rùn)滑劑，因?yàn)楣に嚨幕wPVC材料的內(nèi)聚力大、流動(dòng)性差，不易于加工，添加了潤(rùn)滑劑改善了物料的加工性能，提高了熱穩(wěn)定性。
[0016]4.本發(fā)明中的廢舊電纜料重新利用工藝中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為:溫度為140-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20-50r/min，在這個(gè)工藝參數(shù)范圍內(nèi)制得的產(chǎn)品質(zhì)量最好，因?yàn)槿绻輻U的轉(zhuǎn)速較低，產(chǎn)量低；如果螺桿的轉(zhuǎn)速較高，制品表面粗糙。擠出溫度不能高于1700C，如果超過170°C，配方中的木粉會(huì)焦化，影響制品的質(zhì)量，如果溫度過低，對(duì)制品擠出成型也有嚴(yán)重的影響。
[0017]5.本發(fā)明涉及的工藝容易實(shí)現(xiàn)控制，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的環(huán)保工藝路線，能夠?qū)崿F(xiàn)廢舊電纜料重新利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保意義。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明，并使本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]實(shí)施例1-3
(1)將廢舊的PVC電纜料的外皮剝離，剪碎，清洗干凈，在粉碎機(jī)中粉碎三次，過100目篩，去除較大的顆粒，然后在90±5°C下烘干I小時(shí)，備用；
將木粉過100目篩，再在150°C下烘干，除去木粉中的水分和其它易揮發(fā)的組分，這樣有利于提聞木粉在體系中的穩(wěn)定性； 將純PVC顆粒過100目篩，在90±5°C下烘干I小時(shí)，備用；
(2)將步驟(I)中過篩和烘干后粉碎的廢舊PVC電纜料、木粉和純PVC顆粒以及配方中其他組分按照配方表I中的比例稱取，放入高混機(jī)中混合5分鐘，轉(zhuǎn)速為4500r/min，得到混合均勻的原料；
(3)將步驟(2)中混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中，溫度調(diào)節(jié)到140-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20-50r/min，熔融、混煉、擠出得到木塑材料。這部中要控制螺桿轉(zhuǎn)速和溫度，這兩項(xiàng)工藝參數(shù)對(duì)制品品質(zhì)有重要的影響，如果螺桿的轉(zhuǎn)速較低，產(chǎn)量低；如果螺桿的轉(zhuǎn)速較高，制品表面粗糙。擠出溫度不能高于170°C，如果超過170°C，配方中的木粉會(huì)焦化，影響制品的質(zhì)量，如果溫度過低，對(duì)制品擠出成型也有嚴(yán)重的影響；
(4)將步驟(3)中擠出得到的木塑材料在混煉機(jī)中于140-160°C的溫度下混煉，切割得到片狀木塑材料；
(5)將步驟(4)中制備的片狀木塑材料在液壓機(jī)中，壓片，制得木塑板材，可直接用制得的板材對(duì)廢舊PVC電纜料重新利用工藝制得的木塑材料進(jìn)行性能測(cè)試。
[0020]對(duì)比例I
配方中的其它組分與實(shí)施例2中的一致，基體樹脂為純的PVC，生產(chǎn)加工工藝也與實(shí)施例中的一致。
[0021]對(duì)比例2
配方中的其它組分與實(shí)施例2中的一致，基體樹脂全部是廢舊PVC電纜料，生產(chǎn)加工工藝也與實(shí)施例中的一致。
[0022]對(duì)比例3
配方中的組分與實(shí)施例2中的完全一致，制備工藝中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度> 180°C,其它工藝參數(shù)與實(shí)施例2中一致。在本對(duì)比例中，溫度在≥180°C時(shí)，可以多設(shè)置幾個(gè)溫度梯度，如 180°C，185°C，190°C 等。
[0023]對(duì)比例4
配方中的組分與實(shí)施例2中的完全一致，制備工藝中，雙螺桿擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速> 55r/min，其它工藝參數(shù)與實(shí)施例2中一致。在本對(duì)比例中，螺桿的轉(zhuǎn)速≥55 r/min時(shí)，可以多設(shè)置幾個(gè)梯度，如55 r/min,60 r/min,65 r/min等。
[0024]本發(fā)明涉及的硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅、蓖麻油酸鋅、鈦酸酯偶聯(lián)劑、石蠟、金屬皂、丙烯酸酯類PVC加工改性劑和抗氧劑等都是行業(yè)內(nèi)市場(chǎng)上易得的產(chǎn)品。
[0025]性能測(cè)試
(I)對(duì)制備的木塑材料進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，測(cè)試儀器為萬能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1040-1992，測(cè)試得到的結(jié)果是5個(gè)試樣的平均值。拉伸強(qiáng)度是指對(duì)材料試驗(yàn)施加軸向拉伸力，直至試樣斷裂過程中試樣能夠承受的最大拉力。
[0026](2)對(duì)制備的木塑材料進(jìn)行沖擊性測(cè)試，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1843-1996，測(cè)試儀器為簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)。
[0027]實(shí)施例1-3中，配方中的組分完全一致，組分的含量不同，加工工藝也完全相同，有表2中測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例2的綜合性能數(shù)據(jù)都是最佳的，因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施例中實(shí)施例2為最佳實(shí)施例。
[0028]實(shí)施例1-3與對(duì)比例I對(duì)比:對(duì)比例I的綜合性能數(shù)據(jù)略優(yōu)于實(shí)施例2中的綜合數(shù)據(jù)，但是相差不大，說明用廢舊PVC電纜料制備的木塑材料與純PVC制備的木塑材料的性能差距不大，而且廢舊PVC電纜料制備的木塑材料能夠滿足產(chǎn)品需求，為了環(huán)境因素和節(jié)約成本因素，完全可以利用添加廢舊PVC電纜料來制備木塑材料。
[0029]實(shí)施例1-3與對(duì)比2做對(duì)比，對(duì)比2中的拉伸強(qiáng)度只有2.0 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率只有30%，其拉伸性能和抗沖擊性能比實(shí)施例1-3中差的多，說明在重新利用廢舊PVC的工藝配方中，適量的加入純PVC樹脂是對(duì)制備的材料性能有重大影響的。這是因?yàn)閺U舊的PVC電纜料經(jīng)過長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬，PVC樹脂可能在光照和空氣的作用下發(fā)生了降解反應(yīng)，樹脂基體的理化性能下降，添加純的PVC樹脂可以彌補(bǔ)這些缺失，有助于提高材料的力學(xué)性能。
[0030]對(duì)比例3與實(shí)施例1-3對(duì)比，對(duì)比例3中制備的木塑材料表面粗糙且變黑，對(duì)其做力學(xué)性能測(cè)試，幾乎沒有拉伸強(qiáng)度。對(duì)比例4與實(shí)施例1-3對(duì)比，對(duì)比例4制備的木塑材料有未塑化的PVC顆粒粉末存在，且很容易扯斷。雙螺桿擠出機(jī)的溫度和螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)制備產(chǎn)品的品質(zhì)有較大的影響。在實(shí)施例1-3中溫度為140-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20-50r/min，在這個(gè)工藝參數(shù)范圍內(nèi)制得的產(chǎn)品質(zhì)量最好，因?yàn)槿绻輻U的轉(zhuǎn)速較低，產(chǎn)量低；如果螺桿的轉(zhuǎn)速較高，制品表面粗糙。擠出溫度不能高于170°C，如果超過170°C，配方中的木粉會(huì)焦化，影響制品的質(zhì)量，如果溫度過低，對(duì)制品擠出成型也有嚴(yán)重的影響。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
表I配方表單位(重量分?jǐn)?shù))
【權(quán)利要求】
1.一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，包括以下幾步: (1)原料預(yù)處理:將清洗過后的廢舊的PVC電纜料剪碎放入粉碎機(jī)中重復(fù)粉碎三次，然后將粉碎的PVC電纜料過100目篩，并烘干備用；再將木粉在150°C下烘干2小時(shí)，備用； (2)將步驟(I)中烘干的粉碎的PVC電纜料、木粉和配方中其他組分按照一定比例，在高混機(jī)中混合5分鐘，得到混合均勻的原料； (3)將步驟(2)中混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中，溫度調(diào)節(jié)到140-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20-50r/min，熔融、混煉、擠出得到木塑材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，還包括步驟(4)，將步驟(3)中擠出得到的木塑材料在混煉機(jī)中于140-160°C的溫度下混煉，切割得到片狀木塑材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，還包括步驟(5)，將步驟(4)中制備的片狀木塑材料在液壓機(jī)中，壓片，制得木塑板材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，步驟(2)中所述配方，按照重量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括:40-90份廢舊PVC電纜料，O-50份木粉，O-40份純PVC粉末，I-3份復(fù)合穩(wěn)定劑，O-10份偶聯(lián)劑，I-2份潤(rùn)滑劑，余量為其他助劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，所述復(fù)合穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅中的一種或幾種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述 的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為石蠟或金屬皂。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種廢舊電纜料重新利用工藝，其特征在于，所述助劑包括丙烯酸酯類PVC加工改性劑或抗氧劑。
【文檔編號(hào)】C08J11/04GK103450596SQ201310385084
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】范魏魏, 范偉偉 申請(qǐng)人:江蘇達(dá)勝高聚物有限公司