一種塑料與固體廢物復合的建筑材料及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種塑料與固體廢物復合的建筑材料，原料為30?60重量份的塑料和40?70重量份的固體廢物；所述的塑料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種或幾種的混合；所述的固體廢物為爐灰渣、粉煤灰、建材工業粉塵以及脫水污泥中的一種或幾種的混合；所述的建筑材料是通過將所述的原料按比例均勻混合并升溫至120?180℃再送入壓力機中壓制成型而制得。本發明原料來源較廣，在加工時不需要水洗，也不采用任何膠粘劑，塑料原料也不會分解，在生產過程中不會產生環境污染；產品無毒無味，破損后還可以回收重復利用，不產生二次污染。
【專利說明】
一種塑料與固體廢物復合的建筑材料及其制造方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種建筑材料及其制造方法，特別是一種塑料與固體廢物復合的建筑材料及其制造方法。
技術背景
[0002]隨著人們生活水平的提高，日常生活中產生的廢棄物也日益增多，造成環境污染和資源浪費。為此，現有技術中出現多種利用廢棄物制作的建材產品，CN1109451公開了一種發泡塑料陶瓷粉煤灰水泥輕質墻體材料，由1.0-2.5重量份粒徑不大于1mm的發泡塑料(聚苯乙烯)廢棄物、5-15重量份粒徑不大于Imm的陶瓷粉、20-40重量份粉煤灰及100重量份水泥混合均勻，加入適量的水調成糊狀，注入所需規格的模具中固化而得，該墻體材料需要使用大量的水泥，成本較高。
[0003]CN1386797公開了一種建筑材料及其制造方法，其特征是由粉煤灰、廢舊或新塑料制成，各成分的重量百分數為:煤粉灰40-75%，廢舊或新塑料60-25%，制造該產品的方法是經過配料、加熱、擠壓成型工序完成。但是，該方法采用250-29(TC高溫使塑料融化，擠壓成型，由于熱分解的作用，會生成有毒和刺激性煙霧，造成環境污染，不符合清潔生產的要求。
[0004]CN1405226公開了一種廢舊塑料陶瓷粉輕質仿漢白玉建筑裝飾材料及其制造方法，采用的原料為粒徑2?3毫米的廢舊聚乙烯顆粒21%?60%，廢舊聚苯乙烯顆粒O?18%，細度為1000?1500目的熟陶瓷粉35%?65%，顏料O?5%，制造方法為將廢舊聚乙烯和/或聚苯乙烯粉碎成2?3毫米的小塊，將廢舊陶瓷粉碎成1000?1500目的顆粒，再將二者與顏料混合均勻，并加熱至90?95攝氏度，投入模具，用200?315噸壓力機壓制5?10分鐘。該方法僅能適用于采用熟陶瓷粉來制造仿漢白玉建筑裝飾材料，其加熱溫度為90?95攝氏度，此溫度下塑料剛開始軟化，尚未與其他物料熔合，因此得到的建筑材料性能一般。
【發明內容】
[0005]因此，本發明的目的在于提供一種塑料與固體廢物復合的建筑材料，該建筑材料主要原料為塑料和固體廢物，且其性能優良。
[0006]本發明的另外一個目的在于提供一種塑料與固體廢物復合的建筑材料的制造方法，該方法對環境污染小，其制造過程符合清潔生產的要求。
[0007]為了實現本發明的目的，提供一種塑料與固體廢物復合的建筑材料，所述的建筑材料的原料為30-60重量份的塑料和40-70重量份的固體廢物；所述的塑料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種或幾種的混合；所述的固體廢物為爐灰渣、粉煤灰、建材工業粉塵以及脫水污泥中的一種或幾種的混合；所述的建筑材料是通過將所述的原料按比例均勻混合并升溫至120-180°C再送入壓力機中壓制成型而制得。本發明中，爐灰渣、粉煤灰主要是燃燒后的煤炭渣，建材工業粉塵主要來自水泥廠、磚瓦廠、石棉廠、礦石粉廠等建筑材料工業部門在生產過程中產生的工業粉塵，脫水污泥主要來自對污水進行處理后產生的污泥。本發明的建筑材料可以利用多種塑料和固體廢物，原料來源廣泛。而且，升溫時將溫度控制在120-180°C可以保證塑料在此過程中充分熔化，但又未開始分解，同時原料的混合物開始蓬松軟化、外觀呈松散的絮狀，這樣的狀況下進行壓制，既使得塑料與其他成分緊密結合，又不產生對環境造成污染的氣體。
[0008]本發明所述的塑料優選為廢棄塑料袋或多種廢棄塑料袋的混合；該廢棄塑料袋的主料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種，除此之外還可能含有少量常規輔料。本發明可采用以不同原料為主料的多種廢棄塑料袋混合來作為本發明建筑材料的原料之一。采用廢棄塑料袋為原料可以解決廢棄塑料袋的處理問題，減少因填埋或焚燒“白色垃圾”而產生的環境污染。同時，廢棄塑料袋由于其本身較塑料顆粒來說更為輕薄，在本發明的工藝過程中與其他成分的結合效果更佳，在同樣的升溫溫度下得到的產品質量更好。在采用廢棄塑料袋為原料的情況下，本發明所用原材料全部取自廢棄物，產品加工過程不產生污染，制成品基材可循環利用。
[0009]為了實現本發明的另外一個目的，提供一種塑料與固體廢物復合的建筑材料的制造方法，該方法依次包括以下步驟:
[0010]a.準備30-60重量份的塑料和40_70重量份的固體廢物，并將固體廢物加工成粉狀物；
[0011]b.將上述原料均勻混合，升溫至120-180°c ;以及
[0012]c.將原料送入壓力機中壓制成型。
[0013]其中，所述的塑料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種或幾種的混合；所述的固體廢物為爐灰渣、粉煤灰、建材工業粉塵以及脫水污泥中的一種或幾種的混合。所述的塑料為廢棄塑料袋或多種廢棄塑料袋的混合；所述的廢棄塑料袋的主料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種。
[0014]本發明優選將固體廢物加工成100-1000目的粉狀物。此范圍內的粉狀物較容易與塑料結合，并在120-180°C時形成蓬松的絮狀物。
[0015]本發明優選壓力機的壓力為200-315噸。優選壓制成型的時間為5_10分鐘，在這樣一個較短時間得到的產品即可達到要求，提高了生產效率，降低了成本。本發明的壓力機為200-315噸四柱液壓機。
[0016]本發明所述的升溫為均勻升溫，升溫時間為30-60分鐘。這樣的均勻升溫可以進一步保證塑料逐漸轉變為熔融狀態，不會發生分解現象，也有利于蓬松絮狀物的形成。
[0017]本發明所述的升溫與混合可同時進行，進一步縮短工藝時間，提高效率，節省成本。
[0018]本發明升溫的最終溫度可進一步優選為140_160°C。
[0019]本發明優選所述的混合與升溫在塑料混合機中進行，即機械行業標準中JB/T7669-2004中的混合機。可采用立式或臥式冷混合機將原料混合后在用額外的加熱裝置加熱原料，優選采用熱混合機同時完成混合和加熱，既能縮短工藝時間，提高效率，節省成本，還能增加混合時的原料的蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的效果，更有利于成品質量的提高。
[0020]本發明的有益效果是:本發明可利用多種塑料和多種固體廢物來得到建筑材料，原料的來源較廣；本發明升溫時將溫度控制在120-180°C可以保證塑料在此過程中充分熔化，但又未開始分解，此時原料的混合物開始蓬松軟化、外觀呈松散的絮狀，投入模具經過壓力機壓制、使混合物料密實、在常溫下固化成型，可制成磚、瓦和型材，同時在該溫度還能對原料進行消毒殺菌；本發明在加工時不需要水洗，也不采用任何膠粘劑，塑料原料也不會分解，因此在生產過程中不會產生環境污染；產品無毒無味，破損后還可以回收重復利用，不產生二次污染，所有的邊角料及報廢產品均即時回收利用，符合清潔生產的要求和主導思想。
[0021]本發明的產品按照中華人民共和國建材行業標準JC/T446-2000進行檢測，其結果為:
[0022]a)抗壓強度平均值彡35.0
[0023]b)抗折強度平均值彡5.00
[0024]c)耐磨度彡1.9
[0025]d)吸水率(％ )彡 8.0
[0026]e)抗凍性彡20%
[0027]因此，本發明的產品完全符合建材環保性能、技術性能、質量壽命性能等表征產品技術性能指標要求，主要可用作古建筑專用路面磚、城磚、瓦，城市人行道路面磚、廣場磚、草坪磚，“城市家具”(如道邊座椅、綠地護欄、花池、果皮箱)，以及輕體吸聲隔聲板和工藝品坐寸ο
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]將30重量份的聚氯乙烯顆粒和70重量份的100目的粉煤灰均勻混合并升溫至140°C，采用立式冷混合機混合，升溫為均勻升溫，采用帶夾套的容器，夾套內通蒸汽升溫，升溫時間為60分鐘。最后將蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的原料送入壓力機中壓制成型，壓力為200噸，壓制成型的時間為10分鐘，即可得到產品。
[0030]實施例2
[0031]將40重量份的廢舊聚丙稀顆粒和60重量份的500目的爐灰渣均勻混合并升溫至150°C，采用臥式冷混合機混合，升溫為均勻升溫，采用帶夾套的容器，夾套內通蒸汽升溫，升溫時間為50分鐘。最后將蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的原料送入壓力機中壓制成型，壓力為240噸，壓制成型的時間為9分鐘，即可得到產品。
[0032]實施例3
[0033]將50重量份的主料為聚乙烯的廢棄塑料袋與50重量份的1000目的建材工業粉塵均勻混合并升溫至120°C，升溫為均勻升溫，采用熱混合機，混合與升溫同時進行，升溫時間為30分鐘。最后將蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的原料送入壓力機中壓制成型，壓力為315噸，壓制成型的時間為5分鐘，即可得到產品。
[0034]實施例4
[0035]將60重量份的主料為廢棄的聚對苯二甲酸乙二酯塑料袋和40重量份的800目的脫水污泥均勻混合并升溫至180°C，升溫為均勻升溫，采用熱混合機，混合與升溫同時進行，升溫時間為20分鐘。最后將蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的原料送入壓力機中壓制成型，壓力為350噸，壓制成型的時間為4分鐘，即可得到產品。
[0036]實施例5
[0037]將共40重量份的聚乙烯、聚丙稀、聚對苯二甲酸乙二酯廢棄塑料袋按照1:1:1 (重量)混合再與共60重量份的混合比為1:1:1 (重量)的600目的爐灰渣、粉煤灰以及脫水污泥均勻混合并升溫至160°C，升溫為均勻升溫，采用熱混合機，混合與升溫同時進行，升溫時間為60分鐘。最后將蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的原料送入壓力機中壓制成型，壓力為280噸，壓制成型的時間為7分鐘，即可得到產品。
[0038]實施例6
[0039]將60重量份的廢舊聚苯乙烯顆粒與40重量份的混合比為1: 2的1200目的粉煤灰、建材工業粉塵均勻混合并升溫至170°C，升溫為均勻升溫，采用熱混合機，混合與升溫同時進行，升溫時間為80分鐘。最后將蓬松軟化、外觀呈松散絮狀的原料送入壓力機中壓制成型，壓力為220噸，壓制成型的時間為15分鐘，即可得到產品。
[0040]以上實施例用于解釋本發明，而非限制本發明。其中，原料中的塑料可為新、舊塑料顆粒或廢舊塑料袋，成分/主料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種或幾種的混合均可實現本發明；同樣，固體廢物為爐灰渣、粉煤灰、建材工業粉塵以及脫水污泥中的一種或幾種的混合也均可實現本發明；另外，混合和升溫設備還可采用現有技術中的其他類似設備，壓力機也可選用壓力為200-315噸的其他壓力機；壓制時間，原料的粒度等的簡單變化均應屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種塑料與固體廢物復合的建筑材料，其特征在于，所述的建筑材料的原料為30-60重量份的塑料和40-70重量份的固體廢物；所述的塑料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種或幾種的混合；所述的塑料為廢棄塑料袋；所述廢棄塑料袋的主料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種；所述的固體廢物為爐灰渣、粉煤灰、建材工業粉塵以及脫水污泥中的一種或幾種的混合；所述的建筑材料是通過將所述的原料按比例均勻混合并升溫至120-180°C再送入壓力機中壓制成型而制得；所述建筑材料按照中華人民共和國建材行業標準JC/T446-2000進行檢測，其抗壓強度平均值> 35.0，抗折強度平均值> 5.00,耐磨度> 1.9，吸水率< 8.0%，抗凍性彡 20%o2.—種權利要求1所述的塑料與固體廢物復合的建筑材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法由以下步驟組成: a.準備30-60重量份的塑料和40-70重量份的固體廢物，并將固體廢物加工成粉狀物； b.將上述原料在塑料混合機中均勻混合并升溫至120-180°C，所述的升溫為均勻升溫，升溫時間為30-60分鐘；以及 c.將原料送入壓力機中壓制成型； 其中，所述的塑料為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種或幾種的混合；所述的固體廢物為爐灰渣、粉煤灰、建材工業粉塵以及脫水污泥中的一種或幾種的混合。3.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的粉狀物為100-1000目的粉狀物。4.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的壓力機的壓力為200-315噸。5.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的壓制成型的時間為5-10分鐘。6.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的混合與升溫同時進行。
【文檔編號】C08L23/06GK105884249SQ201410597289
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月23日
【發明人】王佳容, 伍開國
【申請人】重慶文陽建筑工程咨詢有限公司