一种塑料与固体废物复合的建筑材料及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种塑料与固体废物复合的建筑材料，原料为30?60重量份的塑料和40?70重量份的固体废物；所述的塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或几种的混合；所述的固体废物为炉灰渣、粉煤灰、建材工业粉尘以及脱水污泥中的一种或几种的混合；所述的建筑材料是通过将所述的原料按比例均匀混合并升温至120?180℃再送入压力机中压制成型而制得。本发明原料来源较广，在加工时不需要水洗，也不采用任何胶粘剂，塑料原料也不会分解，在生产过程中不会产生环境污染；产品无毒无味，破损后还可以回收重复利用，不产生二次污染。
【专利说明】
一种塑料与固体废物复合的建筑材料及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种建筑材料及其制造方法，特别是一种塑料与固体废物复合的建筑材料及其制造方法。
技术背景
[0002]随着人们生活水平的提高，日常生活中产生的废弃物也日益增多，造成环境污染和资源浪费。为此，现有技术中出现多种利用废弃物制作的建材产品，CN1109451公开了一种发泡塑料陶瓷粉煤灰水泥轻质墙体材料，由1.0-2.5重量份粒径不大于1mm的发泡塑料(聚苯乙烯)废弃物、5-15重量份粒径不大于Imm的陶瓷粉、20-40重量份粉煤灰及100重量份水泥混合均匀，加入适量的水调成糊状，注入所需规格的模具中固化而得，该墙体材料需要使用大量的水泥，成本较高。
[0003]CN1386797公开了一种建筑材料及其制造方法，其特征是由粉煤灰、废旧或新塑料制成，各成分的重量百分数为:煤粉灰40-75%，废旧或新塑料60-25%，制造该产品的方法是经过配料、加热、挤压成型工序完成。但是，该方法采用250-29(TC高温使塑料融化，挤压成型，由于热分解的作用，会生成有毒和刺激性烟雾，造成环境污染，不符合清洁生产的要求。
[0004]CN1405226公开了一种废旧塑料陶瓷粉轻质仿汉白玉建筑装饰材料及其制造方法，采用的原料为粒径2?3毫米的废旧聚乙烯颗粒21%?60%，废旧聚苯乙烯颗粒O?18%，细度为1000?1500目的熟陶瓷粉35%?65%，颜料O?5%，制造方法为将废旧聚乙烯和/或聚苯乙烯粉碎成2?3毫米的小块，将废旧陶瓷粉碎成1000?1500目的颗粒，再将二者与颜料混合均匀，并加热至90?95摄氏度，投入模具，用200?315吨压力机压制5?10分钟。该方法仅能适用于采用熟陶瓷粉来制造仿汉白玉建筑装饰材料，其加热温度为90?95摄氏度，此温度下塑料刚开始软化，尚未与其他物料熔合，因此得到的建筑材料性能一般。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的在于提供一种塑料与固体废物复合的建筑材料，该建筑材料主要原料为塑料和固体废物，且其性能优良。
[0006]本发明的另外一个目的在于提供一种塑料与固体废物复合的建筑材料的制造方法，该方法对环境污染小，其制造过程符合清洁生产的要求。
[0007]为了实现本发明的目的，提供一种塑料与固体废物复合的建筑材料，所述的建筑材料的原料为30-60重量份的塑料和40-70重量份的固体废物；所述的塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或几种的混合；所述的固体废物为炉灰渣、粉煤灰、建材工业粉尘以及脱水污泥中的一种或几种的混合；所述的建筑材料是通过将所述的原料按比例均匀混合并升温至120-180°C再送入压力机中压制成型而制得。本发明中，炉灰渣、粉煤灰主要是燃烧后的煤炭渣，建材工业粉尘主要来自水泥厂、砖瓦厂、石棉厂、矿石粉厂等建筑材料工业部门在生产过程中产生的工业粉尘，脱水污泥主要来自对污水进行处理后产生的污泥。本发明的建筑材料可以利用多种塑料和固体废物，原料来源广泛。而且，升温时将温度控制在120-180°C可以保证塑料在此过程中充分熔化，但又未开始分解，同时原料的混合物开始蓬松软化、外观呈松散的絮状，这样的状况下进行压制，既使得塑料与其他成分紧密结合，又不产生对环境造成污染的气体。
[0008]本发明所述的塑料优选为废弃塑料袋或多种废弃塑料袋的混合；该废弃塑料袋的主料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种，除此之外还可能含有少量常规辅料。本发明可采用以不同原料为主料的多种废弃塑料袋混合来作为本发明建筑材料的原料之一。采用废弃塑料袋为原料可以解决废弃塑料袋的处理问题，减少因填埋或焚烧“白色垃圾”而产生的环境污染。同时，废弃塑料袋由于其本身较塑料颗粒来说更为轻薄，在本发明的工艺过程中与其他成分的结合效果更佳，在同样的升温温度下得到的产品质量更好。在采用废弃塑料袋为原料的情况下，本发明所用原材料全部取自废弃物，产品加工过程不产生污染，制成品基材可循环利用。
[0009]为了实现本发明的另外一个目的，提供一种塑料与固体废物复合的建筑材料的制造方法，该方法依次包括以下步骤:
[0010]a.准备30-60重量份的塑料和40_70重量份的固体废物，并将固体废物加工成粉状物；
[0011]b.将上述原料均匀混合，升温至120-180°c ;以及
[0012]c.将原料送入压力机中压制成型。
[0013]其中，所述的塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或几种的混合；所述的固体废物为炉灰渣、粉煤灰、建材工业粉尘以及脱水污泥中的一种或几种的混合。所述的塑料为废弃塑料袋或多种废弃塑料袋的混合；所述的废弃塑料袋的主料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种。
[0014]本发明优选将固体废物加工成100-1000目的粉状物。此范围内的粉状物较容易与塑料结合，并在120-180°C时形成蓬松的絮状物。
[0015]本发明优选压力机的压力为200-315吨。优选压制成型的时间为5_10分钟，在这样一个较短时间得到的产品即可达到要求，提高了生产效率，降低了成本。本发明的压力机为200-315吨四柱液压机。
[0016]本发明所述的升温为均匀升温，升温时间为30-60分钟。这样的均匀升温可以进一步保证塑料逐渐转变为熔融状态，不会发生分解现象，也有利于蓬松絮状物的形成。
[0017]本发明所述的升温与混合可同时进行，进一步缩短工艺时间，提高效率，节省成本。
[0018]本发明升温的最终温度可进一步优选为140_160°C。
[0019]本发明优选所述的混合与升温在塑料混合机中进行，即机械行业标准中JB/T7669-2004中的混合机。可采用立式或卧式冷混合机将原料混合后在用额外的加热装置加热原料，优选采用热混合机同时完成混合和加热，既能缩短工艺时间，提高效率，节省成本，还能增加混合时的原料的蓬松软化、外观呈松散絮状的效果，更有利于成品质量的提高。
[0020]本发明的有益效果是:本发明可利用多种塑料和多种固体废物来得到建筑材料，原料的来源较广；本发明升温时将温度控制在120-180°C可以保证塑料在此过程中充分熔化，但又未开始分解，此时原料的混合物开始蓬松软化、外观呈松散的絮状，投入模具经过压力机压制、使混合物料密实、在常温下固化成型，可制成砖、瓦和型材，同时在该温度还能对原料进行消毒杀菌；本发明在加工时不需要水洗，也不采用任何胶粘剂，塑料原料也不会分解，因此在生产过程中不会产生环境污染；产品无毒无味，破损后还可以回收重复利用，不产生二次污染，所有的边角料及报废产品均即时回收利用，符合清洁生产的要求和主导思想。
[0021]本发明的产品按照中华人民共和国建材行业标准JC/T446-2000进行检测，其结果为:
[0022]a)抗压强度平均值彡35.0
[0023]b)抗折强度平均值彡5.00
[0024]c)耐磨度彡1.9
[0025]d)吸水率(％ )彡 8.0
[0026]e)抗冻性彡20%
[0027]因此，本发明的产品完全符合建材环保性能、技术性能、质量寿命性能等表征产品技术性能指标要求，主要可用作古建筑专用路面砖、城砖、瓦，城市人行道路面砖、广场砖、草坪砖，“城市家具”(如道边座椅、绿地护栏、花池、果皮箱)，以及轻体吸声隔声板和工艺品坐寸ο
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]将30重量份的聚氯乙烯颗粒和70重量份的100目的粉煤灰均匀混合并升温至140°C，采用立式冷混合机混合，升温为均匀升温，采用带夹套的容器，夹套内通蒸汽升温，升温时间为60分钟。最后将蓬松软化、外观呈松散絮状的原料送入压力机中压制成型，压力为200吨，压制成型的时间为10分钟，即可得到产品。
[0030]实施例2
[0031]将40重量份的废旧聚丙稀颗粒和60重量份的500目的炉灰渣均匀混合并升温至150°C，采用卧式冷混合机混合，升温为均匀升温，采用带夹套的容器，夹套内通蒸汽升温，升温时间为50分钟。最后将蓬松软化、外观呈松散絮状的原料送入压力机中压制成型，压力为240吨，压制成型的时间为9分钟，即可得到产品。
[0032]实施例3
[0033]将50重量份的主料为聚乙烯的废弃塑料袋与50重量份的1000目的建材工业粉尘均匀混合并升温至120°C，升温为均匀升温，采用热混合机，混合与升温同时进行，升温时间为30分钟。最后将蓬松软化、外观呈松散絮状的原料送入压力机中压制成型，压力为315吨，压制成型的时间为5分钟，即可得到产品。
[0034]实施例4
[0035]将60重量份的主料为废弃的聚对苯二甲酸乙二酯塑料袋和40重量份的800目的脱水污泥均匀混合并升温至180°C，升温为均匀升温，采用热混合机，混合与升温同时进行，升温时间为20分钟。最后将蓬松软化、外观呈松散絮状的原料送入压力机中压制成型，压力为350吨，压制成型的时间为4分钟，即可得到产品。
[0036]实施例5
[0037]将共40重量份的聚乙烯、聚丙稀、聚对苯二甲酸乙二酯废弃塑料袋按照1:1:1 (重量)混合再与共60重量份的混合比为1:1:1 (重量)的600目的炉灰渣、粉煤灰以及脱水污泥均匀混合并升温至160°C，升温为均匀升温，采用热混合机，混合与升温同时进行，升温时间为60分钟。最后将蓬松软化、外观呈松散絮状的原料送入压力机中压制成型，压力为280吨，压制成型的时间为7分钟，即可得到产品。
[0038]实施例6
[0039]将60重量份的废旧聚苯乙烯颗粒与40重量份的混合比为1: 2的1200目的粉煤灰、建材工业粉尘均匀混合并升温至170°C，升温为均匀升温，采用热混合机，混合与升温同时进行，升温时间为80分钟。最后将蓬松软化、外观呈松散絮状的原料送入压力机中压制成型，压力为220吨，压制成型的时间为15分钟，即可得到产品。
[0040]以上实施例用于解释本发明，而非限制本发明。其中，原料中的塑料可为新、旧塑料颗粒或废旧塑料袋，成分/主料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或几种的混合均可实现本发明；同样，固体废物为炉灰渣、粉煤灰、建材工业粉尘以及脱水污泥中的一种或几种的混合也均可实现本发明；另外，混合和升温设备还可采用现有技术中的其他类似设备，压力机也可选用压力为200-315吨的其他压力机；压制时间，原料的粒度等的简单变化均应属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种塑料与固体废物复合的建筑材料，其特征在于，所述的建筑材料的原料为30-60重量份的塑料和40-70重量份的固体废物；所述的塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或几种的混合；所述的塑料为废弃塑料袋；所述废弃塑料袋的主料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种；所述的固体废物为炉灰渣、粉煤灰、建材工业粉尘以及脱水污泥中的一种或几种的混合；所述的建筑材料是通过将所述的原料按比例均匀混合并升温至120-180°C再送入压力机中压制成型而制得；所述建筑材料按照中华人民共和国建材行业标准JC/T446-2000进行检测，其抗压强度平均值> 35.0，抗折强度平均值> 5.00,耐磨度> 1.9，吸水率< 8.0%，抗冻性彡 20%o2.—种权利要求1所述的塑料与固体废物复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骤组成: a.准备30-60重量份的塑料和40-70重量份的固体废物，并将固体废物加工成粉状物； b.将上述原料在塑料混合机中均匀混合并升温至120-180°C，所述的升温为均匀升温，升温时间为30-60分钟；以及 c.将原料送入压力机中压制成型； 其中，所述的塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或几种的混合；所述的固体废物为炉灰渣、粉煤灰、建材工业粉尘以及脱水污泥中的一种或几种的混合。3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的粉状物为100-1000目的粉状物。4.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的压力机的压力为200-315吨。5.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的压制成型的时间为5-10分钟。6.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的混合与升温同时进行。
【文档编号】C08L23/06GK105884249SQ201410597289
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月23日
【发明人】王佳容, 伍开国
【申请人】重庆文阳建筑工程咨询有限公司