专利名称：：一种改进的制造低密度塑性砂石的方法、所制造的塑性砂石及其组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种基于回收的低密度聚乙烯的低密度塑性砂石、以及由其形成的组合物。
背景技术：
：在世界范围内，使用的塑料在生命空间中泛滥成突，各种废物污染土壤和含水层，因为它们的生物降解非常緩慢，迫使我们寻求其它材料来取代该材料的使用，并且将它们从户外垃圾堆回收，因为由于环境(太阳、空气等)的影响，它们释放出的气体和有毒烟雾会使得土壤和含水层变劣，并且产生、积累和增殖细菌以及寄生物；另一方面，作为灰泥(砂石、水泥和水)基本材料的砂石被用于所有的建筑中粘结砖块，并且制造所述物质的方法也对环境有害并且会污染环境，另外，高的运输成本极大地增加了房屋和建筑物的成本。有各种不同的方法来回收低密度聚乙烯，但是没有一种与本发明所述的方法一样；可由各种回收的低密度聚乙烯塑料来制造或获得该细砂石，该砂石在熔化时^皮转化为比常规砂石轻53%的细砂石，并且可被用作灰泥或砖块和混凝土部件中。
发明内容本发明涉及一种基于回收的或纯的低密度聚乙烯的低密度塑性砂石以及由其形成的组合物，通过制造工艺得到的塑性砂石是利用任何种类的低密度聚乙烯而获得的，比如以固体废物形式从垃圾堆回收或者从任何可发现所述物质的其它工业源得到的吸管、眼镜和一次性塑料板、袋和瓶等。本发明砂石的原材料包括以固体废物形式从垃圾堆或者工业废物找到的各种低密度聚乙烯，当聚乙烯被加热至熔点或熔点以上时，它发生了令人惊讶的转变，即，它变得不太成网状并且不太致密，因此，更有挠性，通过该方法使得低密度聚乙烯中聚合物链再取向和重组，由此生产了塑性砂石，一旦塑料中低密度聚乙烯重组，则将其放置于封闭的容器中，用明火直接加热该容器，该容器具有出口导管，熔化产生的气体以及在该阶段中产生的部分燃烧物由该导管出来直接进入燃烧器的管口，由此消除了燃烧生产的气体，避免对环境的污染，该容器也具有加料设备和温度调节器，用于实施熔炼工艺和塑料的部分燃烧所推荐使用的温度区间是约65°C-90°C,优选7(TC-80。C,时间是3-20分钟，优选3-5分钟，不超出该范围并且不超过IO(TC是非常重要的，因为如果超过该温度，则会有原材料的损失，即，原材料开始燃烧并且成为碳，低密度聚乙烯聚合物不会再取向和分子重组，这极大地影响了其质量，也就是说，它以气体形式转化为灰烬，当到达该燃烧器时，会完全消失，通过利用聚乙烯来实施该步骤，构成聚合物的高网状链断裂、再取向和重组，形成了具有新性能、例如挠性的非网状新链，也就是说，塑料变得不太致密，并且更加易弯曲，在具有新链的该塑料材料中，加入预定量的固态石油、例如来源于废物的挠性焦油(curvedtar)，其加入量约占熔化的聚乙烯原材料量的0.1%-30%、优选为2%，使得这些材料在相同温度下进行10-35分钟的重组。令人惊讶的是，该焦油有助于形成更大更挠性的聚合物分子。一旦彻底地混合塑料和焦油，则从容器中取出所述混合物，将其倒入洁净的表面或容器中，直至其在室温下结晶，一旦完成结晶之后，其中形成有不同尺寸颗粒的脆基体被从表面或容器提升和过筛，使之通过不同尺寸的筛网，从而根据需要或最终用途来控制颗粒的尺寸。晶体或颗粒的尺寸可以在非常细与一英寸之间变化，收集留在筛网中的更大尺寸颗粒，以进一步通过研磨机来降低它们的尺寸，并且进一步过篩。如果必须将由此获得的塑性砂、石从一个地方运输到另一个地方，则我们推荐提供一些湿气，以避免由于非常轻质而损失所述物质。具体实施方式下面将描述根据本发明制造塑性砂石的方法，它包括以下步骤A)收集原材料，所述原材料由以固体形式从垃圾堆或者工业废物找到各种低密度聚乙烯组成；B)收集了由低密度聚乙烯组成的塑料之后，将其放置于封闭的容器中，用明火直接加热该容器，该容器具有出口导管，熔化产生的气体以及在该阶段中产生的部分燃烧物由该导管出来直接进入燃烧器的管口，由此消除了燃烧产生的气体，避免对环境的污染，该容器也具有加料设备和温度调节器，用于实施熔炼工艺和塑料的部分燃烧所推荐使用的温度区间是约65。C-9(TC，优选7(TC-8(TC，时间是3-20分钟，优选3-5分钟，不超出该范围并且不超过100。C是非常重要的，因为如果超过该温度，则会有原材料的损失，即，原材料开始燃烧并且形成碳，低密度聚乙烯聚合物不会进行再取向和分子重组，这极大地影响了其质量，也就是说，它以气体形式转化为灰烬，当到达该燃烧器时，会完全消失；C)加入预定量的来源于废物并且名称为挠性焦油的固态石油，其加入量约占熔化的聚乙烯原材料量的约1%-30%、优选为2%，使得这些材料在相同温度下进行10-35分钟的重组；D)—旦彻底地混合塑料和焦油，则从容器中取出所述材料的混合物，将其倒至洁净的表面或容器中，直至其在室温下结晶；F)—旦完成结晶之后，其中形成有不同尺寸颗粒的脆基体被从表面或容器提升和过筛，使之通过不同尺寸的筛网，从而根据需要或最终用途来控制颗粒的尺寸；G)晶体或颗粒的尺寸可以在非常细与一英寸之间变化，收集留在筛网中的更大尺寸颗粒，以进一步通过研磨机来降低它们的尺寸，并且随后根据F)来过筛。在实验室中得到了通过该制造方法或工艺制造的塑性砂石的性能和特性，其结果和各种测试如下所述。"砂石的粒度测定法"将塑性砂石进行粒度测试，以确定其细度标准；另外，还为了获知以下的参数容重密度吸收率洗涤损失色度学第一次粒度测定为了测定塑性砂石的粒度，取出了500克的样品，它们通过了序号为8、14、36、48和100的筛网，收集该粉末，测试结果如下婦网的序号孑L径mm留在每个筛网中的重量留在每个篩网中的％保留的累计百分数<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>细度标准为了说明塑性砂石的细度标准，内部筛网序号是8，14,28,48和100。筛网#100筛网#100细度标准-l/100Z所涉及的累计百分凄t筛网#4细度标准=218/100细度标准=2.18(细的塑性砂、石)已经根据细度标准对塑性砂石进行了分类，该分类是基于根据下表中的A.S.T.M中的定义4。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>细度标准的结果是2.18,其分类范围为1.50-2.50,结果是为细的塑性砂石分类。第二粒度测试以及细度标准的确定<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>细度标准为了说明塑性砂石的细度标准，内部筛网序号是8，14,28,48和100。筛网#100筛网#100细度标准=1/所涉及的累计百分数筛网#4细度标准-(2.49+3.09+23.04+24.43+27.96)/100细度标准-81.01/100细度标准=0.81(非常细的塑性砂、石)已经根据细度标准对塑性砂石进行了分类，该分类是基于根据下表中的A.S.T.M中的定义4。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>细度标准的结果是O.81,其分类范围为0.50-1.50，结果是为非常细的塑性砂石分类。塑性砂石的容重材料的容重变化取决于样品的压制调节以及其所含有的潮湿度。根据适用的管理需要，除了特定的情况之外，通常以饱和并且表面干燥的形式使用材料，同时不进行压制来确定容重。此时，使用了由非变形木材制成的立方沉积体(cubedeposit),其容量为5升。该已知的的重量沉积体(空重)充满有洞穴，利用铸工用取样勺从距离上边缘不大于2英寸的高度处、将其轻轻地篩入立方体内，并且接着将其整平和称重，得到了以下的有关塑性砂石的结果W.V.=(总重量-容重)/体积W.V.=(4.566kg-2.320kg)/5升,W.V.是449kg/m3塑性砂石的密度为了确定塑性砂、石的密度，使用了Lechateelier或Chapman烧弁瓦，所述烧瓶中的水量被设置在O.C.C标示线处，接着，将50克饱和且表面干燥的塑性砂石沉积于该烧瓶中，通常在旋转移动形式的持续搅拌条件下进行，以消除气泡。将烧瓶静置，i至气泡上升并且消失，另一种说法是，正好是由放置的50g塑性砂石驱逐出的体积值，结果如下密度=重量/体积=5(^/23.8C.C.-2.1砂石的吸附率在对饱和且表面干燥的塑性砂石进行了测试之后，取出正好500g的样品，并且将其置于浅盘上静置，直至在60。C的温度下完全干燥。接着将其置于洁净的瓷器中，并且置于干燥器中冷却20分钟，此后对其进行再次称重。利用两个重量之差可得出水的吸附率，它被表示为水与干重的百分数，此时，基于干燥材料重量得到的吸附率是吸附率-(500-497.8)/497.8)*100=0.441%该测试结合密度测试可在混凝土的制造工艺中提供用于质量控制的正确数据。饱和且表面干燥的塑性砂石塑性砂石具有深的颜色，为了得到饱和且表面干燥的塑性砂石，待饱和的50g该材料被置于水中达24小时，在得到最可能大的水量之后，利用已知的方法将其移出，小心不要洗去粉末。接着在炉子上对该材料进行緩慢的干燥。为了避免改变该工艺，推荐使用低于ll(TC的温度，而且持续地移动该塑性砂石，直至所有的水消失，并且接着利用太阳或风进行干燥，直至在手中挤塑性砂石或在手的两个手掌之间满满地压塑性砂石而不再形成结块时即可。该行为表明，该材料非常接近于所寻找的条件，因此，该测试适用于由板制成的锥形物。将该锥形物填满塑性砂石，并且利用具有1英寸直径的圆形截面(2.54cm)和12盎司重量的搗锤的自由面来猛烈敲打、压制25次。利用塑性砂石将模具填满至其容量，轻轻地取出该模具，结果是砂石呈现出模具的形状。这证实了它依旧具有可赋予外观粘合的表面潮湿度。进行该锥形物的测试达2次以上，直至材料达到理想的条件，并且呈现出本身的安息角。洗涤损失进行该测试的目的是知晓砂石所具有的泥浆量，因为在一些情况下，实际上并不像托盘上的砂石以及直接放置在地面上的砂石所呈现出的那样的特征，这会影响混凝土收缩率的增加并且降低其耐蚀性。取出干重为600g的完全干燥的塑性砂石样品，将其置于#200的筛网中，并且开始洗涤，直至^^人筛网流出的水完全洁净为止。收集经过洗涤的塑性砂石，并且在炉子上继续干燥，通常需要小心的是，其中可能含有的有机颗粒不会燃烧。一旦塑性砂石被干燥，则将其再次称重，并且该次重量与原重量之差即为砂石中所含粉末的重量，将其表示为原始重量的百分数，则提供以下的数据洗涤损失-/样品500g-487.5/500,)*100=2.5%。才艮据该标准，所接受的砂石必须具有低于5%的损失，此时结果是2.5%。该结果的原因是，使用的材料是聚乙烯(吸管、一次性的板和塑料袋)。确定细砂中潮湿度的测试为了开始该测试，首先洗涤瓷器器亚，目的是去除杂质，接着将其置于10(TC的炉子上达10分钟后，取出并且置于玻璃干燥器上约15分钟。校准天平，并且称量空的器皿，在将样品置于瓷器中之后，马上称其重量(样品的重量是34.3g)，将其置于6(TC的炉子上达约2小时后，取出样品，并且置于干燥器上约20分钟。最终的结果是69.9g,因此，潮湿度含量是O.lg。色度学色度学测试提供了塑性砂石中的成分或有机物质或其它元素的比色指数，它可能少于或高于所谓的"标准色"。该测试在250ml容量的吸吮瓶中进行，每次测试大概在其中放入125ml的塑性砂'石。加入3%的苛性钠溶液(一升水中加入30g的苛性钠(NaOH))直至达到200ml的标示线，加入该溶液后即使猛烈地摇晃、液面也必须保持在烧瓶内。静其静置24小时，之后将瓶子中溶液的颜色与标准的着色玻璃作比较。由该测试得到的数据对应最小量的有机物质，因为在制备塑性砂石时所使用的聚乙烯得自于废物。在975。C的温度下测定灰烬的结果分析表现出低的百分数，因为样品具有占其重量25%的杂质，它是分析得到的元素的最终百分数如下的原因碳67%氢8%灰烬25%总计100%得到的塑性砂石是另一种低成本的防火、绝缘、隔热结构材料，它易于处理，并且比常规的砂石轻，与常规的砂石相容，并且耐压缩应力，而且可与其它材料一起;f皮用于墙壁和混凝土路面，而不会影响它们的质量，当以至少30%的比例以块状体的形式被用于灰泥和混凝土中时，由于更轻、不太致密并且甚至保持有常规砂石的体积，所以塑性砂石保持着最'J、的潮湿度，由此通过了粘稠度，避免了由于轻而导致的易挥发性，避免了将所述材料放置在一起和运输时的困难。作为其化学性质中的一种，塑性砂石具有约80-100。C的高耐火性，并且在20(TC下其重量的四分之一开始熔化，而不会改变其结构，它不管与灰泥还是混凝土材料结合使用，都可提供更高的耐火性、耐水性、耐潮湿性和耐磨性，它与常规的材料相比可延长使用寿命达10倍。该产品的主要特征之一是，由于与常规的砂石非常相似，因此，在建筑领域中有许多的用途，由于其本身来源于回收的聚乙烯，因此，降低了任何建筑或设计的成本。以下是它的一些质量一比常规砂石便宜30%一不需要专门的材料来制造该产品一不需要熟练的手工劳动一可减少结构的成本达50%一作为其中的一个物理性质，颗粒的尺寸在细颗粒至3/4英寸(1.9cm)之间分布一其容重是449Kg/cm3一作为其性能之一的是，其耐火性为80-100。C而不会改变其结构，并且在20(TC下其重量的四分之一开始熔化。实施例实施例1利用上述的方法来制造以下的塑性砂石组合物，塑性砂石包括2%的废焦油，按比例加入5，4，12，200和1000g的低密度聚乙烯塑料材料，使各成分在相同的温度下结合在一起10分钟，将塑性砂石用于灰泥中(通常为水、妙、石和水泥)时，必须具有以下的配方50%的天然妙、石和50%的塑性砂石，除此之外还有水和水泥；如果将用于公园和花园，则请本领域的专家详细地分析按照55%的常规砂石与45%的塑性砂石混合是非常重要的。实施例2按照与之前的实施例相同的方法进行，但是使用的塑性砂石组合物所包括的聚乙烯的量为55,10,30，200或500,它包括2%的得自于废物的焦油；利用得到的该塑性砂石，制造了几种类型的砖块，它们包括该配方中的几种典型组分。表1示出了制造砖块所使用的几种材料。这些中的一些材料与同本申请同时提交的专利申请中所述的相同。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>注释通过压缩测试得到的应力随后所附的是用于制造砖块(样品)的材料说明。这些中的一些材料与同本申请同时提交的专利申请中所述的相同。样品用于制造砖块的材料1刨花、颗粒状苯乙烯、粘土、砂石和l型水泥2塑料、颗粒状苯乙烯、粘土、砂石和l型水泥3塑性砂石、颗粒状苯乙烯、刨花和l型水泥4珪石、颗粒状苯乙烯和锯屑5报纸、纸板、粘土、砂石、刨花和l型水泥6苯乙烯、汽油、粘土和砂、石7颗粒状苯乙烯、粘土、刨花和l型水泥8报纸9炭黑、粘土、砂石、塑性砂石和l型水泥10蔗糖蜜、塑性砂石、粘土、砂石和l型水泥11锯屑、小的白色海贝壳和白色水泥。不应认为本发明受具体实施例的限制，但是，应当理解为本发明覆盖了所附权利要求中显而易见的各个方面。本发明同样也适用于许多组合物和工艺的各种改进和等同工艺，并且，本领域技术人员在阅读本说明书时，容易清晰地发现本发明的重点所在。我所记录在案的是，至今为止、据本发明人所知实践上述发明的最好已知方法是由本发明说明书的描述明显可知的方法。以上已经描述了本发明，本发明要求保护以下权利要求的内容。权利要求1.一种基于回收的低密度聚乙烯制造塑性砂石的方法，其特征在于，它包括以下步骤A)收集原材料，所述原材料由以固体形式从垃圾堆或者工业废物找到各种低密度聚乙烯组成；B)收集了由低密度聚乙烯组成的塑料之后，将其放置于封闭的容器中，用明火直接加热该容器，该容器具有出口导管，熔化产生的气体以及在该阶段中产生的部分燃烧物由该导管出来直接进入燃烧器的管口，由此消除了燃烧产生的气体，避免对环境的污染，该容器也具有加料设备和温度调节器，用于实施熔炼工艺和塑料的部分燃烧所推荐使用的温度区间是约65℃-90℃，优选70℃-80℃，时间是3-20分钟，优选3-5分钟；C)加入预定量的来源于废物并且被称为挠性焦油的固态石油，其加入量约占熔化的聚乙烯原材料量的约0.1％-30％、优选为2％，将这些材料在相同温度下进行10-35分钟的混合；D)一旦彻底地混合塑料和焦油，则从容器中取出所述材料的混合物，将其倒至洁净的表面或容器中，直至其在室温下结晶；F)一旦完成结晶之后，其中形成有不同尺寸颗粒的脆基体被从表面或容器移出并且过筛，使之通过不同尺寸的筛网，从而根据需要或最终用途来控制颗粒的尺寸；G)晶体或颗粒的尺寸可以在非常细与一英寸之间变化，收集留在筛网中的更大尺寸颗粒，以进一步通过研磨机来降低它们的尺寸，并且随后根据F)来过筛。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所使用的低密度聚乙烯选自以固体废物形式从垃圾堆回收或者从其它工业源收集到的一次性吸管和眼镜、一次性塑料袋和瓶等。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B)中，当加热聚时，可以断开构成聚合物的高致密链，使得它们重新取向和重组，由此形成了具有新性能的非网状链。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C)中，加入的焦油有助于形成更大更挠性的聚合物分子。5.—种基于回收的低密度聚乙烯的塑性砂石，其特征在于，它包括回收的低密度聚乙烯以及0.1%-30%、优选2%的固体形式的石油，所有的组分必须被调节到100%。6.根据权利要求5所述的塾4生砂石，其特征在于，固体石油选自挠性废焦油。7.根据权利要求5所述的塑性砂石，其特征在于，低密度聚乙烯选自各种低密度聚乙烯，例如以固体废物形式从垃圾堆回收或者从其它工业源收集到的吸管、一次性眼镜、塑料袋和瓶等。8.权利要求5所述的塑性砂石在制造砖块、灰泥、混凝土以及在建筑中的应用。全文摘要本发明涉及一种基于回收的或纯的低密度聚乙烯制造的塑性砂石、其制造工艺以及由此形成的组合物。根据本发明，通过使用各种低密度聚乙烯制得所述塑性砂石，该低密度聚乙烯例如是以固体废物形式可得的从垃圾堆回收或者从其它工业源收集到的一次性吸管、废弃板和杯、塑料袋和瓶等。文档编号C08L23/06GK101107303SQ200580035525公开日2008年1月16日申请日期2005年9月1日优先权日2004年9月1日发明者安吉尔·艾度尔都·玛汀兹·利奥申请人:安吉尔·艾度尔都·玛汀兹·利奥