专利名称：一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种复合聚乙烯管材的加工工艺，特别是涉及一种非开挖埋地排废 水用改性复合聚乙烯管材的加工工艺。
背景技术：
地下排污管线是城市赖以生存和发展的重要基础设施，然而随着世界经济的持续 发展，人口数量的迅速增长，城市化进程的不断加快，原有管线设计容量和运行能力已不能 满足现代城市要求，管线需要不断新建、改建、修复和扩容。如果采用传统的开挖式施工，必 然会造成交通堵塞，原有的建筑被毁快，大大加大了建设成本，并存在着施工质量隐患。为 了解决上述弊端，改变挖挖填填造成的“马路拉链”现象，孕育和产生了地下管线建设非开 挖技术。非开挖技术具有节能、环保、文明施工、无噪音、无灰尘，施工周期短，不影响交通， 不破坏环境，综合成本低，社会效益明显的优点。聚乙烯管材管道柔韧，可熔接的性能成为非开挖用管的首选。同时作为非开挖排 污用管，除了需要较好的柔韧性，还需要较好的刚性和承载能力，同时需要内外壁光滑，可 减少磨擦和污物的堆积。随着聚乙烯原材料价格的暴涨和对环境的重视，本申请人开发出了利用废 旧聚乙烯材料制造的非开挖埋地排污用聚乙烯管材，其技术申请的专利，其专利号为 “CN200810235124. 2”，专利名称“非开挖埋地排污用改性复合聚乙烯管材”，公开了“利用清 洗后的废旧PE材料制成PE造粒，在得到的PE造粒中加入改性剂，通过高速混合烘干和挤 出，生产出完全符合标准的埋地排污管材。实现了对废旧资源的回收循环利用，降低了生产 成本减少了对现有资源的消耗，同时保护了环境。”该发明所制造出的管材虽然已符合使用 标准，但其性能上和全新高密度低压聚乙烯造粒所制造的高性能管材还是有一定的差距， 还亟需进一步的改进。
发明内容
针对上述缺陷，本发明目的是提供一种加工工艺合理可行，在保证管材性能的条 件下，尽可能的降低成本的改性复合聚乙烯管材的加工工艺。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是本发明的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，所述步骤具体为(1)、分选将废旧聚乙烯去除杂质，并进行分类，分成三类高密度低压聚乙烯、 中密度低压聚乙烯、高压聚乙烯；(2)、清洗和干燥将分好类的废旧聚乙烯进行清洗和干燥；(3)、重新造粒选取回收废旧的高密度低压聚乙烯40% -60%、中密度低压 聚乙烯5% -20%、高压聚乙烯5% -10%作为基础原料，加入补强剂5% -15%、抗氧剂 3% _15%，进行混合粉碎然后进行造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、挤出成型进行三层模具设计共挤，形成所述的复合聚乙烯管材；所述复合聚乙烯管材包括三层，内、外两层由全新高密度低压聚乙烯粒料形成，中间层由改性聚乙烯 造粒形成。在本发明的一种优选实施例中，所述步骤(3)中，废旧回收的高密度低压聚乙烯 的质量百分比为50%-60%、废旧回收的中密度低压聚乙烯的质量百分比为15%-20%、废 旧回收的高压聚乙烯的质量百分比为8% -10%。在本发明的一种优选实施例中，所述步骤(3)中，所述补强剂的质量百分比为 5-10%，抗氧化剂的的质量百分比为5-10%。在本发明的一种优选实施例中，所述补强剂为金刚石、石墨或超细煤粉。在本发明的一种优选实施例中，所述步骤(3)中还加入着色剂2_5%。在本发明的一种优选实施例中，所述步骤(3)中还加入润滑剂2%。在本发明的一种优选实施例中，所述分选方法为手工分选、磁选、密度分选、静电 分选、浮选、温差分选、风筛分选中的一种或几种的组合。本发明和现有技术相比具有以下优点1)利用废旧聚乙烯材料，经过分类清洗，选取合理的原料配比，添加适量的补强剂 和抗氧剂，制成符合标准的再生造粒，不仅降低了成本，还保护了环境。2)通过三层共挤的方法制造出三层复合聚乙烯管材，内外壁使用全新高密度低压 聚乙烯粒料制造，保证光洁度，可减少磨擦和污物的堆积；中间层采用废旧聚乙烯改性再生 造粒，在保证管材整体性能的条件下，尽可能的降低了成本，提高了竞争力。3)在再生造粒时加入着色剂，是各种颜色的废料制成的造粒颜色得以统一，加入 润滑剂，减少成型过程中对设备的损伤，改善光滑性。4)对废旧PE料进行分选去除杂质，预防了对加工设备地损害，保证了再生造粒的质量。本发明的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，对废旧的聚乙烯材料进行再生造 粒，并和全新高密度低压聚乙烯粒料通过三层共挤的方法，共同形成复合聚乙烯管材，加工 工艺合理可行，在保证管材性能的条件下，尽可能的降低了成本，提高了竞争力。
具体实施例方式下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被 本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，所述步骤具体为(1)、分选将废旧聚乙烯去除杂质，并进行分类，分成三类高密度低压聚乙烯、 中密度低压聚乙烯、高压聚乙烯；所述分选方法为手工分选、磁选、密度分选、静电分选、浮 选、温差分选、风筛分选中的一种或几种的组合。(2)、清洗和干燥将分好类的废旧聚乙烯进行清洗和干燥；(3)、重新造粒选取回收废旧的高密度低压聚乙烯40% -60%、中密度低压聚乙 烯5% -20%、高压聚乙烯5% -10%作为原料，加入补强剂5% -10%、抗氧剂3% -10%, 还可以加入着色剂2% -5%和润滑剂2%，进行混合粉碎然后进行造粒，形成改性聚乙烯造 粒。所述补强剂为金刚石、石墨或超细煤粉。优选地，废旧回收的高密度低压聚乙烯的质量 百分比为50% -60%、废旧回收的中密度低压聚乙烯的质量百分比为15% -20%、废旧回收的高压聚乙烯的质量百分比为8% _10%，补强剂的质量百分比为5-10%，抗氧化剂的的 质量百分比为5-10%。(4)、挤出成型进行三层模具设计共挤，形成所述的复合聚乙烯管材；所述复合 聚乙烯管材包括三层，内、外两层由全新高密度低压聚乙烯粒料形成，中间层由改性聚乙烯 造粒形成。首先对以上分选方法作简单定义手工分选首先，除去金属和非金属杂质及剔除严重质量下降的废旧塑料；其次， 按制品分类；最后，将上述分类的废旧塑料制品再按颜色深浅和质量分选。磁选磁选的主要目的是除去混入在废旧塑料中的钢铁碎屑杂质。密度分选密度分选是利用不同塑料具有不同密度这一性质进行分选的方法，通 常有溶液分选，水分分选和离心密度分选法等。溶液分选法是将混杂的废旧塑料放进某种 具有一定密度的溶液中，然后根据废旧塑料在该溶液中的沉浮状态来进行分选。水力分选 常用水力分选器，为提高分选效率，常需先进行清洗，后分选。离心密度分离采用离心密度 分离机。静电分选利用各种塑料不同的静电吸力来进行分选的方法。步骤是先将塑料粉 碎成面积约为10m2的小块，经干燥后，利用高压电极进行分选，对于多种混杂在一起的废 旧塑料需通过多次分选，这是因为每通过一次预选设定高压的高压电极只能分选出一种塑 料。浮选分选浮选是利用润湿剂改变水对塑料表面的润湿性，使某些塑料由疏水性 变成亲水性下沉，而仍为疏水性的塑料表面粘附上气泡而上浮，从而达到分离的目的的方 法。浮选法分离不同种类的塑料时，与塑料的密度、形状、大小等无关，它是利用水对塑料 表面润湿性能的不同来进行分选的。温差分选也称为低温分选，利用各种塑料具有不同的脆化温度来进行分选的方 法。具体方法如下将混合的废旧塑料经一次粉碎后置于温度为-50度的冷却器中冷却并 粉碎，脆化温度在-50度以下的塑料即被粉碎，经筛分后分出；尚未粉碎的塑料再置于温度 为-100度的冷却器中冷却粉碎，然后筛分出脆化的塑料。风筛分选将经粉碎的塑料放在分选装置中喷射，风从横向或逆向吹入，利用不同 塑料对气流的阻力与自重的合力差进行分选的方法。由于粉碎后粒度的粗细会影响分选的 效果，所以此法要求粉碎后的粒度粗细均勻。此法也可用于分选塑料中混入的石子和砂子寸。实施例一(1)、分选手工分选(a)、除去金属和非金属杂质及剔除严重重量下降的废旧聚 乙烯。(b)、分类高密度低压聚乙烯，包括废旧水管等；中密度低压聚乙烯，包括废旧中空 桶、燃气管等；高压聚乙烯，包括瓶盖等。(2)、清洗和干燥将分好类的废旧聚乙烯进行清洗和干燥；(3)、重新造粒选取回收废旧的高密度低压聚乙烯40%、中密度低压聚乙烯 20%、高压聚乙烯10%作为基础材料，加入补强剂13%、抗氧剂10%，还可以加入着色剂 5 %和润滑剂2 %，进行混合粉碎然后造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、挤出成型进行三层模具设计共挤，形成所述的复合聚乙烯管材；所述复合聚乙烯管材包括三层，内、外两层由全新高密度低压聚乙烯粒料形成，中间层由改性聚乙烯 造粒形成。实施例二 (1)、分选(a)、磁选去除钢铁碎屑杂质；(b)、密度分选通过废旧材料密度的不 同分选出高密度低压聚乙烯、中密度低压聚乙烯、高压聚乙烯；(2)、清洗和干燥将分好类的废旧聚乙烯进行清洗和干燥；(3)、重新造粒选取回收废旧的高密度低压聚乙烯60%、中密度低压聚乙烯 20 %、高压聚乙烯5 %作为基础材料，加入补强剂5 %、抗氧剂5 %，还可以加入着色剂3 %和 润滑剂2 %，进行混合粉碎然后造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、挤出成型进行三层模具设计共挤，形成所述的复合聚乙烯管材；所述复合 聚乙烯管材包括三层，内、外两层由全新高密度低压聚乙烯粒料形成，中间层由改性聚乙烯 造粒形成。实施例三(1)、分选手工分选(a)、除去金属和非金属杂质及剔除严重重量下降的废旧聚 乙烯。(b)、分类高密度低压聚乙烯，包括废旧水管；中密度低压聚乙烯，包括废旧中空桶、 燃气管；高压聚乙烯，包括瓶盖。(2)、清洗和干燥将分好类的废旧聚乙烯进行清洗和干燥；(3)、重新造粒选取回收废旧的高密度低压聚乙烯50%、中密度低压聚乙烯 10%、高压聚乙烯8%作为基础材料，加入补强剂10%、抗氧剂10%，还可以加入着色剂 10 %和润滑剂2 %，进行混合粉碎然后造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、挤出成型将改性聚乙烯造粒和全新高密度低压聚乙烯粒料分别加入挤出机 的两个料筒，加热熔融形成两种料流，经模具汇合，达成三层共挤，形成所述的复合聚乙烯 管材；所述复合聚乙烯管材包括三层，内、外两层由全新高密度低压聚乙烯粒料形成，中间 层由改性聚乙烯造粒形成。本发明和现有技术相比具有以下优点1)利用废旧聚乙烯材料，经过分类清洗，选取合理的原料配比，添加适量的补强剂 和抗氧剂，制成改性的再生造粒，不仅降低了成本，还保护了环境。2)通过三层共挤的方法制造出三层复合聚乙烯管材，内外壁使用全新高密度低 压聚乙烯粒料制造，保证光洁度，可减少磨擦和污物的堆积；中间层采用改性聚乙烯再生造 粒，在保证管材整体性能的条件下，尽可能的降低了成本，提高了竞争力。本发明实施例制 成的管材经环刚度试验，其环刚度彡20KN/m3。3)在再生造粒时加入着色剂，是各种颜色的废料制成的造粒颜色得以统一，加入 润滑剂，减少成型过程中对设备的损伤，改善光滑性。4)对废旧料进行分选去除杂质，预防了对加工设备地损害，保证了再生造粒的质量。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限 定的保护范围为准。
权利要求
1.一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述步骤具体为(1)、分选将废旧聚乙烯去除杂质，并进行分类，分成三类高密度低压聚乙烯、中密 度低压聚乙烯、高压聚乙烯；(2)、清洗和干燥将分好类的废旧聚乙烯进行清洗和干燥；(3)、重新造粒选取废旧回收的高密度低压聚乙烯40%-60%、废旧回收的中密 度低压聚乙烯5% -20%、废旧回收的高压聚乙烯5% -10%作为基础材料，加入补强剂 5% -15%、抗氧剂3% -15%，进行混合粉碎然后进行造粒，形成改性聚乙烯造粒。(4)、挤出成型进行三层模具设计共挤，形成所述的复合聚乙烯管材；所述复合聚乙 烯管材包括三层，内、外两层由全新高密度低压聚乙烯形成，中间层由废旧聚乙烯重新造粒 形成。
2.根据权利要求1所述的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述 步骤(3)中，把废旧回收的高密度低压聚乙烯的质量百分比为50% -60%、废旧回收的 中密度低压聚乙烯的质量百分比为15% -20%、废旧回收的高压聚乙烯的质量百分比为 8% -10%。
3.根据权利要求1所述的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述步 骤⑶中，所述补强剂的质量百分比为5-10%，抗氧化剂的的质量百分比为5-10%。
4.根据权利要求3所述的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述补 强剂为金刚石、石墨或超细煤粉。
5.根据权利要求1所述的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述步 骤(3)中还加入着色剂2% -5%。
6.根据权利要求5所述的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述步 骤(3)中还加入润滑剂2%。
7.根据权利要求1所述的一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，其特征在于所述分 选方法为手工分选、磁选、密度分选、静电分选、浮选、温差分选、风筛分选中的一种或几种 的组合。
全文摘要
本发明公开了一种改性复合聚乙烯管材的加工工艺，具体步骤包括分选-清洗干燥-重新造粒-挤出成型，通过对废旧的聚乙烯材料进行重新造粒，并和全新高密度低压聚乙烯材料通过三层共挤的方法，共同形成复合聚乙烯管材，加工工艺合理可行，在保证管材性能的条件下，尽可能的降低了成本，提高了竞争力。
文档编号B29L23/00GK102001169SQ20101028182
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者吴卫明, 武新国 申请人:江苏常盛管业有限公司