废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝回收利用的方法
【专利摘要】本发明提供了一种废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝回收利用的方法，包括以下步骤：步骤1，分别将废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝粉碎处理，得到聚氨酯泡沫颗粒和短氨纶丝；步骤2，将原料混合后制得混合料，常温预压；其中原料包括所述聚氨酯泡沫颗粒、所述短氨纶丝、胶粘剂和水；步骤3，将步骤2预压后的混合料热压成型，制得聚氨酯复合材料。本发明工艺简单，成本低，能同时回收废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝，既有利于废物利用，又有利于环保。而且采用本发明方法制得的聚氨酯复合材料无甲醛、阻燃性好，具有一定的韧性的强度，可替代中密度板，刨花板等应用于各类门、窗、地板、台面等。
【专利说明】废硬质聚氨酯泡沬塑料和废氨纶丝回收利用的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废旧物回收利用的方法，尤其涉及一种废硬质聚氨酯泡沫塑料和 废氨纶丝回收利用的方法。
【背景技术】
[0002] 硬质聚氨酯泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料。在聚氨酯各类制品 中，产量仅次于软质泡沫塑料。硬质聚氨酯泡沫塑料是一种高度交联的热固性材料。泡孔结 构大部分是闭孔型，少量开孔结构硬泡用于特殊场合。硬质聚氨酯泡沫塑料的主要特性是 其硬韧，另外，由于其阻燃剂、发泡剂、催化剂等助剂的用量及品种的不同，也赋予了聚氨酯 硬泡不同的性能。其可发泡性、韧性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等优良性能使其广 泛应用于冷冻冷藏设备、汽车、火车、建筑、军事、贮罐管道绝热、包装、办公用品等领域。由 于广泛的使用也导致了大量废弃物的出现（废料与边角料），污染了环境，因此对聚氨酯硬 泡的回收和处理成为迫切需要解决的问题。
[0003] 氨纶（Spandex)(俗称PU弹性纤维）是一种具高弹性及伸缩性的纤维，拉伸强度、 拉伸应力耐磨损性耐化学药品性上都比橡胶更好。现在被纺织业者广泛应用来制作纺织 品。目前化纤纺织等企业生产过程中出现产生大量废弃边角零料的情况，如何对氨纶废丝 进行合理回收利用，已成为关系可持续发展亟待解决的课题。
[0004] 硬质聚氨酯泡沫塑料和氨纶都属于聚氨酯类型，具有相似的特性基团：氨基甲酯 基和脲基，且交联程度都比较高，既不能溶解，也不能熔融，无法二次加工，近年来，我国硬 质聚氨酯泡沫塑料和氨纶均实现大规模工业化，产能逐年增加，生产过程中产生的废硬质 聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝已经成为严重的问题，如果直接将废硬质聚氨酯泡沫塑料和废 氨纶丝采用掩埋和焚烧的方法进行处理，这样仅浪费了大量的化工原料，还会造成土地浪 费和环境污染，不符合生态环境的可持续发展。
[0005] CN102516595A公开了一种硬质聚氨酯泡沫塑料回收利用方法，将解交联后的硬质 聚氨酯和尼龙混合，最后通过挤出或压制成型为板材。该方法需要将硬质聚氨酯解交联，操 作过于复杂。
[0006] CN102251316公开了一种利用氨纶废丝回收生产氨纶丝的方法，向原液中添加氨 纶短纤，加入DMAC，将其调配成纺丝原液，制得氨纶成品。该方法需要制备原液，过于复杂。
[0007] 由于硬质聚氨酯泡沫塑料和氨纶特殊的物理化学性质，现有技术中的回收利用都 需要进行一些化学处理，操作过于复杂，且只能分开将其处理，尚未有一种同时硬质聚氨酯 泡沫塑料和氨纶特殊处理的有效方法，本领域技术人员长期以来一直寻求一种简单易行的 可同时回收利用废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝的方法，但是没有进展。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝 回收利用的方法，能够同时回收利用废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝，工艺简单，成本 低，既有利于废物利用，又有利于环保。
[0009] 本发明提供了一种废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝回收利用的方法，包括以下 步骤：
[0010] 步骤1，分别将废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝粉碎处理，得到聚氨酯泡沫颗粒 和短氨纶丝；
[0011] 步骤2,将原料混合后制得混合料，常温预压；其中原料包括所述聚氨酯泡沫颗 粒、所述短氨纶丝、胶粘剂和水；
[0012] 步骤3,将步骤2预压后的混合料热压成型，制得聚氨酯复合材料。
[0013] 优选地，步骤2中的原料按照重量百分比计，包括：
[0014] 聚氨酯泡沫颗粒80?100% (优选为80%?99. 9%，如85%?95%);
[0015] 短氨纶丝 0?20% (优选为0· 1%?20%，如5%?15%);
[0016] 胶粘剂 5?15%;
[0017] 水 1 ?4%。
[0018] 优选地，步骤2中原料由聚氨酯泡沫颗粒、短氨纶丝、胶粘剂和水组成。
[0019] 其中，所述胶粘剂可以为天然胶粘剂和合成胶粘剂中的一种或多种。
[0020] 天然粘胶剂包括：淀粉类；蛋白胶类，例如骨胶、皮胶、鱼(膘)胶、血胶、酪、大豆胶、 花生胶；天然橡胶；无机胶粘剂，例如硅酸钠、氯氧化镁、水泥等。
[0021] 合成胶粘剂包括：热固性树脂，例如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰-甲醛 树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙 烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、环氧-聚酰胺、间苯二酚等；热塑性树胶，例如纤 维素酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过氯乙烯、聚异丁烯、a_氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、聚 醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、醇酚醋、聚乙烯醇等；合成橡胶类，例如氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡 胶、丁腈橡胶、丁钠橡胶、异戊橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯胶、氯磺化聚乙烯弹性体、硅橡胶等。
[0022] 优选地，所述胶粘剂为聚氨酯胶。
[0023] 其中，步骤3中热压成型的压力为60-200bar，，优选为60?150bar，优选为80? 150bar，更优选为 90-140bar，更优选为 100-120bar。
[0024] 步骤3中热压成型的温度为80?180°C，优选为100?180°C，优选为120? 160°C，更优选为130?150°C。
[0025] 步骤3中热压成型的时间为1?30min，优选为5?25min，更优选为10-15min。
[0026] 优选地，步骤1得到的聚氨酯泡沫颗粒的直径为1?5mm。
[0027] 优选地，步骤1得到的短氨纶丝长度为1?5cm。
[0028] 优选地，步骤2中，混合料预压之前和预压之后的高度比为3:1?4:1。
[0029] 优选地，步骤1得到的聚氨酯泡沫颗粒和短氨纶丝在进行步骤2之前，先分离去除 杂质。
[0030] 其中，所述聚氨酯复合材料可以为板材、片材、管材、薄膜或异型材，优选为板材或 片材，更优选为板材，例如仿木板。
[0031] 优选地，还包括后处理步骤：将制得的聚氨酯复合材料进行砂光和/或切割处理。
[0032] 本发明还提供了一种上述方法制得的聚氨酯复合材料。
[0033] 其中，所述聚氨酯复合材料可以为板材、片材、管材、薄膜或异型材，优选为板材或 片材，更优选为板材，例如仿木板。
[0034] 本发明工艺简单，成本低，能同时回收废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝，既有利 于废物利用，又有利于环保。而且采用本发明方法制得的聚氨酯复合材料无甲醛、阻燃性 好，具有一定的韧性的强度，可替代中密度板，刨花板等应用于各类门、窗、地板、台面等。
【专利附图】
【附图说明】
[0035] 图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0036] 下面参照附图，结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，以更好地理解本发 明。
[0037] 实施例1
[0038] 将废硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎并去除杂质，得到尺寸为1?5mm的泡沫颗粒。称 取 95kg ;
[0039] 将废氨纶丝粉碎并去除杂质，得到尺寸为1?5cm的短氨纶丝，称取5kg ;
[0040] 将泡沫颗粒和短氨纶丝倒入搅拌机中，加入12kg聚氨酯胶后进行充分搅拌，在搅 拌过程中，用喷雾器喷洒lkg水；
[0041] 将加入胶粘剂和水，并经过充分搅拌的混合料倒入长2. 7米、宽1. 5米、高0. 5米 的容器中，经压辊后，送入热压机中进行热压成型。其中热压成型的温度为150°C，压力为 120bar，保压时间为lOmin。
[0042] 卸载施加的压力，将板材脱模取出，得到聚氨酯仿木板粗胚，再经过砂光，切割等 工序，可制成各种规格尺寸形状的聚氨酯仿木板板材。
[0043] 实施例2
[0044] 将废硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎并去除杂质，得到尺寸为1?5mm的泡沫颗粒。称 取 90kg ;
[0045] 将废氨纶丝粉碎并去除杂质，得到尺寸为1?5cm的短氨纶丝，称取10kg ;
[0046] 将泡沫颗粒和短氨纶丝倒入搅拌机中，加入10kg聚氨酯胶后进行充分搅拌，在搅 拌过程中，用喷雾器喷洒3kg水；
[0047] 将加入胶粘剂和水，并经过充分搅拌的混合料倒入长2. 7米、宽1. 5米、高0. 5米 的容器中，经压辊后，送入热压机中进行热压成型。其中热压成型的温度为150°C，压力为 130bar，保压时间为lOmin。
[0048] 卸载施加的压力，将板材脱模取出，得到聚氨酯仿木板粗胚，再经过砂光，切割等 工序，可制成各种规格尺寸形状的聚氨酯仿木板板材。
[0049] 实施例3
[0050] 将废硬质聚氨酯泡沫塑料粉碎并去除杂质，得到尺寸为1?5mm的泡沫颗粒。称 取 85kg ;
[0051] 将废氨纶丝粉碎并去除杂质，得到尺寸为1?5cm的短氨纶丝，称取7kg ;
[0052] 将泡沫颗粒和短氨纶丝倒入搅拌机中，加入8kg聚氨酯胶后进行充分搅拌，在搅 拌过程中，用喷雾器喷洒3kg水；
[0053] 将加入胶粘剂和水，并经过充分搅拌的混合料倒入长2. 7米、宽1. 5米、高0. 5米 的容器中，经压辊后，送入热压机中进行热压成型。其中热压成型的温度为150°C，压力为 120bar，保压时间为15min。
[0054] 卸载施加的压力，将板材脱模取出，得到聚氨酯仿木板粗胚，再经过砂光，切割等 工序，可制成各种规格尺寸形状的聚氨酯仿木板板材。
[0055] 对实施例1、2和3制得的聚氨酯仿木板进行检测，结果如表1所示，所得聚氨酯仿 木板不含甲醛，甲醇释放量符合国家E0级标准；含水率低，可替代木材用于室内地板、门、 窗、各种台面、房间隔断板等；此外，所得聚氨酯仿木板还具有良好的隔热和隔音效果。
[0056] 表1本发明所得聚氨酯仿木板的检测结果 密度 含水率 Φ醛释放尔 24h吸水炒度膨胀率
[0057] __(kg/m3) (%)__(mg/L)__(%)_ 实施例 1 580 3 0 0.41 实施例 2 600 2.4 0 0.45
[0058] ' -" -................................................................................................................................................................................................................................................................ .............................................................................................. 实施例 3 | 590 2.8 0 QM_
[0059] 试件的测试参照GB/T17657-199人造板理化性能试验方法。其中，密度测定参照 4. 2规定，含水率测定参照4. 3规定，甲醛释放量测定参照4. 12规定，24h吸水厚度膨胀率 参照4. 4规定。
[0060] 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限 制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和 替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和 修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【权利要求】
1. 一种废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝回收利用的方法，其他特征在于，包括以下 步骤： 步骤1，分别将废硬质聚氨酯泡沫塑料和废氨纶丝粉碎处理，得到聚氨酯泡沫颗粒和短 氨纶丝； 步骤2,将原料混合后制得混合料，常温预压；其中原料包括所述聚氨酯泡沫颗粒、所 述短氨纶丝、胶粘剂和水； 步骤3,将步骤2预压后的混合料热压成型，制得聚氨酯复合材料。
2. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，步骤2中的原料按照重量百分比计，包 括： 聚氨酯泡沫颗粒 80?100% ; 短氨纶丝 0?20% ; 胶粘剂 5?15% ; 水 1?4%。
3. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，所述胶粘剂为聚氨酯胶。
4. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，步骤3中热压成型的工艺条件为：压力 为60?150bar，温度为80?160°C，时间为5?25min。
5. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，步骤1得到的聚氨酯泡沫颗粒的直径为 1 ?5mm〇
6. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，步骤1得到的短氨纶丝长度为1?5cm。
7. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，步骤2中，混合料预压之前和预压之后 的高度比为3:1?4:1。
8. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，所述聚氨酯复合材料为板材、片材、管 材、薄膜、异型材。
9. 根据权利要求1所述的方法，其他特征在于，还包括后处理步骤：将制得的聚氨酯复 合材料进行砂光和/或切割处理。
10. -种权利要求1所述方法制得的聚氨酯复合材料，其他特征在于，所述聚氨酯复合 材料为板材、片材、管材、薄膜、异型材。
【文档编号】B29C43/58GK104118075SQ201310143668
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】杨清文, 唐志勇, 尤金明, 戴胜, 陈积修, 董祥启 申请人:上海华峰普恩聚氨酯有限公司