利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用廢棄印刷電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，以廢棄電路板粉碎粉粒料為主料，以聚氯乙烯粉粒料為結(jié)合劑，添加適量的助劑組成混合物料，混合物料經(jīng)高溫揉合混煉設(shè)備充分揉合混煉后，輸出的物料由增壓器增壓，經(jīng)模頭連續(xù)擠出，再經(jīng)冷卻定型，裁切制成所需長(zhǎng)度的高密度環(huán)保板材，構(gòu)成所述混合物料的質(zhì)量份配比為：廢棄電路板粉粒料100份；聚氯乙烯粉粒料10-30份；硬脂酸鈣0.1-0.3份；聚氯乙烯鈦酸酯偶聯(lián)劑0.05-0.15份；聚氯乙烯增韌劑0.03-0.09份。由其制備的環(huán)保板材，可用來(lái)制作絕緣材料、組合板、家具、以及地板和墻面裝飾等建筑材料，而且成本低廉，制作方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣闊的發(fā)展前景。
【專利說(shuō)明】利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，屬于再生能源，環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的工業(yè)廢棄渣處理，資源化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代趨勢(shì)日益劇增，必然地出現(xiàn)新固體廢棄物一電路板廢料粉末，此種物料來(lái)源包括各種廢舊電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、電腦、充電器、通訊設(shè)備及淘汰的電子儀表儀器、遙控器等等。據(jù)不完全估計(jì)，我國(guó)目前每年報(bào)廢的廢舊電路板部分約15萬(wàn)噸，而且逐年還在繼續(xù)增長(zhǎng)。
[0003]在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中也產(chǎn)生大量的電路板廢品和邊角料，目前對(duì)廢棄電路板最佳的處理辦法是將電路板粉碎，經(jīng)研磨處理回收所含的有價(jià)金屬成分，余下的便是非金屬粉末，而電路板的主要基材是環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂以及玻璃纖維的合成物，稱為電路板廢料粉末，這些廢料粉末傳統(tǒng)的處置方法是填埋，或者到處隨意堆放，嚴(yán)重地浪費(fèi)土地資源，影響地下水質(zhì)和空氣環(huán)境。有研究將廢棄電路板非金屬粉末加入膠粘劑制成板材，但是所用的粘合劑多為酚醛樹(shù)脂及脲醛樹(shù)脂等有甲醛成分粘合劑，對(duì)人體健康和自然環(huán)境危害甚大。也有使用無(wú)甲醛粘合劑的產(chǎn)品，但產(chǎn)品成本極高，而且在耐熱，耐水性各方面不能滿足使用要求。
[0004]中國(guó)專利公開(kāi)一種利用廢舊印刷電路板制造再生板材的方法，其首先將廢舊印刷電路板的基板材料顆粒與固化劑混合均勻，放在成型模具中壓實(shí)，其中固化劑采用電玉粉、廢舊聚乙烯塑料或它們的混合物，基板材料顆粒與固化劑的混合物料中，基板材料顆粒的重量百分比為90-100%，固化劑的重量百分比為0-10%，然后將模具加熱至150°C _300°C，在加熱過(guò)程中逐漸增加壓力，在20-70MPa壓力下保溫10-15分鐘，關(guān)掉電源，待冷卻到1000C以下，卸載壓力、起模。由該方法可制備的再生板材可用于制作家具、組合板、地板磚等建筑裝飾材料。在所述的方法中，存在如下缺點(diǎn):(1)固化劑的含量不能為O (實(shí)施例1)，由于廢舊印刷電路板的基板材料為熱固化樹(shù)脂，其所使用的基板材料顆粒為受破壞后的產(chǎn)物，在沒(méi)有粘結(jié)劑的情況下，盡管加溫和加壓也不會(huì)使熱固化樹(shù)脂粉末再度粘結(jié)成理化性能合格的板材；(2)以聚乙烯塑料為固化劑，說(shuō)明書(shū)全文未說(shuō)明聚乙烯塑料是粒料還是粉料，廢舊聚乙烯塑料更沒(méi)有現(xiàn)成的粒料和粉料，如果采用的是粉料，廢舊聚乙烯塑料難以磨成粉；(3)模具的加熱溫度為280°C (實(shí)施例3)，聚乙烯塑料已炭化變黑。
[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，如何制備出高密度環(huán)保產(chǎn)品既能滿足使用要求，價(jià)格低廉，又能達(dá)到廢棄物再生利用，對(duì)人類綠色環(huán)境起著積極促進(jìn)作用的優(yōu)良方案，將是目前迫不及待需要解決的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足以及合成配方的不理想而提供一種利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法。旨在使其工藝簡(jiǎn)單可行，成本低廉，理化性能優(yōu)越，適應(yīng)場(chǎng)合廣泛，具有多種使用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)再生資源利用和環(huán)境保護(hù)的目的。
[0007]本發(fā)明，以廢棄電路板粉粒料為主料，以聚氯乙烯粉粒料為結(jié)合劑，添加適量的助劑組成混合物料，混合物料經(jīng)高溫揉合混煉設(shè)備充分揉合混煉后，擠出的物料由增壓器增壓，經(jīng)模頭連續(xù)擠出，再經(jīng)冷卻定型，裁切制成所需長(zhǎng)度的高密度環(huán)保板材。
[0008]本發(fā)明，構(gòu)成所述混合物料的質(zhì)量份配比為:廢棄電路板粉粒料100份；聚氯乙烯粉粒料10-30份；硬脂酸鈣0.1-0.3份；聚氯乙烯鈦酸酯偶聯(lián)劑0.05-0.15份；聚氯乙烯增韌劑 0.03-0.09 份。
[0009]本發(fā)明，所述廢棄電路板粉粒料屬于廢棄電路板采用干法或濕法粉磨加工提取其中貴金屬成分后的余渣粉末，或者滿足其性能要求的邊角、廢棄熱固性樹(shù)脂制品，采用同樣方法加工取得的粉末，粒徑為70目-120目，含水率< 3%。
[0010]本發(fā)明，所述聚氯乙烯粉粒料為廢舊回收聚氯乙烯塑料，經(jīng)過(guò)粉磨烘干，粒徑為30目-50目，含水率彡0.5%。
[0011]本發(fā)明，所述高溫揉合混煉設(shè)備為錐形雙螺桿擠出機(jī)，其揉合混煉溫度為1500C -195°c。
[0012]本發(fā)明，所述增壓器由增壓電機(jī)、殼體、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪裝配構(gòu)成，主動(dòng)齒輪的傳動(dòng)軸經(jīng)變速箱與增壓電機(jī)的輸出軸連接，其中，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒形結(jié)構(gòu)為圓柱體雙向斜齒輪。
[0013]本發(fā)明，通過(guò)增壓器的增壓作用后，使其物料背壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa_50MPa的壓強(qiáng)。
[0014]本發(fā)明，所述模頭的唇口為可調(diào)結(jié)構(gòu)，由設(shè)有彈性縫的唇口板和復(fù)數(shù)個(gè)調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成。
[0015]本發(fā)明，在所述模頭唇口的前方下面，設(shè)有帶冷卻裝置的托板。
[0016]本發(fā)明，在所述模頭唇口的前方上面，設(shè)有1-5塊帶冷卻裝置的阻力調(diào)節(jié)板。
[0017]本發(fā)明，具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材，對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源再利用起到積極的作用。
[0018](2)以聚氯乙烯為結(jié)合劑，具有價(jià)格便宜、成本低、材料來(lái)源豐富、應(yīng)用廣泛、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸、耐堿、耐潮濕、耐老化、難燃(聚乙烯遇火即燃)，如果采用廢舊回收聚氯乙烯塑料作為結(jié)合劑，不僅利于收舊利廢，且廢舊回收的聚氯乙烯塑料易磨成粉末，在產(chǎn)品中分散性好，提高產(chǎn)品的物理性能。
[0019](3)配方中，添加適量的助劑硬脂酸鈣、聚氯乙烯鈦酸酯偶聯(lián)劑和聚氯乙烯增韌齊U，充分發(fā)揮聚氯乙烯塑料結(jié)合劑的作用，使混合物料經(jīng)過(guò)高溫揉合混煉設(shè)備中揉合混煉后，利于高壓連續(xù)擠出。
[0020](4)在高溫揉合混煉設(shè)備的出料口與擠出模頭之間，設(shè)置增壓器，通過(guò)增壓器的增壓作用后，使其物料背壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa-50MPa，使所生產(chǎn)的環(huán)保板材的密度更高，更均勻，從而提高環(huán)保板材的質(zhì)量及產(chǎn)量。
[0021 ] (5)將模頭唇口上板設(shè)計(jì)成可擺動(dòng)夾角，以及在所述模頭唇口的前方上面，設(shè)置帶冷卻裝置的阻力調(diào)節(jié)板，通過(guò)改變調(diào)節(jié)板數(shù)量使出料口阻力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)物料在增壓腹腔內(nèi)壓力恒定，保證制備的型材性能穩(wěn)定。
[0022](6)由本方法所制備的環(huán)保板材，密度達(dá)到1.5-1.8g/cm3，靜曲強(qiáng)度可達(dá)到60-70MPa，最大程度滿足板材類的理化性能，可用來(lái)制作絕緣材料、組合板、家具、以及地板和墻面裝飾等建筑材料，而且成本低廉，制作方法簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣闊的發(fā)展前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1和圖2為本發(fā)明生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為俯視圖，圖3-圖4為增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，1、高溫揉合混煉設(shè)備；2、增壓器；21、增壓電機(jī)；22、殼體；23、主動(dòng)齒輪；24、從動(dòng)齒輪；25、傳動(dòng)軸；26、入料口； 27、出料口； 3、模頭；31、唇口板；32、調(diào)節(jié)螺栓；33、阻力調(diào)節(jié)板；34、托板。

【具體實(shí)施方式】
[0025]參照附圖，一種利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，以廢棄電路板粉粒料為主料，以聚氯乙烯粉粒料為結(jié)合劑，添加適量的助劑組成混合物料，混合物料經(jīng)高溫揉合混煉設(shè)備I充分揉合混煉后，輸出的物料由增壓器2增壓，經(jīng)模頭3連續(xù)擠出，再經(jīng)冷卻定型，裁切制成所需長(zhǎng)度的高密度環(huán)保板材。具體實(shí)施工藝包括以下步驟:
(I)優(yōu)選廢舊聚氯乙烯塑料回收片材，以及同類制品的廢品、邊角料，經(jīng)粉碎、研磨、干燥，粉粒通過(guò)30目-50目，含水率< 0.5%，其典型配方是加入化工助劑按質(zhì)量比:廢舊聚氯乙烯塑料顆粒料100份；硬酯酸鈣I份；聚氯乙烯鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5份；聚氯乙烯增韌劑
0.3份，混合得到材料A ;
(2 )廢棄電路板粉粒料(以下稱RGX粉末)屬于廢棄電路板采用干法或者濕法粉磨加工提取其中貴金屬成分后的余渣粉末，由于上游加工過(guò)程RGX粉末粒徑較粗，規(guī)格不符合本發(fā)明工藝要求，須經(jīng)二次研磨，使RGX粉末轉(zhuǎn)化為70目-120目的顆粒料得到材料B ;
(3)將材料B置于旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行恒溫干燥，干燥溫度為110°C_150°C，在干燥過(guò)程中由于設(shè)備自轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)材料A進(jìn)行攪拌，可加快干燥速率，干燥更均勻，當(dāng)材料B含水率(3%時(shí)撤除干燥熱源，加入材料A，按質(zhì)量比優(yōu)選為:材料BlOO份，材料A20份，繼續(xù)攪拌15-20分鐘得混合料；
(4)將混合料放置于高速攪拌機(jī)充分混合10-20分鐘后排出；
(5)生產(chǎn)設(shè)備，包括高溫揉合混煉設(shè)備I和模頭3，在高溫揉合混煉設(shè)備I和模頭3之間，設(shè)有增壓器2。所述高溫揉合混煉設(shè)備I采用錐形雙螺桿擠出機(jī)或滿足性能要求的其它設(shè)備，揉合混煉溫度為150°C _195°C，利用錐形雙螺桿擠出機(jī)背壓壓力擠出；所述增壓器2由增壓電機(jī)21、殼體22、主動(dòng)齒輪23和從動(dòng)齒輪24裝配構(gòu)成，主動(dòng)齒輪23的傳動(dòng)軸25經(jīng)變速箱與增壓電機(jī)21的輸出軸連接；所述主動(dòng)齒輪23和從動(dòng)齒輪24的齒形結(jié)構(gòu)為圓柱體雙向斜齒輪；所述模頭3的唇口為可調(diào)結(jié)構(gòu)，由設(shè)有彈性縫的唇口板31和復(fù)數(shù)個(gè)調(diào)節(jié)螺栓32構(gòu)成；在所述模頭唇口的前方下面，設(shè)有帶冷卻裝置的托板34 ;在所述模頭唇口的前方上面，設(shè)有1-5塊帶冷卻裝置的阻力調(diào)節(jié)板33。采用高溫揉合混煉設(shè)備，所需設(shè)備優(yōu)選為錐形雙螺桿擠出機(jī)或滿足性能要求的其它設(shè)備，揉合混煉溫度為150°C _195°C，利用錐形雙螺桿擠出機(jī)背壓壓力擠出；
(6)通過(guò)增壓器2的增壓作用后，使其物料背壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa-50MPa的壓強(qiáng)，將來(lái)自上游擠出的物料壓入增壓器腹腔進(jìn)行增壓，實(shí)施向模頭恒壓連續(xù)擠出； (7 )將模頭唇口上板設(shè)計(jì)成可擺動(dòng)夾角，以及在所述模頭唇口的前方上面，設(shè)置帶冷卻裝置的阻力調(diào)節(jié)板33，通過(guò)改變調(diào)節(jié)板數(shù)量使出料口阻力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)物料在增壓腹腔內(nèi)壓力恒定，保證制備的板材性能穩(wěn)定。
[0026]以上所述具體實(shí)施工藝僅表達(dá)典型方式，其描述具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利的范圍限制，本發(fā)明人在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，做出一些系統(tǒng)的變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用廢棄電路板粉粒料生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:以廢棄電路板粉碎粉粒料為主料，以聚氯乙烯粉粒料為結(jié)合劑，添加適量的助劑組成混合物料，混合物料經(jīng)高溫揉合混煉設(shè)備(I)充分揉合混煉后，輸出的物料由增壓器(2)增壓，經(jīng)模頭(3)連續(xù)擠出，再經(jīng)冷卻定型，裁切制成所需長(zhǎng)度的高密度環(huán)保板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:構(gòu)成所述混合物料的質(zhì)量份配比為:廢棄電路板粉粒料100份；聚氯乙烯粉粒料10-30份；硬脂酸鈣0.1-0.3份；聚氯乙烯鈦酸酯偶聯(lián)劑0.05-0.15份；聚氯乙烯增韌劑0.03-0.09份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:所述廢棄電路板粉粒料屬于廢棄電路板采用干法或濕法粉磨加工提取其中貴金屬成分后的余渣粉末，或者滿足其性能要求的邊角、廢棄熱固性樹(shù)脂制品，采用同樣方法加工取得的粉末，粒徑為70目-120目，含水率彡3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:所述聚氯乙烯粉粒料為廢舊回收聚氯乙烯塑料，經(jīng)過(guò)粉磨烘干，粒徑為30目-50目，含水率< 0.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:所述高溫揉合混煉設(shè)備為錐形雙螺桿擠出機(jī)(I)，其揉合混煉溫度為150°C -195°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:所述增壓器(2)由增壓電機(jī)(21)、殼體(22)、主動(dòng)齒輪(23)和從動(dòng)齒輪(24)裝配構(gòu)成，主動(dòng)齒輪(23)的傳動(dòng)軸(25)經(jīng)變速箱與增壓電機(jī)(21)的輸出軸連接，其中，主動(dòng)齒輪(23)和從動(dòng)齒輪(24)的齒形結(jié)構(gòu)為圓柱體雙向斜齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:通過(guò)增壓器(2)的增壓作用后，使其物料背壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa-50MPa的壓強(qiáng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:所述模頭(3)的唇口為可調(diào)結(jié)構(gòu)，由設(shè)有彈性縫的唇口板(31)和復(fù)數(shù)個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(32)構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:在所述模頭唇口的前方下面，設(shè)有帶冷卻裝置的托板(34)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)高密度環(huán)保板材的方法，其特征在于:在所述模頭唇口的前方上面，設(shè)有1-5塊帶冷卻裝置的阻力調(diào)節(jié)板(33)。
【文檔編號(hào)】C08L61/06GK104327461SQ201410706239
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】陳澤宏, 盧彥寧, 陳耿旭 申請(qǐng)人:陳澤宏