專利名稱：一次性熔融再生聚乙烯農(nóng)用地膜制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)用地膜制備工藝，尤其涉及一次性熔融再生聚乙烯農(nóng)用地膜制備工藝，屬農(nóng)化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
農(nóng)用薄膜是繼種子、化肥、農(nóng)藥之后的農(nóng)業(yè)重要生產(chǎn)資料，它的應(yīng)用為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了一場(chǎng)革命，對(duì)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收作出了重要貢獻(xiàn)。常使用的薄膜為普通聚氯乙烯薄膜、聚氯乙烯無(wú)滴膜、普通聚乙烯薄膜、聚乙烯無(wú)滴膜、聚乙烯多功能復(fù)合膜以及EVA多功能復(fù)合膜等。目前企業(yè)生產(chǎn)的薄膜厚度太薄出微米，低于國(guó)家規(guī)定8微米，美國(guó)24微米，韓國(guó)20微米，日本15微米)，回收起來(lái)異常困難，我國(guó)地膜用量和覆蓋面積大，隨著農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)的推廣廢棄聚乙烯塑料薄膜的量也隨之增加，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，所以如何處理廢聚乙烯薄膜已成為人們極其關(guān)注的問(wèn)題。目前世界上解決塑料薄膜白色污染的途徑有兩個(gè)，一是回收塑料薄膜，二是開(kāi)發(fā)可降解農(nóng)膜?；厥账芰媳∧び糜诜贌l(fā)電、填埋或再生利用。我國(guó)對(duì)廢舊塑料膜的處理方法主要是焚燒和填埋，在回收利用廢塑料膜方面起步較晚，技術(shù)尚不完善，目前國(guó)內(nèi)外比較成熟的技術(shù)是把污染少的聚乙烯塑料膜、塑料袋清洗粉碎后第一次熔融造粒，然后再經(jīng)過(guò)第二次熔融成膜再生利用，該技術(shù)通常以90%的新聚乙烯為原料，只能添加10%的少量廢料，且必須經(jīng)過(guò)二次熔融才能制成產(chǎn)品。而通過(guò)二次熔融后分子結(jié)構(gòu)鏈縮短，強(qiáng)度和拉力等性能大幅度降低，生產(chǎn)出的塑料膜產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)大幅下降，達(dá)不到使用要求，并且費(fèi)用大、成本高、附加值低、利潤(rùn)低，回收利用價(jià)值不大，存在不易規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題。因此，綜合利用廢舊塑料膜，防治白色污染已成為當(dāng)今世界各國(guó)科學(xué)研究和科技開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一次性熔融再生聚乙烯農(nóng)用地膜制備新工藝。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明工藝技術(shù)方案如下:
首先對(duì)聚乙烯農(nóng)用地膜廢膜料進(jìn)行預(yù)處理、粗粉碎水洗、細(xì)粉碎水洗、甩干；然后投放添加劑，經(jīng)攪拌、烘干、進(jìn)料擠壓、熔融、吹塑成型，得制膜產(chǎn)品。根據(jù)熔體溫度、吹脹比、牽引比和冷凝線高度對(duì)薄膜性能的影響試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合優(yōu)化的環(huán)保地膜的加工工藝條件，并通過(guò)比較，得出最適宜加工參數(shù):熔融溫度130 185°C;薄膜的吹脹比1:3.5 ;薄膜的牽引比1:4.0 ;薄膜的冷凝線高度200 300mm。添加劑與廢膜料的質(zhì)量配比為0.5% 1.2%: 998.8%。 999.5%。，添加劑由碳酸氫鈉、粉狀低壓聚乙烯、粉狀聚丙烯和復(fù)合助劑按下列的質(zhì)量配比構(gòu)成:碳酸氫鈉:粉狀低壓聚乙烯:粉狀聚丙烯:復(fù)合助劑=0.8-1.2: 1.0-1.4: 0.8-1.2:2.7-3.3，其中復(fù)合助劑由交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、成核劑、開(kāi)口劑按下列質(zhì)量配比構(gòu)成:交聯(lián)劑:偶聯(lián)劑:成核劑:開(kāi)口劑=11 ±10%: 10±7%: 10±3%: 10±6%。
所述交聯(lián)劑由以下兩種成份混配而成:過(guò)氧化二異丙苯0.5^1和二月桂酸二丁基錫0.5，各成份以重量份計(jì)； 所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑；
所述的成核劑為美利肯成核劑Hyperform HPN-20E ；所述的開(kāi)口劑為油酸酰胺。進(jìn)料擠壓采用松緊螺桿。該松緊螺桿如附圖2所示，沿物料擠出方向分成加料段
1、熔融段2、均化段3，加料段1:將普通螺桿的單螺紋改為雙頭螺紋，并改變其斷面形狀，形成斜推進(jìn)擠壓。結(jié)果表明，這種結(jié)構(gòu)不僅起到普通螺桿對(duì)物料的輔送和排氣作用(結(jié)合添加齊UA)，而且使廢膜片間的余微量氣體全部排出，使產(chǎn)品密實(shí)無(wú)氣泡。熔融段2 (壓縮段):同樣采用雙頭螺紋結(jié)構(gòu)，逐步調(diào)整壓縮段的壓縮比(結(jié)合添加劑B、C)，使物料擠出平穩(wěn)。均化段3 (計(jì)量段):將均化段分為3個(gè)分段，每分段結(jié)構(gòu)均由螺距相等的三頭螺紋組成，順著物料擠出方向規(guī)律變換螺糟深度(結(jié)合添加劑D)。產(chǎn)出的塑料膜產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)較高。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):1、添加劑在攪拌烘干時(shí)一次性加入，分別在加料段、熔融段、均化段發(fā)揮不同作用。交聯(lián)劑解決了廢膜片熔融排氣與產(chǎn)品的氣泡問(wèn)題；偶聯(lián)劑、成核劑、開(kāi)口劑徹底解決了廢膜片造成的擠出不穩(wěn)定，產(chǎn)品縱向薄厚不均勻及熔融均化方面的部分難題。
2、將松緊螺桿、添加劑、綜合參數(shù)三要素有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了一次廢聚乙烯塑料膜及制品的循環(huán)再生利用，原料100%采用廢聚乙烯塑料膜，不需造粒、熔粒，直接一次熔融制成新塑料膜，解決了現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)(經(jīng)二次熔融)只能添加少部分廢膜的局限性，突破了現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)必須經(jīng)過(guò)造粒、二次熔融才能成膜的技術(shù)難題。再生的農(nóng)用地膜和包裝膜經(jīng)權(quán)威部門檢驗(yàn)測(cè)試，各項(xiàng)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，少部分指標(biāo)超國(guó)標(biāo)5倍以上。3、減少了工序，節(jié)約了能源，降低了成本，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)、減少污染、保護(hù)環(huán)境提供了一條全新的技術(shù)途徑。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程 圖2為本發(fā)明松緊螺桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I為加料段；2為熔融段；3為均化段。
具體實(shí)施例方式為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，舉實(shí)施例如下:
實(shí)施例1
首先對(duì)聚乙烯農(nóng)用地膜廢膜料進(jìn)行預(yù)處理、粗粉碎水洗、細(xì)粉碎成平均片徑不大于8 mm的廢膜片水洗、甩干；然后投放添加劑，以改善物料在吹塑機(jī)中的理化性能與狀態(tài)，經(jīng)攪拌、烘干，借助具有“一松一緊”螺紋結(jié)構(gòu)的螺桿(松緊螺桿，見(jiàn)附圖2)進(jìn)料擠壓，經(jīng)熔融、吹塑成型，得制膜產(chǎn)品。添加劑與廢膜料的質(zhì)量配比為1.2%。: 998.8%。，添加劑由碳酸氫鈉、粉狀低壓聚乙烯、粉狀聚丙烯和復(fù)合助劑按下列的質(zhì)量配比構(gòu)成:碳酸氫鈉:粉狀低壓聚乙烯:粉狀聚丙烯:復(fù)合助劑=0.8: 1.0: 1.2:3.0，其中復(fù)合助劑由交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、成核劑、開(kāi)口劑按下列質(zhì)量配比構(gòu)成:交聯(lián)劑:偶聯(lián)劑:成核劑:開(kāi)口劑=10%: 7%: 10%: 5%o所述交聯(lián)劑由以下兩種成份混配而成:過(guò)氧化二異丙苯0.5和二月桂酸二丁基錫
0.5，各成份以重量份計(jì)；所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑；
所述的成核劑為美利肯成核劑Hyperform HPN-20E (市售品)；所述的開(kāi)口劑為油酸酰胺。熔融溫度175°C ;薄膜的吹脹比1:3.5 ;薄膜的牽引比1:4.0 ;薄膜的冷凝線高度280 mm。結(jié)合圖2，本發(fā)明采用松緊螺桿，沿物料擠出方向分成加料段1、熔融段2、均化段3，加料段，I和熔融段2設(shè)置為具有直角三角形螺紋斷面的雙頭螺紋，均化段3設(shè)置螺距相等的三頭螺紋，并且順著物料擠出方向，三頭螺紋中的各螺紋的螺槽深度有由淺漸深、由深漸淺的間隔變化(如第一螺紋的螺槽深度為由淺漸深，第二螺紋的螺槽深度就為由深漸淺，第三螺紋的螺槽深度又為由淺漸深)，均化段3分為等長(zhǎng)的三分段，分段間有段間間隔槽，間隔槽的槽深21 mm，槽寬8 14 mm。加料段1、熔融段2和均化段3各占螺桿上螺紋總長(zhǎng)度(如圖2所示a點(diǎn)到d點(diǎn))的1/3。此種長(zhǎng)度比例為最優(yōu)比例，有利于產(chǎn)品品質(zhì)的進(jìn)一步提高。熔融段RR沿物料擠出方向螺桿的公稱直徑漸次加大，其一端(b端)與另一端(c端)的直徑之比為1.8 2.2:2.9 3.6。加料段I和熔融段2的雙頭螺紋的螺槽深:Tll mm，螺距 45 70 mm。經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督局檢驗(yàn)站對(duì)本發(fā)明生產(chǎn)的農(nóng)用地膜檢驗(yàn)結(jié)果(表I)。
權(quán)利要求
1.一次性熔融再生聚乙烯農(nóng)用地膜制備工藝，其特征在于，通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn): 首先對(duì)聚乙烯農(nóng)用地膜廢膜料進(jìn)行預(yù)處理、粗粉碎水洗、細(xì)粉碎水洗、甩干；然后投放添加劑，經(jīng)攪拌、烘干、進(jìn)料擠壓、熔融、吹塑成型，得制膜產(chǎn)品； 添加劑與廢膜料的質(zhì)量配比為0.5%0 1.2%0: 998.8%0 999.5%。，添加劑由碳酸氫鈉、粉狀低壓聚乙烯、粉狀聚丙烯和復(fù)合助劑按下列的質(zhì)量配比構(gòu)成:碳酸氫鈉:粉狀低壓聚乙烯:粉狀聚丙烯:復(fù)合助劑=0.8-1.2: 1.0-1.4: 0.8-1.2:2.7-3.3，其中復(fù)合助劑由交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、成核劑、開(kāi)口劑按下列質(zhì)量配比構(gòu)成:交聯(lián)劑:偶聯(lián)劑:成核劑:開(kāi)口劑=11 ±10%: 10 ±7%: 10 ±3%: 10 ±6%; 所述交聯(lián)劑由以下兩種成份混配而成:過(guò)氧化二異丙苯0.5^1和二月桂酸二丁基錫0.5，各成 份以重量份計(jì)；所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑； 所述的成核劑為美利肯成核劑Hyperform HPN-20E ；所述的開(kāi)口劑為油酸酰胺。
2.如權(quán)利要求1所述的再生聚乙烯農(nóng)用地膜制備工藝，其特征在于，最適宜加工參數(shù):熔融溫度130 185°C ;薄膜的吹脹比1:3.5 ;薄膜的牽引比1:4.0 ;薄膜的冷凝線高度200 300mmo
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種農(nóng)用地膜制備工藝，具體涉及一次性熔融再生聚乙烯農(nóng)用地膜制備工藝，屬農(nóng)化領(lǐng)域。該制備工藝首先對(duì)聚乙烯農(nóng)用地膜廢膜料進(jìn)行預(yù)處理、粗粉碎水洗、細(xì)粉碎水洗、甩干；然后投放添加劑，經(jīng)攪拌、烘干、進(jìn)料擠壓、熔融、吹塑成型，得制膜產(chǎn)品。與傳統(tǒng)工藝相比，采用原料100%使用廢聚乙烯膜料，廢膜資源化利用率高；不用造粒，一次性熔融成膜，其生產(chǎn)工藝獨(dú)特、合理、投資少、成本低、易操作；生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)“三廢”產(chǎn)生，為聚乙烯農(nóng)用地膜廢膜料的再利用提供了一種新的途徑。
文檔編號(hào)C08K3/26GK103112184SQ20131004853
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者孫愛(ài)親, 毛璞, 陳振富, 屈凌波 申請(qǐng)人:河南省銀豐塑料有限公司