RU2019409C1

RU2019409C1 - Method for manufacture of facing tile material from polymer waste

Info

Publication number: RU2019409C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Максимович Сердюков; Александр Иванович Мирошников
Original assignee: Алексей Максимович Сердюков; Александр Иванович Мирошников
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: manufacture of facing and/or roofing materials. SUBSTANCE: this method prescribes using bipolymer film having low- and high-melting portions as starting stuff, positioning two stuff layers so that low-melting portions close to comminuted bed of material, maintaining heating temperature in excess of low-melting portion melting temperature and below high-melting portion destruction temperature, and producing desired product by pressure-molding with cooling. EFFECT: more sophisticated technique.

Description

Изобретение относится к химическим полимерам и может быть использовано при производстве облицовочного и(или) кровельного материала с использованием отходов биполимерных пленок с различными температурами деструкции. The invention relates to chemical polymers and can be used in the production of facing and (or) roofing material using waste bipolymer films with different temperatures of destruction.

Известен способ переработки отходов полимерных материалов, при котором в форму вносят отходы полимерных материалов и 1-3 слоя армирующих материалов в виде тканей или волокон и формуют под давлением при температуре выше температуры плавления одного или нескольких компонентов (см. авт.свид. СССР N 939243, кл. B 29 B 17/00, 1980). A known method of processing waste polymeric materials, in which waste is introduced into the form of polymeric materials and 1-3 layers of reinforcing materials in the form of fabrics or fibers and molded under pressure at a temperature above the melting point of one or more components (see ed. Certificate. USSR N 939243 Cl. B 29 B 17/00, 1980).

Недостатком известного способа является высокая себестоимость готового материала из-за того, что в качестве армирующих волокон используют новые материалы. The disadvantage of this method is the high cost of the finished material due to the fact that new materials are used as reinforcing fibers.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления плиточного облицовочного материала отходов полимерного материала, при котором в форму вносят два слоя материала и один слой, размещенного между ними измельченного материала, нагревают слоистую заготовку в форме, формуют и охлаждают (см. авт.свид. N 1219384, кл. B 29 C 35/02, 1984). The closest in technical essence to the invention is a method of manufacturing a tiled facing material of waste polymeric material, in which two layers of material are introduced into the mold and one layer of ground material placed between them is heated, the laminated preform is molded, formed and cooled (see autosweet N 1219384, CL B 29 C 35/02, 1984).

Недостатками известного способа также является высокая себестоимость готового материала из-за того, что в качестве связующего слоя используют новый полимер и низкое качество готового материала. The disadvantages of this method is also the high cost of the finished material due to the fact that as a binder layer using a new polymer and low quality of the finished material.

Изобретение позволяет снизить себестоимость и повысить качество готового материала. The invention allows to reduce the cost and improve the quality of the finished material.

Достигается это тем, что в способе изготовления плиточного облицовочного материала из отходов полимерного материала, при котором в форму вносят два слоя материала и один слой, размещенного между ними измельченного материала, нагревают слоистую заготовку в форме, формуют и охлаждают, согласно изобретения, в качестве перерабатываемого материала используют биполимерную пленку с легкоплавкой и тугоплавкой частями, два слоя материала размещают легкоплавкими частями к измельченному слою материала, при этом нагревание производят до температуры, выше температуры плавления легкоплавкой части и ниже температуры деструкции тугоплавкой части, а формование осуществляют посредством прессования при одновременном охлаждении. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing a tiled facing material from waste polymeric material, in which two layers of material are introduced into the mold and one layer of ground material placed between them, the laminated preform is heated in the mold, molded and cooled, according to the invention, as a processed The material used is a bipolymer film with low-melting and high-melting parts, two layers of material are placed with low-melting parts to the ground material layer, while heating is carried out to a temperature rounds, above the melting temperature of the low-melting part and below the temperature of the destruction of the refractory part, and molding is carried out by pressing while cooling.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В переносную форму, на ее дно, выполненное в выбранной изготовителем конфигурации, помещают биполимерную пленку тугоплавкой частью вниз, а легкоплавкой - вверх. На поверхность пленки засыпают измельченные отходы этой же пленки необходимой толщины. На измельченные отходы помещают биполимерную пленку, но в обратном положении - легкоплавкой частью вниз, а тугоплавкой - вверх. Переносную форму, заполненную таким образом, помещают в печь и нагревают. Температуру выдерживают в пределах выше точки плавления легкоплавкого материала, но не выше температуры деструкции тугоплавкой части пленки. Затем переносную форму помещают в стационарную форму и прессуют с одновременным охлаждением. In a portable form, on its bottom, made in the configuration selected by the manufacturer, the bipolymer film is placed with the refractory part down and the low-melting one up. Shredded waste of the same film of the required thickness is poured onto the surface of the film. A bipolymer film is placed on the crushed waste, but in the opposite position, with the low-melting part down, and the high-melting one up. A portable form filled in this way is placed in an oven and heated. The temperature is maintained within the range above the melting point of the fusible material, but not higher than the temperature of the destruction of the refractory part of the film. Then the portable mold is placed in a stationary mold and pressed with simultaneous cooling.

Во время достижения температуры выше точки плавления легкоплавкого материала он размягчается как в составе измельченной массы, так и на цельных пленках, помещенных с двух сторон всего состава. Размягченные частицы из измельченной массы склеиваются с нерасплавленными кусочками тугоплавкого материала и свариваются с поверхностью пленок, помещенных снизу и сверху. При прессовании и остывании расплавленная часть материала фиксирует все слои в монолитную несущую плиту, выбранной изготовителем формы, например в виде ребристого шифера. When the temperature reaches above the melting point of the fusible material, it softens both in the composition of the crushed mass and on solid films placed on both sides of the whole composition. The softened particles from the crushed mass are glued together with unmelted pieces of refractory material and welded to the surface of the films placed below and above. During pressing and cooling, the molten part of the material fixes all the layers in a monolithic bearing plate, selected by the mold manufacturer, for example, in the form of ribbed slate.

В отличие известных предложенный способ утилизации отходов биполимерных пленок предусматривает измельчение отходов и размещение измельченной массы между двумя пленками этого же состава, расположенными к измельченной массе легкоплавким слоем, нагреванием скомпанованной системы до температуры выше точки плавления легкоплавкой составляющей крошки и пленки, но не выше температуры деструкции тугоплавкой части пленок, с последующим прессованием при охлаждении в форме выбранного фасона. In contrast to the known methods, the proposed method for utilizing bipolymer film wastes involves crushing the waste and placing the crushed mass between two films of the same composition located to the crushed mass with a low-melting layer, heating the compounded system to a temperature above the melting point of the low-melting crumb and film component, but not higher than the refractory degradation temperature parts of the films, followed by pressing during cooling in the form of the selected style.

Снижение себестоимости достигнуто тем, что для производства, например, облицовочного материала использован дешевый материал, каковым являются отходы биполимерных пленок, утилизация которых до настоящего времени полностью не решена. Для создания крепкого облицовочного материала использована эта же пленка, имеющая низкую стоимость по сравнению с другими составляющими при изготовлении подобных материалов. Технологический процесс также не требует больших затрат - необходима фигурная или плоская форма и нагрев в простой печи. The cost reduction was achieved by the fact that for the production of, for example, facing material, cheap material was used, which is the waste of bipolymer films, the utilization of which has not yet been completely resolved. To create a strong lining material, the same film was used, which has a low cost compared to other components in the manufacture of such materials. The technological process also does not require large expenditures - a figured or flat shape and heating in a simple furnace are required.

Повышение качества готового материала достигнуто за счет того, что при нагреве до температуры, при которой плавится легкоплавкая составляющая пленки-отходов, расплав склеивается с нерасплавленными кусочками пленки-отходов из тугоплавкого материала и сваривается с размягченной поверхностью пленок, расположенных с двух сторон измельченной массы. В результате получается монолитная плита или фигурное образование, например шифер. Материал получается крепким и легким, легко агрегатируется между собой, свободно транспортируется и обладает долговечностью использования без потери высоких качеств как облицовочный или кровельный материал. Improving the quality of the finished material was achieved due to the fact that when heated to a temperature at which the low-melting component of the waste film melts, the melt is glued with unmelted pieces of the waste film from refractory material and welded to the softened surface of the films located on both sides of the ground mass. The result is a monolithic slab or figured formation, such as slate. The material is strong and lightweight, easy to aggregate with each other, transported freely and has a long service life without losing high qualities as a facing or roofing material.

Примеры конкретного выполнения способа. Examples of specific performance of the method.

При разработке способа утилизации и обосновании параметров технологического процесса мы использовали пленку и ее отходы, изготовленную из двух слоев - с одной стороны пленка из полиэтилена ГОСТ 16337-77 с температурой плавления 150^оС, а с другой - пленка полиэтилентерефталата ГОСТ 24234-80 с температурой плавления 260^оС. В готовом виде пленка представляет двуслойный материал, разработанный с целью изготовления, например, емкостей для содержимого в сухом или жидком виде. С нижней стороны расположен полиэтилен, как наименее реактивный, а с наружной стороны расположен полиэтилентерефталат, как наиболее крепкий на разрыв и растяжение. В практике наблюдается масса отходов из приведенной биполимерной пленки.In developing a method of recycling and justification process parameters, we used the film and its waste is made of two layers - one side of the polyethylene film GOST 16337-77 with melting point 150 ^{° C,} and with another - a polyethylene terephthalate film with GOST 24234-80 temperature melting 260 ^about C. In the finished form, the film is a two-layer material designed for the manufacture of, for example, containers for contents in dry or liquid form. On the lower side is polyethylene, as the least reactive, and on the outside is polyethylene terephthalate, as the most tensile and tensile. In practice, there is a mass of waste from the above bipolymer film.

П р и м е р 1. Отходы пленки, состоящей из сваренных по плоскости полиэтиленовой и полиэтилентерефталатной частей, измельчили и поместили на дно переносной формы, выстланной пленкой этого же состава полиэтилентерефталатной, т. е. тугоплавкой частью вниз, полиэтиленовой - вверх. Сверху измельченной массы поместили пленку этого же состава, но теперь полиэтиленовой, т.е. легкоплавкой, частью вниз, а полиэтилентерефталатной частью вверх. Форму со скомпонованным содержимым поместили в печь и нагревали до достижения 160^оС. Переносную форму с содержимым вынесли из печи и поместили в стационарную форму, смонтированную во взаимодействии с плитой пресса, при помощи которой произвели прессование всей массы в форме до момента остывания, т. е. до достижения температуры ниже 110^оС. В одном варианте дно переносной и стационарной форм было плоским, в другом - ребристым, по форме шифера. Готовые листы равномерные по толщине по всей плоскости и боковым ребрам шифера. На разпиловке не наблюдали пустот между материалом. Листы стойкие на излом. Поверхность листов глянцевая.Example 1. The waste film consisting of plane-welded polyethylene and polyethylene terephthalate parts was crushed and placed on the bottom of a portable mold lined with a film of the same composition polyethylene terephthalate, that is, high-melting part down, polyethylene up. A film of the same composition, but now polyethylene, i.e. fusible, part down, and polyethylene terephthalate part up. Shape arranged with contents was placed in an oven and heated until 160 ° ^C. A portable form with the contents taken out from the oven and placed in a fixed shape, mounted in conjunction with a press plate with which the entire mass of compression produced in the form before the cooling, ie. e. until the temperature reaches below 110 ^o C. In one embodiment, the bottom of the portable and stationary forms was flat, in the other - ribbed, in the form of slate. Finished sheets are uniform in thickness over the entire plane and side edges of the slate. At sawing, no voids were observed between the material. Sheets resistant to fracture. The surface of the sheets is glossy.

П р и м е р 2. Все параметры способа выдержаны как и в первом примере. Температуру довели до 210^оС. Последующее прессование при охлаждении, как и в первом примере. Готовый материал имеет слегка бугристый вид поверхности. На распиловке замечены пустоты в материале. Это происходит из-за высокой температуры, при которой полиэтилен в отходах и на нижней и верхней внутренних поверхностях пленок приобрел повышенную текучесть. Особенно такой факт наблюдали при изготовлении шифера, где на восходящих и нисходящих ребрах вообще обнаружено незначительное количество полиэтилена.PRI me R 2. All parameters of the method are sustained as in the first example. The temperature was adjusted to 210 ^C. Subsequent pressing at cooling as in the first example. The finished material has a slightly bumpy surface appearance. At sawing, voids in the material are noticed. This is due to the high temperature at which the polyethylene in the waste and on the lower and upper inner surfaces of the films has acquired increased fluidity. This fact was especially observed in the manufacture of slate, where a small amount of polyethylene was generally found on the ascending and descending ribs.

П р и м е р 3. Все параметры способа выдержаны, как в первом примере. Только температуру выдерживали на уровне 120^оС. Последующее прессование при охлаждении, как в первом примере. Также отмечали некоторую бугристость поверхности готового материала. На распиловке замечены пустоты в материале. Это произошло из-за недостаточного нагрева, когда полиэтиленовая составляющая измельченной части недостаточно размягчена и не заполняет промежутки и недостаточно склеивает измельченные частицы полиэтилентерефталата и всю массу с противолежащими пленками.PRI me R 3. All the parameters of the method are sustained, as in the first example. Only the temperature was maintained at ¹²⁰ ° C under cooling with subsequent pressing, as in the first example. Some roughness of the surface of the finished material was also noted. At sawing, voids in the material are noticed. This happened due to insufficient heating, when the polyethylene component of the crushed part is not sufficiently softened and does not fill in the gaps and does not sufficiently adhere the crushed particles of polyethylene terephthalate and the entire mass with opposite films.

Таким образом, опытным путем установлен температурой нагрева массы в переносной форме: в пределах 150...170^оС. Необходимо учитывать также, что температура размягчения полиэтилентерефталатной пленки равна 245...248^оС, что нежелательно при изготовлении материала из отходов биполимерных пленок, т. е. температура нагрева массы должна быть значительно ниже температуры деструкции тугоплавкой части. Для других марок пленки температура другая.Thus, empirically set heating temperature of the mass in the form of a portable within 150 ... 170 ° ^C is necessary to consider also that the softening temperature of the polyethylene terephthalate film is 245 ... 248 ^{° C,} which is undesirable in the manufacture of waste material films bipolimernyh , i.e., the temperature of heating the mass should be significantly lower than the temperature of the destruction of the refractory part. For other brands of film, the temperature is different.

Использование изобретения позволяет получать экономический эффект, который обусловлен низкой себестоимостью готового материала за счет использования дешевых и доступных отходов и самой биполимерной пленки, а также с учетом качества готового материала как облицовочных плиток или шифера, для изготовления которых не требуется сложного оборудования. The use of the invention allows to obtain an economic effect, which is due to the low cost of the finished material through the use of cheap and affordable waste and the bipolymer film itself, as well as taking into account the quality of the finished material as tiles or slate, for the manufacture of which no complex equipment is required.

Claims

METHOD FOR MANUFACTURING TILED FACING MATERIAL FROM POLYMERIC MATERIAL WASTE, in which two layers of material and one layer of crushed material placed between them are introduced into the mold, the laminated preform is heated in the mold, formed and cooled, characterized in that, in order to reduce cost and improve quality material, as a recyclable material, a bipolymer film with low-melting and high-melting parts is used, two layers of material are placed with low-melting parts to the ground material layer la, while heating is carried out to a temperature above the melting point of the low-melting part and below the temperature of the destruction of the refractory part, and molding is carried out by pressing while cooling.