Способ изготовления плиточного облицовочного материала из отходов полимерного материала

 

Использование: производство облицовочного и/или кровельного материала с использованием отходов биполимерных пленок с различной температурой деструкции. Сущность: 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. Формование осуществляют посредством прессования при одновременном охлаждении.

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.

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).

Недостатком известного способа является высокая себестоимость готового материала из-за того, что в качестве армирующих волокон используют новые материалы.

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).

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.

Изобретение позволяет снизить себестоимость и повысить качество готового материала.

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.

Способ осуществляют следующим образом.

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.

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.

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.

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.

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.

Примеры конкретного выполнения способа.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Формула изобретения

СПОСОБ 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, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости и повышения качества готового материала, 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 проводят до температуры выше температуры плавления легкоплавкой части и ниже температуры деструкции тугоплвкой части, а формование осуществляют посредством прессования при одновременном охлаждении.