利用废旧地膜加工排水波纹管的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种排水\排污地埋波纹管的加工方法，属于非金属建筑用材技术领 域，具体地说是利用废旧地膜加工排水波纹管的方法。
【背景技术】
[0002] 我国塑料加工业已发展成为品种繁多，门类齐全的国民经济支柱产业。但由于塑 料不能在自然条件下降解，使得塑料废弃物逐渐积累下来，形成了严重的环境污染，即所说 的"白色污染"。废旧塑料仍然蕴含着巨大的再生资源，"白色污染"的存在是有限地球资源 的巨大浪费，因此，废旧塑料回收再利用不仅能解决"白色污染"问题，又能节约资源并产生 巨大的经济效益。
[0003] 双壁波纹管主要用于排水、排污，通常埋在地下，对管材外观要求不高，只要管材 具有一定环刚度和耐磨、耐腐蚀的性能，因此利用废旧塑料生产双壁波纹管具有非常好的 经济效益和社会效益。目前，利用废旧塑料加工排水\排污地埋波纹管的报道较多，从公 开的技术方案内容来看，可分为结构类波纹管和非结构类波纹管两种，结构类波纹管是以 各部位（材质）和对应连接关系为主制成的结构复杂的波纹管，其通过部件连接的方式 来实现波纹管测量、连接、转换、补偿、隔离、密封、减震等功能，如专利CN104214446A、CN 104019296A、CN104315270A等。非结构类波纹管则是通过原料组分的特性制成结构简 单的排水\排污波纹管，该类波纹管还可分为金属波纹管和塑料波纹管，金属波纹管成本 较高，地埋时间较长后易生锈，其在市政排水\排污工程中很少应用，如专利CN101949477 A;塑料波纹管以优质、轻便、不结垢，摩擦阻力小、使用寿命长等特点，是近年应用最广泛的 波纹管，如专利CN101603615A公开的一种预应力塑料波纹管及其制造方法，披露了"采用 包括回收再生塑料、纯再生塑料、防腐剂、抗老化剂、粘结剂和色素为原料"制成的波纹管， 该波纹管具有生产成本低、耐久性好、刚性优异等特点，然而单一塑料材质韧性高，收缩性 大，可变量大且变化后会出现细微不可逆形变，长久必然造成波纹管形变，影响使用效果。 CN103937075A公开了一种聚乙烯波纹管材及其制备方法，披露了 "75~100份聚乙烯、 5~25份聚丙烯、0. 5~15份增容剂、0. 5~25份刚性母料、0. 05~1. 5份抗氧剂、0. 02~ 1. 5份光稳定剂、0. 05~5份光屏蔽剂、0. 5~10份纳米材料进行初混，搅拌均匀后造粒得 到初混造粒料；再将初混造粒料与2~15份工程塑料进行共混，搅拌均匀后造粒得到共混 造粒料，然后将共混造粒料挤出成型"加工得到的波纹管，从其配方组分来看，该波纹管主 要用于户外等露天场所，长期经受风吹日晒，耐候性较高，但仍然存在环柔度过大，环刚性 不足的缺陷。由此可知，在现有技术中，利用废旧塑料制造的波纹管都存在刚性不足，环柔 度过高，形变量大，且长期形变后难以恢复的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于：提供一种生产成本低，环刚度和环柔度分配均衡，承载外压时 不易破裂且形变恢复较高的利用废旧地膜加工排水波纹管的方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 利用废旧地膜加工的排水波纹管，其特征在于：该排水波纹管采用包括以下重量 份的原料，通过塑料挤出机熔融挤出制成：改性废旧地膜72~80份、硅酸盐矿物组合物 25~32份、粉煤灰空心微珠6~9份、抗氧剂0. 3~2. 5份、偶联剂2. 2~5份、润滑剂 1. 8~4份、相容剂1. 5~4. 5份、色料0? 2~0? 5份。
[0007] 作为优选，所述的利用废旧地膜加工的排水波纹管，其特征在于：该排水波纹管采 用包括以下重量份的原料，通过塑料挤出机熔融挤出制成：改性废旧地膜76. 5份、硅酸盐 矿物组合物28份、粉煤灰空心微珠7. 5份、抗氧剂1. 8份、偶联剂4. 2份、润滑剂3. 5份、相 容剂3份、色料0.3份。
[0008] 所述的硅酸盐矿物组合物包括：石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石中的一种 或几种。
[0009] 所述的改性废旧地膜采用包括以下重量份的组分，通过塑料挤出机熔融挤出得 至IJ:废旧地膜回收粒子100份、炭黑5~10份、滑石粉8~15份、碳酸钙8~15份、稀释剂 2. 8~6份、催化剂0? 5~2份。
[0010] 利用废旧地膜加工排水波纹管的方法，包括以下步骤：
[0011] 1)废旧地膜改性
[0012] ①将回收的废旧地膜经清洗、去色后，用挤出造粒机造粒得到回收地膜料粒；
[0013] ②将炭黑、滑石粉、碳酸钙通过粉磨机研细，过120~200目筛，混合均匀得到填 料；将所述的料粒、填料以及稀释剂、催化剂共混，得到预混料；
[0014] ③预混料通过用挤出造粒机制备改性废旧地膜（聚乙烯）料粒，其中挤出造粒机 的加热温度为机筒一区150~158°C，二区180~182°C，三区185~192°C，四区190~ 198°C，五区195~208°C，机头一区185~205°C，口模12~220°C，加热时间为1.8~2小 时，主机转速为8~20转/分钟，切粒转速为5~12次/秒，冷却水温为22~30°C;
[0015] 2)共混
[0016] 将步骤1)制备得到的改性废旧地膜（聚乙烯）料粒加入30~45°C的搅拌机中， 依次加入硅酸盐矿物组合物、粉煤灰空心微珠、偶联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂以及色料， 然后搅拌形成共混料；
[0017] 3)造粒
[0018] 将步骤2)中得到的共混料用挤出造粒机造粒得到共混造粒料，其中挤出造粒机 的加热温度为机筒一区140~160°C，二区170~185°C，三区180~195°C，四区185~ 200°C，五区190~210°C，机头一区180~210°C，口模190~225°C，加热时间为1. 5~2. 5 小时；主机转速为1~25转/分钟，切粒转速为1~15次/秒；冷却水温为20~45°C;
[0019]4)挤出
[0020] 将上述步骤3)所得到的共混造粒料经单螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出得到 聚乙烯波纹管，其中波纹层主机与内壁层主机加热温度为挤出机一区140~160°C，二区 170 ~185°C，三区 175 ~190°C，四区 180 ~220°C，五区 185 ~220°C，六区 190 ~235°C， 法兰140~200°C，过度网175~220°C，加热板180~220°C，模具1区180~-195°C，模具 2区180~195°C，模具3区185~195°C，模具4区182~200°C，模具5区185~210°C， 模具6区185~220°C，模具7区170~190°C，模具8区175~195°C;加热时间为2~3 小时，主机螺杆转度为10~100转/分钟，电流为40~180A，机头压力为3~20Mpa，水 箱压力为〇? 01~〇? 〇5Mpa，牵引速度为0? 1~8米/分钟。
[0021] 与现有废旧塑料波纹管相比，本发明的有益效果在于：
[0022] 1)本发明采用改性废旧地膜为原料，加入硅酸盐矿物组合物、粉煤灰空心微珠等 辅料加工制成，具有生产成本低，环保安全的优点。同时，由于加入硅酸盐矿物组合物，其为 结构复杂的化学惰性成分，不仅提高波纹管环刚度和环柔度，更能承受长期酸碱性污水冲 击，可逆性变形性适中，不易腐蚀损坏；由于加入粉煤灰空心微珠，不仅提高波纹管环刚性， 更增加波纹管疏水能力和抗压缓冲能力，承载外压不易发生破裂，并降低管壁黏附力，避免 污水中的可凝固物质沉积。
[0023] 2)本发明波纹管不导电，可防止杂散电流腐蚀，具有很好的耐劳性能，能大大提高 构件的抗疲劳性能，同时塑料与混凝土的粘结性就优于铁皮与混凝土的粘结性，同时波纹 管的波纹较高，与混凝土机械吻合较好。
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