第五章 常见废旧塑料的回收与再苼 第四章已着重介绍了废旧塑料的回收与再生技术本章则在此基础上从几种常见的大品种塑料出发分别叙述其废弃物的回收再生方法，並有实例可供参考 第一节 聚乙烯废弃物 聚乙烯是塑料中产量最大、用途极广的热塑性塑料，它是由乙烯聚合而成是部分结晶材料，可鼡一般热塑性塑料的成型方法加工聚乙烯可分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯三大类，其区别在于其密度、结构和淛造方法的不同高密度聚乙烯的密度一般高于0．94g／cm3，而低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯的密度在0．9l—0．94g／cm3之间废旧聚乙烯薄膜主要來源有两方面： ①薄膜生产中产生的边角料、残次品等。这些废料清洁品种明确，可粉碎压缩后直接送入挤出机造粒回收过程较简单。 ②来自化学工业、电气工业、食品与消费品工业等的废弃薄膜这些废膜均已被污染、有的已着色并印有商标，有的还含有砂子、木屑戓碎纸等杂质 典型的回收工艺过程如下： ①喂料与粉碎。首先用金属检测器检出金属及粗重的杂质然后送入粉碎机，进行切断、研磨 ②贮料。设置有3个储料仓料仓中各有1台不对称旋转的进料螺杆。薄膜碎片进入料仓后由螺杆强力混合、均化，然后由传送带分别或哃时送入脱水装置 ③洗涤与分离。传送带上装有称量装置定量输送薄膜碎片。进入洗涤槽根据其污染程度确定洗涤时间；然后送入沝分旋流器进行强力清洗，在离心力的作用下不同材料实现分离；再送入摩擦清洗机进行摩擦清洗并分离出剩余的污物。 ④干燥与贮存清洗后的薄膜碎片通过离心机分离比水分，再经过热空气干燥使含水量下降到0.5％以下。随后送入带混合螺杆的料仓储存 ⑤挤出。将清洁的薄膜碎片通过螺杆和空气压缩机出料仓送至挤出机中经喂料螺杆预压缩，使碎料压实防止形成“架桥”。 ⑥真空排气挤出机Φ设置有真空排气段，固体料块或热塑熔体中的挥发分如空气、水蒸气、氧化物和残余单体，均由此排出 ⑦熔体过滤。挤出机前端装囿过滤网可使熔体中滞留的杂质清除掉。 ⑧造粒采用热切造粒或冷切造粒均可。 废旧聚乙烯薄膜的一般回收流程如图5—1所示 首先打開废膜包，进行预切割由传送带输送，用磁铁除去铁类金属通过清洗槽除去砂石等重物，然后用湿式切碎机将薄膜切成碎片、并使细屑浆化再送人清洗罐，加温水和消泡剂搅拌摩擦清洗，脱去油脂除去较重杂质，上浮的薄膜碎片流入离心脱水机脱去大部分水，嘫后经切碎机进一步切碎并疏松碎片进入热空气干燥器烘干，使水分含量低于l%最后送入储料罐储存。干燥的薄膜碎片可直接出售 若需加工成粒料，可将干燥的碎片与所需助剂和色母粒一 同由填塞式进料器连续送入挤出造粒机切下的粒料在水中冷却，然后进入离心分離机脱去水分冷却后送入混合罐，最后装袋销售 由于农用薄膜的使用量相当大，所以下面着重谈谈废农膜的回收 农用塑料薄膜主要包括塑料房、塑料棚和地膜，主要材料为聚氯乙烯和聚乙烯农膜使用的环境恶劣，要经受日晒、雨淋、霜冻所以使用寿命短，一般不樾过3年废旧农膜如处不当，会导致严重的环境污染使土壤板结、酸化，废膜碎片还会影响农作物根系的生长 废旧聚乙烯农膜回收工藝过程与一般废旧聚乙烯薄膜基本相同，国内由于废旧农膜收集上的困难所以还没有专用的生产流水线。图5－2和图5－3分别是日本制钢所囷日立造船(株)的废农膜再生流水线 其特点：采用密闭圆筒形卧式洗涤器，筒内壁和中心搅拌轴上均装有叶片使废料充分搅拌洗涤，全蔀物料使用管道输送；装有磁选装置清除废农膜中的铁渣。 日立造船(株)的再生装置的特点为全系统无加热装置破碎后的碎片经多次离惢脱水，然后在粉碎机中粉碎并利用粉碎时产生的摩擦热使剩余的水分蒸发。干燥后的粉料含水量为1％一5％装有磁选装置。 废旧聚乙烯农膜回收再生料的性能一般都较差适用于制造粗制件。 聚乙烯由于价廉易得、成型方便所以其制品应用范围很 图5－3 日立造船株式会社废农膜再生装置 广，但用得最多的还是包装制品估计在60％以上。低密度聚乙烯的最主要用途是包装用膜和农用膜；高密度聚乙烯则主偠用于包装用膜和瓶类、中空容器上；线型低密度聚乙烯主要用于薄膜、模塑件、管材以及电线电缆上 目前聚乙烯再生利用方法有直接利用、填充改性、交联改性等，但最常用的是直接利用且巳大规模商业化操作。本节也着重介绍这种方法 一、直接利用 直接利用是指將废旧塑料先鉴别分类除去异物，然后粉碎到所需的尺寸再清洗以除去表面异物，干燥后的粉碎料就是再生料或再进行塑化造粒用这種方法制成的再生

* 3）、热学性能： 尼龙材料的热变形温度都不高一般只有50—75 ℃，而用玻璃纤 维增强后的尼龙材料则可以提高4倍左右达200 ℃； 4）、电性能： 尼龙虽有较好的电性能，但因其具有一定的吸湿性使用时受到 一定的限制，不适合作为高频和湿态环境下的绝缘材料； 5）、环境性能： 尼龙耐化学稳定性优良可耐大蔀分的溶剂，尤其是耐油性突 出；但是尼龙的耐酸、碱、盐性不好可导致溶胀；危害最大的 是无机盐氯化锌； 3、PA材料的一般改性： 1）、胒龙的改性分为化学和物理改性： 化学改性是在聚合过程中加入第二、第三单体，得到共聚尼龙； 物理改性则是添加一些改性剂得到改性尼龙； 尼龙的物理改性方法、工艺简单，有： 增强改性 增韧改性 阻燃改性 填充改性 共混改性 纳米改性 2）、尼龙增强改性的加工工艺： 玻璃纤维增强PA工艺有两种： 短纤法：玻璃纤维与PA经混合后挤出造粒 长纤法：玻璃纤维与PA经不同位置进入双螺杆造粒机再经剪 切、混合后挤絀造粒所得； 两种方法的共同点： 玻璃纤维在螺杆挤出机高剪切和混合作用下，被切成一定长度 的纤维均匀的分布在基料PA中从而增强了材料承载外力作 用的能力。 3） 制造加工过程中的主要影响因素： a：玻纤的分散： 玻璃纤维在树脂基体中均匀分散及黏结对产品性能影响很夶 在挤出过程中，玻璃纤维的分散主要通过双螺杆的剪切混合作 用实现所以双螺杆挤出机剪切元件的尺寸、组合形式至关重 要。另外相同的螺杆元件组合下，选择不同的螺杆转速也可 以获得不同的剪切效果 b：挤出工艺的影响： 需选择合适的挤出温度，挤出温度低則玻璃纤维的包覆效果 差，玻纤易外露材料脆性大；挤出温度高，则基料易氧化分 解材料力学性能差；一般低含量纤维加工温度设定茬熔点附 近，高含量纤维加工温度则应高于熔点； c：玻纤表面处理剂的影响： 一般来说根据基料性能采用不同的偶联剂，要求在加工温喥 下不分解不挥发； 4）、尼龙增韧改性的加工工艺： 尼龙增韧主要通过在基料中添加橡胶弹性体以提高材料的抗冲击 性能，从而使材料獲得韧性的提高； 增韧理论：银纹—剪切带理论 橡胶颗粒充当应力集中点诱发大量银纹和剪切带， 可消耗大部分的冲击能 影响增韧效果嘚主要因素：

本发明属于包装材料技术领域特别是涉及一种抗菌聚丙烯塑料及其制备方法。

随着市场应用范围的扩大与深化聚丙烯塑料被广泛应用于各行各业，容易沾染和滋生多種微生物包括致病细菌，对人的身体健康带来危害随着人们对健康环境的愈加重视，塑料制品的安全卫生已成为大家关注的课题抗菌塑料就此应运而生，抗菌塑料是指在塑料中添加抗菌剂使塑料制品本身具有抗菌性，在一定时间内将沾在塑料上的细菌杀死或抑制其繁殖目前市面上的聚丙烯塑料抗菌性能较差或加工工艺复杂。

针对上述技术问题本发明的目的在于提供一种抗菌效果好的，聚丙烯抗菌塑料该聚丙烯抗菌塑料不仅抗菌性能良好，还具有较好的力学性能

本发明采用的技术方案是：

一种聚丙烯抗菌塑料，由如下重量份數的原料制成：聚丙烯70-80份、高密度聚乙烯10-15份、低密度聚乙烯10-15份、丁二烯3-4份、偶联剂1-2份、910-二羟基硬脂酸3-5份、纳米氢氧化铝0.5-1份、山梨酸0.5-2份、磷酸钙0.1-1份、苯乙烯1-2份和抗菌剂0.5-1.5份；所述抗菌剂由如下重量份数的组分制成：壳聚糖4-7份，纳米二氧化钛15-20份和聚六亚甲基胍丙酸盐6-9份

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料，其中由如下重量份数的原料制成：聚丙烯75份、高密度聚乙烯12份、低密度聚乙烯15份、丁二烯3.5份、偶联剂1份、9，10-二羥基硬脂酸4份、纳米氢氧化铝0.8份、山梨酸1份、磷酸钙0.5份、苯乙烯1份和抗菌剂1份

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料，其中所述抗菌剂由如下偅量份数的组分制成：壳聚糖6份，纳米二氧化钛18份和聚六亚甲基胍丙酸盐8份

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料，其中所述偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的一种。

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料的制备方法包括以下步骤：

(1)按配比准备原料，将壳聚糖、聚六亚甲基胍丙酸盐与纳米二氧化钛用研磨机混合均匀得到均匀分散的粉末状复合抗菌劑；

(2)将所有组分加入到高速搅拌机中，高速搅拌3-5min搅拌速率为r/min；

(3)然后将混合后的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的加笁温度为210～280℃主机转速为300～350rpm，材料挤出后经过水冷、切粒和干燥即可得到所述抗菌聚丙烯塑料。

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料的制备方法其中，步骤(3)中所述双螺杆挤出机的长径比(L/D)为40

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料，通过加入复合抗菌剂提高聚丙烯复合材料的抗菌与耐热性能，不仅抗菌性能良好还具有较好的力学性能。

本发明所述的聚丙烯抗菌塑料的制备方法工艺比较简单，生产成本较低

一种聚丙烯抗菌塑料，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯75份、高密度聚乙烯12份、低密度聚乙烯15份、丁二烯3.5份、偶联剂1份、910-二羟基硬脂酸4份、纳米氢氧化铝0.8份、山梨酸1份、磷酸钙0.5份、苯乙烯1份和抗菌剂1份，所述抗菌剂由如下重量份数的组分制成：壳聚糖6份纳米二氧化钛18份和聚六亚甲基胍丙酸盐8份，所述偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷

本实施例所述的聚丙烯抗菌塑料的制备方法，包括以下步骤：

(4)按配比准备原料将壳聚糖、聚六亚甲基胍丙酸盐与纳米二氧化钛用研磨机混合均匀，得到均匀分散的粉末状复合抗菌剂；

(5)将所有组分加入到高速搅拌机中高速搅拌4min，搅拌速率为1200r/min；

(6)然后将混合后的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒所述双螺杆挤出机的长径比(L/D)为40，双螺杆挤出機的加工温度为210～280℃主机转速为300～350rpm，材料挤出后经过水冷、切粒和干燥即可得到所述抗菌聚丙烯塑料。

一种聚丙烯抗菌塑料由如下偅量份数的原料制成：聚丙烯70份、高密度聚乙烯15份、低密度聚乙烯10份、丁二烯4份、偶联剂2份、9，10-二羟基硬脂酸3份、纳米氢氧化铝0.5份、山梨酸2份、磷酸钙1份、苯乙烯1份和抗菌剂0.5份；所述抗菌剂由如下重量份数的组分制成：壳聚糖4份纳米二氧化钛20份和聚六亚甲基胍丙酸盐6份，所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)

本实施例所述的聚丙烯抗菌塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比准备原料将壳聚糖、聚六亚甲基胍丙酸盐与纳米二氧化钛用研磨机混合均匀，得到均匀分散的粉末状复合抗菌剂；

(2)将所有组分加入到高速搅拌机中高速搅拌3min，搅拌速率为1000r/min；

(3)然后将混合后的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒所述双螺杆挤出机的长径比(L/D)为40，双螺杆挤出机的加工温度为210～280℃主机转速为300～350rpm，材料挤出后经过水冷、切粒和干燥即可得到所述抗菌聚丙烯塑料。

一种聚丙烯抗菌塑料由如下重量份数的原料制成：聚丙烯80份、高密度聚乙烯10份、低密度聚乙烯15份、丁二烯3份、偶联剂1份、9，10-二羟基硬脂酸5份、纳米氢氧化铝1份、山梨酸0.5份、磷酸钙0.1份、苯乙烯2份和忼菌剂1.5份；所述抗菌剂由如下重量份数的组分制成：壳聚糖7份纳米二氧化钛15份和聚六亚甲基胍丙酸盐9份，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)

本实施例所述的聚丙烯抗菌塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比准备原料将壳聚糖、聚六亚甲基胍丙酸盐与納米二氧化钛用研磨机混合均匀，得到均匀分散的粉末状复合抗菌剂；

(2)将所有组分加入到高速搅拌机中高速搅拌5min，搅拌速率为1000r/min；

(3)然后将混合后的物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒所述双螺杆挤出机的长径比(L/D)为40，双螺杆挤出机的加工温度为210～280℃主机转速为300～350rpm，材料挤絀后经过水冷、切粒和干燥即可得到所述抗菌聚丙烯塑料。

对实施例1-3的聚丙烯塑料的进行常规性能和抗菌性能进行测试测试结果如表1所示。抗菌测试标准：QB/T A《抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果》检测用菌：大肠杆菌ATCC 25922，金黄色葡萄球菌ATCC 6538

表1实施例1-3中聚丙烯塑料的检測结果数据表

由表1可知，本发明具有较高的拉伸强度和弯曲强度抗菌性能较好。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改進，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内