[发明专利]一种多阶挤出机造粒制备橡塑共混微孔渗灌管的方法

说明书

一种多阶挤出机造粒制备低成本高性能橡塑共混微孔渗灌管的方法属于废旧橡胶循环再利用水领域。利用一台同向双螺杆挤出机，一台或两台侧喂料机、一套切粒机头及冷却设备、一台挤出定型挤出机等，经过同向双螺杆挤出机活化段活化的胶粉和经过侧喂料机熔融塑化的塑料和增容改性剂在同向双螺杆挤出机混合段连续混合后，由切粒机头及冷却设备造粒，制备成均匀的橡塑共混粒料，再挤出后冷却定型，最后由牵引机和收卷机包装。该方法解决了胶粉和塑料同时处理存在的高温胶粉脱硫和低温塑料熔融不完全的矛盾及力学性能较差和气味较大的问题，还节省了添加剂。具有连续化、高效率、低成本、渗水均匀性好、力学性能增强、气味小、抗阻塞等优点。

技术领域：

本发明涉及一种制备橡塑共混微孔渗灌管的新方法，尤其涉及一种造粒制备橡塑共混微孔渗灌管的方法，属于废旧橡胶循环再利用和农业灌溉节水领域。

背景技术：

我国面临着废旧轮胎年产量世界第一和人均淡水资源极为有限的双重难题，其中，农业灌溉用水占总用水量50％，但我国的农田灌溉水有效利用系数仅为0.50，因此，高效环保利用废旧轮胎橡胶解决农业灌溉节水难题具有重要意义。橡塑共混微孔渗灌管相比滴灌管等其他灌溉设施具有更小的地面蒸发损失、节水效果更佳、增产等优势，具有良好的发展应用前景。

王国英等(CN 1113596C)、蔡崇光等(CN 1226340C)及目前所有橡塑共混渗灌管的制备方法均为先将占原料重量比45％～79％的胶粉、多种塑料和多种添加剂在搅拌机内先进行10分钟以上的混合预热，再将混合好的物料加进最高设定温度达到145℃～210℃的挤出机等挤出装置中挤出定型。这类制备方法均采用胶粉和塑料同步处理的工艺，导致挤出成型需要相对较高的塑料占比和力学性能的下降；每个混料批次物料状态的差异和在挤出装置料斗中的进料机理也决定了制品中原料成分不均匀性，导致渗水均匀性较低；高温长时间处理胶粉会导致脱硫，造成制品气味较大；除以上制品不足外，其制备方法也存在不连续、工艺时间较长、效率低、成本较高、不利于连续化生产等缺点。

如前文所述，现有制备橡塑共混微孔渗灌管的方法中，均添加了多种添加剂，尤其发泡剂、发泡助剂最为常见，发泡剂会影响制品的力学性能，王国英等(CN 1113596C)制品拉伸强度为3.8-4.3MPa，蔡崇光等(CN 1226340C)制品拉伸强度3.5-4.0MPa。又如，添加润滑剂，在实验过程中发现会对制品的渗水性能产生影响。多种添加剂还具有易燃等性质，增加了制备过程中的安全隐患。更重要的是，化学添加剂带来了浸泡迁出化学物质造成水质污染的可能性。

发明内容：

本发明的目的在于克服目前橡塑共混微孔渗灌管制备方法中存在的工艺段不连续、时间长、效率低、制备成本高，以及渗水均匀性较低、力学性能较差和气味较大的制品性能问题，提供一种多阶挤出机造粒制备低成本高性能橡塑共混微孔渗灌管的新方法。

本发明的目的是通过以下流程来实现的：一台同向双螺杆挤出机根据机筒节数依次分为活化段、混合段、均化段，一台或两台侧喂料机与同向双螺杆挤出机活化段的最后一节机筒相连，同向双螺杆挤出机均化段机筒与切粒机头及冷却系统相连，冷却系统出料口与一台挤出定型挤出机相连；将废胶粉加入同向双螺杆挤出机喂料装置，同向双螺杆挤出机活化段机筒温度在100℃～120℃，将塑料和增容改性剂加入侧喂料机喂料装置，侧喂料机机筒温度在100℃～180℃，同向双螺杆挤出机混合段温度在120℃～160℃，均化段温度在110℃～150℃，混合好的橡塑共混熔体经由切粒机头及冷却设备造粒，制成橡塑共混粒料，再将该粒料加进挤出定型挤出机，挤出定型挤出机机筒和机头温度在120℃～170℃，整个过程中，同向双螺杆挤出机转速在50～350rpm，侧喂料机转速在10～300rpm，挤出定型挤出机转速在30～200rpm，通过转速控制时间、使物料在整套制备装置内作用2分钟～5分钟后由挤出定型挤出机的机头挤出，成型管温度在120℃～170℃，经过冷却水槽冷却至40℃以下定型，再经过牵引机和包装收卷机，得到包装好的橡塑共混微孔渗灌管成品。