《FRP废弃物处理及其在木塑复合材料中的资源化高效利用关键技术》
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中图分类: | X705 |
完成/联系人 | 赵悦英 葛曷一 杨明 陈娟 王冬至 王建荣 李素坤 王世勇 顾元喆 |
来源省份: | 山东 成果说明 ➫ |
完成单位: | 山东霞光集团有限公司 济南大学 |
所属部门: | 济宁市科学技术局 |
科研日期: | 2019 |
研究行业: | 环境治理 |
研究主题: | 木塑复合材料,废弃物处理利用,挤出装置, |
传媒
该项目属于新材料技术领域。
“FRP废弃物处理及其在木塑复合材料中的资源化高效利用关键技术”项目于2014年经山东省科技厅(鲁科字〔2014〕136号)批准,列入山东省2014年自主创新及成果转化专项项目(项目编号:2014ZZCX05302),项目执行期为2014年1月至2016年12月。
项目针对FRP废弃物利用难、危害大的世界性难题,对FRP废弃物处理及其在木塑复合材料中的高效利用进行了深入系统的研究,取得了一系列的技术突破。包括以下四项主要技术内容。
(1)高强度、高韧性FRP废弃物的分级破碎、高效分离技术。
FRP废弃物一般由较高含量的纤维(50-70vol.%)、树脂和填料组成,强度高、韧性大,难以粉碎,因此利用率极低,给复合材料制造业和环保带来极大压力。该项目提出了分选-破碎-筛分-粉磨-筛分-分级的分级破碎、高效分离技术方案,不仅高效粉碎FRP废弃物,还能有效保留和控制纤维长度,得到了纤维有长度、粉料有细度的多维度优质FRP废渣,为其在木塑复合材料中的高效利用提供保障。
(2)FRP废弃物/PVC木塑复合材料表面界面多相协同复合改性技术。
采用纳米颗粒、液体偶联剂、氧化石墨烯溶液等多相体系对FRP废渣粉进行物理包覆、化学接枝联合表面改性,形成了多相协同复合改性技术,攻克了FRP废弃物/PVC木塑复合材料的界面相容性差和高掺量下的分散不均的技术难题。
(3)高掺量FRP废弃物/PVC木塑复合材料的配方设计技术。
采用多维度、多尺寸级配增强的技术,有效地解决了高掺量下缺陷多、产品性能不稳定的技术难题,获得了高掺量、高性能的FRP废弃物木塑复合材料配方。
(4)低成本、利环保、高性能FRP废弃物/PVC木塑产品制备技术。
针对FRP废弃物中纤维硬度高、刚度大的特点,挤出装置采用特殊的合金材质和模块化设计的筒体和螺杆元件组合。通过对双螺杆挤出机加料段、均化段、计量段等的直径变化设计,辅以合理的排气脱挥装置,形成了高混合、低剪切的挤出工艺技术。设计开发了挤出配套系统,形成了低成本、利环保、高性能FRP废弃物/PVC木塑产品制备技术。
该项目由山东霞光集团有限公司和济南大学联合开发,项目获得国家授权专利22项,其中发明专利10项,实用新型12项,发表论文7篇,主编及参编国家和行业标准4项。
项目建立了FRP废弃物木塑复合材料工业化连续生产线十条,年生产能力2.5万吨,生产的产品质量稳定。项目开发的FRP废弃物/PVC木塑复合材料(门板、橱柜板、墙板、地板)等产品具有零甲醛、阻燃、防蛀、防水、耐酸碱、抗老化及100%可循环利用等优点,已在国内各个省份1000余家霞光代理商推广应用,其中10%以上的产品出口欧美、东南亚、日本、巴西、中东等国际市场,经济效益非常可观。该项目产品近三年新增销售收入24990.33万元,累计增利税总额2274.19万元。
项目开辟了FRP废弃物高效利用的新途径,能够很好的解决FRP生产企业面临的FRP废弃物产生量大、利用难、危害大的难题。项目的实施将在FRP废弃物利用方面引领省内复合材料企业,辐射和带动省内复合材料行业的发展,拉动环保产业链条,促进产业结构调整、提升产业整体竞争力和水平。
成果说明
该项目研究的“FRP废弃物处理及其在木塑复合材料中的资源化高效利用关键技术”技术自2016年12月在山东霞光集团有限公司产业化应用以来,项目技术产品先后在山东宜居新材料科技有限公司、瑞昌市鑫盛园装饰工程有限公司、连云港远泰国际贸易有限公司、山东欧索莱生态家居有限公司等进行了应用与推广。 山东霞光集团有限公司2016年12月实现了FRP废弃物/PVC木塑复合材料(门板、橱柜板、墙板、地板)等多个产品的产业化,2017年底,各种FRP废弃物/PVC木塑复合材料产品生产产能达到1.21万吨,2017年度实现新
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