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用废聚乙烯制品生产的耐高温无芯蜡烛及其制备方法

基本信息

  • 申请号 CN00111266.X 
  • 公开号 CN1285368A 
  • 申请日 2000/08/07 
  • 公开日 2001/02/28 
  • 申请人 张东新  
  • 优先权日期  
  • 发明人 张东新  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 250014山东省济南市经十路72号 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 山东省专利事务所 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 李振勤 
  • 有效性 失效 
  • 法律状态 审查中-公开
  •  

摘要

一种用废聚乙烯制品生产的耐高温无芯蜡烛及其制备方法,蜡烛包括聚乙烯塑料为30—50%,砂土为30—50%,植物颗粒为5—20%;将聚乙烯塑料制品加入带有搅拌装置的加热容器内,在高温下边搅拌边加入砂土和植物颗粒,混匀出料后压制成多条蜡烛连接在一体的片状无芯蜡烛;它成本低,既解决了蜡烛的利用率和高温使用性能,又消耗了废旧聚乙烯制品,达到了变废为宝的目的,具有生产工艺简单、加工制造方便,易于实现机械化、自动化;其专用设备结构简单、使用方便。
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权利要求书

1、一种用废聚乙稀制品生产的耐高温无芯蜡烛,包括聚乙稀塑料制品、 阻燃剂、注塑剂,其特征在于各组分的重量百分比计算份额如下:聚乙稀塑料 为30-50%,砂土为30-50%,稻草末为5-20%。
2、根据权利要求1所述的耐高温无芯蜡烛,其特征在于其优选的重量 百分比份额如下:聚乙稀塑料:35-45%,砂土40-48%,稻草粉:8-15%。
3、根据权利要求1或2所述的耐高温无芯蜡烛,其特征在于重量计算 份额如下:聚乙稀塑料:42%,砂土:46%,稻草粉:12%。
4、根据权利要求1或2所述的耐高温无芯蜡烛,其特征在于该蜡烛为方 形棒状,其宽为0.5-1.5CM,厚约为0.2-0.5CM,长度不限制。
5、一种用废聚乙稀制品生产的耐高温无芯蜡烛及其制备方法,其特征在于: (1)先将聚乙稀塑料制品切碎,然后加入加热搅拌装置的容器内,边加 热边搅拌10-30分钟; (2)待聚乙稀制品全部软化后,加入沙土,在相同温度下搅拌10-20分钟; (3)混匀后再加入木材锯末搅拌5-15分钟; (4)出料后压制成片状,然后在其上每隔0.5-1.5CM压制出平行压线。
6、根据权利要求5所述的耐高温无芯蜡烛的制备方法,其特征在于所 说的加热是在200-250℃的温度下。
7、根据权利要求5所述的耐高温无芯蜡烛的制备方法,其特征在于所 说的加热搅拌装置包括缸体、搅拌装置、控制装置,其物料缸体(11)是带 有加热层(16)的敝口容器,在物料缸(11)的上方装有能够升降的搅拌机构 (21)。
8、根据权利要求7所述的耐高温无芯蜡烛的制备方法,其特征在于在加 热层(16)内外分别设有保温层(15)和隔热层(17),在缸体内壁(14) 的不同高度处设有热电藕(19),在物料缸体(11)外的两对应位置各设有 带转动轴承的缸体支撑座(12)。
9、根据权利要求7所述的物料加热和搅拌设备,其特征在于搅拌机构 (21)的升降装置由固定立柱(23)、旋转摇臂(24)、摇臂升降螺杆(25)、摇 臂升降变速箱(26)组成。
10、根据权利要求7、8或9所述的物料加热和搅拌设备,其特征在 于搅拌轴(21)安装在旋转摇臂(24)上,在搅拌轴(21)上装有水平桨叶或 垂直搅拌杆(27)。
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说明书

本发明属于无芯蜡烛及其制备方法,特别是用废聚乙稀制品制造的蜡烛及 其制备方法。
到目前,普通蜡烛均是以石蜡为原料的有芯蜡烛,由于石蜡的熔点较低, 低于64℃,要求储存于30℃以下,因此在高于30℃的气温下极易变软弯曲,使 其难以固定,直接影响了普通蜡烛的使用。
另外,蜡烛必需在有燃芯的情况下 才能燃烧,而有芯蜡烛往往在燃烧到根部时,由于蜡的融化易使根部的烛芯倾 倒而熄灭,蜡不能燃烧发光而浪费掉,如遇自然风吹,引起“烛泪”流失,则浪费 掉的蜡液至少为整支蜡烛的5%~8%。
随着近年来地球的变暖,在我国大部 分地区均有较长时间的持续高温天气,由于以石蜡为原料的蜡烛在38℃以上的 天气难以正常使用,所以在热带、亚热带地区更难以正常使用。
因此,需要石 腊相比,硬度高、软化点高的替代物。
而当前随着塑料消费的上升,废塑料对 环境的污染也摆在面前,据统计,废塑料约占塑料产量的70%,塑料废弃物占 城市垃圾量的10-15%,在我国塑料废弃物中只有10%被加以利用,20-30%被焚 烧或填埋,60-70被堆放、任意丢弃或倒入江河湖海。
不仅造成环境的污染,同 时也是对资源的一种浪费。
因而,废塑料的回收利用已势在必行。
本发明的目的是提供一种用废旧聚乙稀制品为主体材料生产的耐高温无 芯蜡烛,它具有成本低,即解决了蜡烛的利用率和高温使用性能,又消耗了废 旧聚乙稀制品,达到了变废为宝。
本发明的另一个目的是提供该耐高温无芯蜡烛的制备方法,它具有生产 工艺简单、加工制造方便,易于实现机械化、自动化。
本发明的另一个目的是提供该耐高温无芯蜡烛的专用设备,它具有结构 简单、使用方便。
本发明的目的是采用以下技术方案实现的:选用聚乙稀塑料制品、阻燃 剂、注塑剂为原料生产蜡烛,利用聚乙稀塑料本身的可燃性能,以其为主体材 料,为了防止聚乙稀塑料燃烧速度过快加入砂土为阻燃剂,以植物颗粒(或粉 末)为注塑剂以提高其的燃烧亮度和持续性。
聚乙烯树脂为白色腊状物,比重小于1(0.93-0.96),连续耐热温度大于82 ℃,比热容2302.7J/(KG·K),热变形温度大于43.9℃,熔点大于108℃, 软化点大于90℃,软化呈球状,燃烧时有石腊(蜡烛吹熄)味,火焰呈黄色(中 间发蓝),分解出的气体为中性,燃烧不能自熄,其燃烧残渣≤0.20%,脆化温 度低于-55℃。
由于其具有良好的化学稳定性、热稳定性和耐湿、耐疲劳性, 电绝缘性能优良;对人体无毒性,在自然界里也难以分解。
用聚乙烯树脂为基 材加入添加剂制成的聚乙烯塑料是一种热塑性塑料,目前被广泛制成耐腐蚀材 料或制品、日常生活用品等。
与石腊相比,硬度高、软化点高,是石腊的优良 替代物。
砂土其主要含有氧化铝、氧化硅以及硅酸盐等,作为阻燃剂和填料与聚乙 烯塑料混合,不参与燃烧,价廉、无毒,可降低聚乙烯塑料的粘度,降低蜡烛 的燃烧速度和聚乙烯树脂在高温下的滴流,对降低发烟有效。
植物颗粒在本发明蜡烛中是具有助燃和降低聚乙稀的粘连,以增加蜡烛的 使用性能。
本发明蜡烛的各组分的重量百分比计算份额如下:聚乙稀塑料为30-50%, 砂土为30-50%,稻草末为5-20%。
各组分按投料时优选的重量百分比计算份额如下:聚乙稀塑料:35-45%, 砂土40-48%,稻草粉:8-15%。
各组分按投料时最佳重量计算份额如下:聚乙稀塑料:42%,砂土:46%, 稻草粉:12%。
在配比中,当聚乙稀塑料低于时30%,其做成的无芯蜡烛不易点燃并不能自 燃、火焰小、亮度低;当高于50%时、燃烧时间短,烟雾大、滴流多;当砂土的 含量低于30%时,燃烧时间快,烟雾大、滴流多;高于50%时、不易点燃、不能 自燃、火焰小、亮度低;而植物粉末低于5%时、易粘连、难分离;高于20%时、 抗拉性差,易断裂、易掰断。
用于本发明的主要原料为生活废弃聚乙稀塑料制品,如方便袋、垃圾袋、 透明塑料布(软质的)、乳白色塑料袋(软质的)、各种食品包装袋(软质的、内层无 渡锡的)以及各种农用地膜(不分厚薄、颜色)均可为本产品的原料;辅料阻燃剂 为40目以下的普通沙土,而植物粉选木本或草本植物均可。
1、原料的处理 (1)、废弃聚乙稀塑料制品的处理、在收购时只要不含太多的杂质、如水分、 土质、金属等、一般不得超过1%的比例,装有有毒物质的禁用,其它无限制。
随时进行切条、(块状、散碎状的更好)、长、短尺寸不限,宽约为1cm、捆扎成 捆,没捆约5kg,即可直接投料进行实用。
(2)、阻燃剂:砂土的颗粒大小,以不大于40目为好,就可以直接实用。
(3)、注塑剂:植物(对人体有害的除外)的茎、杆、叶,不分木本或草本植 物。
将植物进行粉碎、不大于0.5×0.3cm片状.(粉末也行),但必须是干燥、不 含土质及其它物质的。
2、加工设备 包括有切条机、捆扎机、软化炉、搅拌器、切割和挤压装置。
本发明选用加热搅拌器为主要设备,(上下移动式)、普通电机代动、用2cm 不锈钢板制成。
设3个挡位、高、中、低、挡;其它加工设备不限。
本发明所采用的加热搅拌装置类似于实验室用的电热套、内层用1-1.5cm 的不锈钢板制成、容积为1、5m3/台、温度要求在20分钟内可升值400℃。
需设 温度、时间控制器。
其结构是包括缸体、搅拌装置、控制装置,在敞口的物 料缸体外的两对应位置各设有带转动轴承的缸体支撑座,缸体悬挂在其上 可离开地面,缸体靠电动机、齿轮带动可沿其中心轴转动,既可以其为支点 转动使敞口倾斜,以倾倒出缸内的物料。
在缸体壁内布设有电加热装置, 并在缸内壁上若干具有代表性的点安装有热电藕,由温度控制器根据各点反馈 的温度信息自动调节缸内物料的温度。
在缸体的上方装有用于带动搅拌器的动 力和减速机构。
控制系统可控制对缸体的转动、搅拌臂的升降、物料的加热 (恒温)和搅拌的启动,以及在控制系统中还可设计控制搅拌速度、时间 等。
图1为本发明实施例的纵剖面结构示意图; 图2为图1的A-A剖视图; 图中:1是物料软化缸、2是搅拌装置、11是缸体、12是缸体支撑座、 13是转动轴、14是缸体内壁、15是保温层、16是电加热器、17是隔热层、 18是外护板、19是热电藕、21是搅拌轴、22是搅拌变速箱、23是固定立 柱、24是旋转摇臂、25是摇臂升降螺杆、26是摇臂升降变速箱、27是搅拌浆 板(棒)。
在图1中所示实施例中,在缸体11的两侧对应位置各安装有转动轴13, 使其插在两个轴承支撑座12中,支撑12将缸体11立在离地面一定距离的高度 上。
搅拌机构的升降装置由固定立柱23、旋转摇臂24、摇臂升降螺杆25、摇 臂升降变速箱26组成,搅拌轴21安装在旋转摇臂24上;搅拌轴21的转动 是由搅拌变速箱22(包括主电机及减速器)带动,搅拌变速箱22安装在位于 物料软化缸1之上的旋转摇臂24上,在搅拌轴21上装有水平桨叶或垂直搅拌 杆27,可根据需要更换以满足各工序的不同要求。
使用时,将待混合物料分别倒入缸体11内,然后启动摇臂升降变速箱 26,在摇臂升降螺杆25的作用下,使旋转摇臂24沿固定立柱23下降并使搅拌 浆板27插入到缸体11中的物料内,通过搅拌机主轴21带动搅拌体27旋转实 现对缸体11内物料的强制搅拌。
在图2中,在物料软化缸1的缸体11壁内预先埋有电加热器16,为了 保证热量的充分利用,在其内外分别设有保温层15和隔热层17,在缸体 内壁14的不同高度处设有热电藕19,以反馈和探测该高度处的物料温度。
3、加工工艺条件: (1)向软化炉加如捆扎在一起的聚乙稀塑料,加温待聚乙稀塑料软化后、 再加阻燃剂给予混匀后,最后加注塑剂混匀。
(2)制备时混炼温度必须控制在200-250℃温度之间,当温度低于200℃ 时,聚乙稀塑料制品的软化时间长、质量差,较难以与砂土和植物颗粒混匀, 并且混炼时的耗能大、挤压难;当温度高于250℃时,其一、聚乙稀塑料在软化 过程中的损失大,易产生烟雾,其颜色变为深棕黑色。
其二、做注塑剂的植物 颗粒易碳化过度,使本发明蜡烛抗拉性降低易断裂。
(3)时间 ①、聚乙稀塑料加热软化过程:10-30分钟; ②、加入砂土后的混匀过程:10-20分钟; ②、加入植物颗粒后的混匀过程:5-15分钟。
(4)成型 可选用压制、挤出、挤拉及手工成型中的一种作为成型方法。
本发明产品 为方形棒状,其宽为0.5-1.5CM,厚约为0.2-0.5CM,长度不限制,一般可在 10-50CM,只要在其燃烧时不影响竖向固定即可。
(5)压力 ①、软化、混匀过程中是在正常大气压力下。
②、挤压切割时、在上述条件下0、5kg/平方厘米压力即可。
本发明产品使聚乙稀(废弃的)塑料制品有了一个新使用领域,在废弃塑料 制品的再利用方面,在原材料方面可以充分利用聚乙稀塑料制品废物,如废弃 农用地膜、各种方便袋、透明塑料布(软质的)、乳白色塑料袋(软质的)、各种 食品包装袋(软质的、内层无渡锡的)等,即做到了废物利用,又可对人们带来 的方便、实用。
该产品在加工、使用过程中不产生任何二次污染。
由于该产品 可广泛使用于热带地区,更由于本产品全部利用了自然界和人们生活废料,又 因工艺简单,所以经济效益必然显著。
该方法简单,无污染、安全,产品质量 好,回收率高。
本发明无芯蜡烛可燃物可全部地用于燃烧发光,无棉芯燃烧所带来的一切 污染,可节约大量的棉纱,且加工制造方便,易于实现机械化、自动化生产。
以下通过实施例进一步说明本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1 选择干净的废聚乙稀农用地膜80公斤,40目以下的沙土90公斤,干燥木 材剧末30公斤。
先将聚乙稀塑料制品切碎,然后加入带有搅拌装置的加热容器 内,在220℃的温度下边加热边搅拌20分钟;待聚乙稀全部软化后,加入沙土, 在相同温度下搅拌20分钟,给予混匀后再加入木材锯末搅拌10分钟。
出料后 压制成厚度为0.3CM的片,然后在其上每隔0.8CM压制出平行压线,使其形成 具有多条蜡烛连接在一体的片状蜡烛。
使用时,可在蜡烛片上掰下一条使用。
实施例2 选择干净的废旧食品塑料袋120公斤,40目以下的沙土150公斤,干草碎 末50公斤。
先将聚乙稀塑料制品切碎,然后加入带有搅拌装置的加热容器内, 在250℃的温度下边加热边搅拌20分钟;待聚乙稀全部软化后,加入沙土,在 相同温度下搅拌15分钟,给予混匀后再加入木材锯末搅拌10分钟。
其它如实 施例1。
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