[发明专利]基于固相力化学技术回收废弃人造草坪的方法及其回收的材料

说明书

本发明公开的基于固相力化学技术回收废弃人造草坪的方法是直接将废弃人造草坪破碎料或挤出的粒料放入高速磨粉机中循环磨粉1‑5次，然后将所得初粉放入固相力化学反应器中循环研磨3‑20次，或继续将粉体材料熔融挤出即可得到聚烯烃为65‑84wt％，聚酯为14‑28wt％，泥沙为2‑7wt％，且熔融指数为0.9‑1.8g/10min，平均粒径为52‑283um的粉体材料或熔融指数为1.2‑1.8g/10min，拉伸强度为7.4‑11.2Mpa，断裂伸长率为237‑336％的粒料材料。本发明不仅可真正实现回收利用废弃人造草坪的过程中不需分离分类，不需大量水洗的愿望，且其回收工艺简洁高效、成本低廉，同时又能获得能直接进行共混熔融加工且相容性良好的高性能高值化回收废弃人造草坪材料。

技术领域

本发明属于废弃人造草坪的回收利用方法及材料技术领域，具体涉及一种基于固相力化学技术回收废弃人造草坪的方法及其回收的材料。

背景技术

近年来，人造草坪极大地丰富了全民健身运动，每年增长率约20-25％，全世界使用量已达2亿平方米以上。一般人造草坪的使用寿命为5-10年，使用要求较高的人造草坪甚至在使用一次后就必须更换，若更换的人造草坪不能回收利用，将造成巨大的环境污染和资源浪费：例如，更换一个标准足球场产生的人造草坪高分子材料就高达10-12吨(许利,可循环利用人造草坪的背胶材料设计及制备工艺研究[J].华东理工大学,2014)。因此，回收利用废弃人造草坪，变废为宝非常重要。

然而，废弃人造草坪具有多组分、难分离、难分类、组分相容性差、粘度不匹配等特点，是最难回收的高分子材料之一。因为典型的人造草坪一般由三层构成：人工草、布底和背胶，其中人工草主要由聚乙烯组成，布底分为毛毡和纤维布，主要由聚酯及聚丙烯组成，而背胶则是由丙烯酸酯或羧基丁苯胶乳等经过交联而成。可见废弃的人造草坪不仅组分复杂，热塑性和热固性材料混杂，而且使用过的人造草坪还混有大量泥沙等。鉴于其具有这样一些特点，传统方法回收废弃人造草坪主要有掩埋、焚烧或分离分类后经热塑加工成为回收母料，再按需制备多种型材。但传统回收方法分别存在以下问题：(1)掩埋或焚烧处理人造草坪，会导致环境污染和资源浪费；(2)分离分类回收需要先将草坪缓冲层中沙子用水冲洗出来，其过程耗水量大，同时需要将草丝和底布等热塑性组分与热固性背胶分离，并选择其中的热塑性组分加工成为回收母料，其工序繁杂，回收成本高，且分离出的热固性背胶不能热塑加工，导致废弃资源不能充分利用(强力,环境友好可回收人造草[J].中国学校教育,2011(82):11)。

为了从源头解决废弃人造草坪回收过程中热固性背胶不能热塑加工而丢弃浪费的问题，如有研究者开发了一种可塑化的热塑性背胶——聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的背胶层(韩世民，一种可回收人造草坪，201320790777.3)，该背胶层虽然可以通过热塑加工进行回收，但其工艺复杂，设备特殊；又如于安公开了由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)热熔胶构成的背胶层(于安，一种可完全回收的人造草坪及其制备方法，201210288535.4)，该背胶层虽然可经热塑加工回收利用，但仍然存在以下问题：(1)相比热固性背胶，其回收成本高出很多，较难应用推广；(2)由于草丝、底布与背胶等组分结构不同，其所采用的回收方法使组分间没有较好的相容性，不能直接共混熔融，因此回收母料的性能很差，仍需分离分类后单独回收利用，导致工序增加成本增高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，首先提供一种基于固相力化学技术回收废弃人造草坪的方法，此方法不需分离分类就既能充分利用热塑性组分和热固性背胶，又能解决各组分间相容性差的难题。

本发明的另一目的是提供一种由上述方法回收的废弃人造草坪材料。

本发明提供的一种基于固相力化学技术回收废弃人造草坪的方法，该方法的工艺步骤和条件如下：

(1)将废弃人造草坪直接切割成块状，然后用强力破碎机将其破碎成为破碎料，或将废弃人造草坪直接切割成长条状，然后用单螺杆熔融挤出造粒成粒料；