[发明专利]一种废塑料基立体绿化与边坡治理栽培基质的制备方法

说明书

本发明公开一种利用废弃塑料制备立体绿化与边坡治理栽培基质的方法，属于环境保护与资源综合利用的固体废弃物处理新技术。工艺过程包括，配料—熔融—混炼—发泡—成型—产品。本发明所使用的废旧塑料无需预先清洗与破碎，可以使用多种类型塑料的混合物，具备普适性强、成本低廉、操作简便、无三废产生的特点。产品强度高、韧性强、容重低、吸水保水性能优异，在立体绿化和边坡修复治理方面具有广阔的市场应用价值。

技术领域

本发明涉及利用废旧塑料合成植物栽培基质的方法，属于环境保护与资源综合利用的固体废弃物处理新技术，尤其适用于以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯为主的各类高分子聚合物的环境友好型资源化循环利用。

背景技术

立体绿化是解决城市热岛效应和边坡修复的重要手段，主要由栽培基质、植物、支持系统及灌溉系统组成。栽培基质是维持立体绿化生长的重要媒介，需要具备低容重、低成本、高吸水性的性质。目前市场上常见的有机和无机两种类型的栽培基质，例如沸石、沙、草炭和土壤，一般存在容重高，吸水性差的问题。例如土壤容重为1.0-1.5g/cm³，需要额外的支架提供支撑、固定作用，增加了建设成本。并且市售栽培基质价格昂贵，约为8000-15000元/m³，在实际使用中面临着吸水性和保水性差，不仅造成了水资源的浪费，还增加了维护成本。

塑料具有容重低，耐酸碱，成本低等优点，可通过脱氢反应和发泡反应作为骨架制备新型低容重栽培基质。2019年全球塑料产量为3.68亿吨，聚乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯是占比最高的三种塑料，占塑料产量的60％左右。但由于废弃塑料成分复杂，回收政策不健全，导致全球约有40％的塑料通过填埋进行处理，由此产生的大量难降解废旧塑料已成为现代社会的主要问题。由于废旧塑料分拣技术的不完善，导致分拣效果差，不同类型的塑料混合在一起。即使是同一类型塑料，由于生产厂家不同，同一种类型废旧塑料具有不同的性质，例如熔融强度。废旧塑料是疏水材料，需要对塑料大分子链改性，嫁接吸水材料提高吸水和保水能力。由废旧塑料制备栽培基质，不仅为低容重，性质稳定，低成本的立体绿化和边坡修复栽培基质制备提供了新的途径，还增加了废旧塑料的附加价值。针对现有栽培基质的不足和废旧塑料的回收难，产品附加值低的问题，本发明通过添加聚烯烃热塑性弹性体和交联剂，提高废旧塑料熔融强度，以废旧塑料作为骨架材料，制备了低容重、低成本和超吸水的塑料基栽培基质。

发明内容

本发明针对现有立体绿化和边坡修复栽培基质容重大、成本高、普适性底、吸水性差的现状，提供一种利用废旧塑料制备栽培基质的方法，以解决废旧塑料回收难、产品附加值低的实际问题。通过添加聚烯烃热塑性弹性体和交联剂调节熔融强度，适用于利用单一类型废旧塑料，两种或两种以上类型废旧塑料合成栽培基质。

本发明按以下步骤完成：

1、将未清洗的废旧塑料加入混炼设备中，加入5-30wt.％聚烯烃热塑性弹性体、0.5-2wt.％交联剂(过氧化二苯甲酰，过氧化二叔丁基，过氧化二异丙苯的任意一种或多种的混合物)，和20-60wt.％高吸水剂(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸、淀粉基、纤维素基吸水剂的任意一种或多种的混合物)，在140-180℃条件下混炼3-5分钟，得到共混物。

2、向所述的共混物中加入2-6wt.％发泡剂(偶氮二甲酸二异丙酯，偶氮二甲酸钡，偶氮二甲酰胺，二亚硝基五亚甲基四胺的任意一种或多种的混合物)和发泡助剂(氧化锌，邻苯二甲酸二辛脂，甘油，柠檬酸三丁酯的任意一种或多种的混合物)，在140-180℃条件下混炼3-5分钟，然后升温至180-200℃，保持15-30min，自然冷却至室温。

3、对发泡产物脱模，根据设计需求，切割成不同形状，所得产品可以用于立体绿化与边坡治理。

本发明技术方案的原理为：