阅读说明：本技术 一种利用废旧密胺类塑料制备表面喷射流处理用磨料的方法及应用 (Method for preparing abrasive for surface jet flow treatment by using waste melamine plastic and application ) 是由 赵洋洋 卢文壮 杜星祝 孙玉利 左敦稳 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明针对废旧密胺类餐具回收再利用问题,提出了一种利用废旧密胺类塑料制备表面喷射流处理用磨料的方法及应用。通过预选、切条、破碎、筛分、再破碎及混料步骤制备得到满足不同使用要求的磨料颗粒。主要应用于铝合金、复合材料零件表面有机涂层射流法去除及表面涂装预处理清洁等场合。实现废旧密胺餐具的回收再利用。该方法具有制备简单、生产成本低、绿色环保等特点。(The invention provides a method for preparing an abrasive for surface jet flow treatment by using waste melamine plastic and application thereof, aiming at the problem of recycling waste melamine tableware. The abrasive particles meeting different use requirements are prepared through the steps of preselection, slitting, crushing, screening, re-crushing and mixing. The method is mainly applied to the occasions of removing organic coatings on the surfaces of aluminum alloy and composite material parts by a jet flow method, pre-treating and cleaning the surfaces by coating, and the like. The recycling of the waste melamine tableware is realized. The method has the characteristics of simple preparation, low production cost, environmental protection and the like.)

一种利用废旧密胺类塑料制备表面喷射流处理用磨料的方法 及应用

技术领域

本发明涉及一种铝合金、碳纤维复合材料零件表面喷射处理用磨料的制备方法，尤其是一种基于废旧原料回收的喷射磨料制备技术，具体地说是一种利用废旧密胺类塑料制备表面喷射流处理用磨料的方法。利用其优势的性能，制备满足不同使用要求的工程用磨料颗粒。

背景技术

密胺类塑料餐盘的主要成分是三聚氰胺甲醛树脂（melamine-formaldehyderesin），是三聚氰胺与甲醛反应所得到的聚合物，英文缩写MF。固化后的三聚氰胺甲醛树脂无色透明，在沸水中稳定，甚至可以在150℃的高温下安全使用。其硬度可达3~6，具有自熄性、抗电弧性和良好的力学性能，制品耐热、抗冲、抗弯等性能及卫生指标能满足GB9690-88的要求。由于密胺树脂占比不同，会产生不同类型的密胺类塑料，由表1详细列出。A1料具有强毒性，不仅不能用于餐盘，而且还要特殊处理。A5和A8料可用于餐盘。因密胺类塑料是热固性原料，使用后的废旧餐盘、残次品餐盘、制作餐盘的飞边料等不可回炉再生产，直接丢弃难以自然降解，焚烧、填埋处理会对环境造成污染。

表1 不同成分配比构成的密胺类塑料

针对铝合金、碳纤维复合材料零件表面有机涂层的消褪，及铝合金、碳纤维复合材料零件首次涂装的表面清洁问题，传统的磨料（如SiC、Al₂O₃）因其硬度太高极容易导致基材损伤。而密胺类塑料的硬度可以满足使用要求，且不会对基材造成损伤。

与传统磨料不同的是，塑料磨料颗粒具有适中的硬度，不仅可以有效消退铝合金、复合材料零件表面的有机涂层，而且有效避免了颗粒对铝合金、复合材料的损伤，同时不会发生颗粒嵌入现象。

综上所述，废旧的密胺餐具、生活用品，企业生产的密胺餐盘残次品及边角料等，急需一种有效的处理方法。通过分选、清洗、破碎、筛分、混合等步骤可以制备出用于铝合金、碳纤维复合材料零件表面有机涂层的消褪，及铝合金、碳纤维复合材料零件首次涂装的表面清洁用磨料，以实现资源的回收再利用。

发明内容

本发明的目的是针对废旧的密胺餐具、生活用品，企业生产的密胺餐盘残次品及边角料易造成环境污染，而与此同时铝合金、碳纤维复合材料零件表面处理缺少理想的原料的问题，发明利用废旧密胺类塑料制备表面喷射流处理用磨料的方法，以解决铝合金、碳纤维复合材料零件表面有机涂层的消褪及铝合金、碳纤维复合材料零件首次涂装的表面清洁问题，为射流法提供满足使用要求的磨料颗粒，提高资源利用率。

本发明的技术方案之一是：

一种利用废旧密胺类塑料制备表面喷射流处理用磨料的方法，其特征是将回收的废旧密胺餐具、残次品餐盘、制作餐盘的飞边料作为原料，经过①预处理→②破碎→③分选→④再破碎→⑤混料制备得到密胺磨料；

①预处理：包括原料的清洗和去除杂质，清洗采用80~100℃的0.1%氢氧化钠溶液浸泡并搅拌10min，然后用自来水冲洗；去除杂质采用浮选法去除大块的金属和陶瓷杂质；

②破碎：先用切条机将清洗后的密胺餐盘切成宽度为3~5mm的密胺条，然后把密胺条用双滚刀的滚切法破碎，破碎后的密胺颗粒要有明显的锐边，通过调节滚刀间隙使得90%以上的密胺颗粒的粒径小于1mm；

③分选：采用20目、30目、40目、50目的编织筛分级筛选，分级筛选后的50目以上的细的密胺颗粒采用水浮选的方式去除其中的金属或陶瓷颗粒，20~50目各种粒度密胺颗粒采用3次动筛淘汰方式去除其中的金属或陶瓷颗粒，浮选和淘汰筛选后各粒度的密胺颗粒进行干燥后得到20目、30目、40目、50目，50目以上的细的一次破碎磨料；

④再破碎：对第③步分选后粒度大于20目的密胺颗粒采用锤打式破碎方式再次破碎，然后采用所述③分选方法进行分选和去除金属或陶瓷杂质，分级后得到二次破碎磨料；

⑤混料：是针对不同的应用对象将20目、30目、40目、50目，50目以上的细的密胺磨料按一定比例混合，铝合金零件表面有机涂层消褪用磨料20目、30目、40目的混合比例为4:3:3，碳纤维复合材料零件表面有机涂层消褪用磨料30目、40目的混合比例为3:2，铝合金、碳纤维复合材料零件首次涂装的表面清洁用磨料40目、50目，50目以上的细的混合比例为3:4:3。

所述的二次磨料和一次磨料混合使用时二次磨料的含量不超过一次磨料的10%。

所述的废旧密胺餐具、残次品餐盘、制作餐盘的飞边料的密度不低于1.3g/cm³、莫氏硬度3~5。

本发明的技术方案之二是：

将上述方法制备所得的密胺磨料作为铝合金、碳纤维复合材料零件表面有机涂层的射流法消褪用磨料，或者作为铝合金、碳纤维复合材料零件首次涂装的表面射流法清洁用磨料。

本发明的有益效果是：

1、颗粒制备原材料来源广泛，磨料制备工艺简单，生产成本低。

2、清洗剂、破碎机、振动筛分机均已商业化，上述制备过程可行。

3、制备的磨料不仅可以用于铝合金、碳纤维复合材料，还可用于其他金属、复合材料等，应用范围较广。

4、制备过程简单，可现制现用。

5、表面处理：电镀、喷漆、喷涂等所有被覆盖加工前预处理，使表面清洁，同时提高覆盖层附着力及防腐蚀能力。

6、毛刺清除：机加工零件、塑料、橡胶、电木制品、铝压铸品等毛边去除，电子零件、磁芯等表面修整与毛边清除。

7、旧件翻新：飞机、航天航空、汽车、摩托车、机电设备等所有运动部件的翻新清洗，可以除漆去皮。

8、表面清洁：工业应用包括漆膜清除、涂层去除、表面清洗和橡胶模具清洗。

9、应力消除处理：航天工业、国防武器等清洁、除锈、除漆及消光、整修和应力消除，延长使用寿命。

10、蚀刻加工：金属与非金属等表面修饰蚀刻处理。如：黄金、玉石、水晶、玛瑙、***、石材、陶瓷木材等。

11、电子零件加工：电子零件封装、溢胶毛边去除、电子零件成品表面印字却除、硅芯片雾面与蚀刻、晶圆背面离质却除陶瓷电热材质的清洁。

12、表面美化：所有金属制品及非金属制品（塑胶、水晶、玻璃等）表面痕迹消除，亚光雾面处理。

13、还有其他未提到的维护、维修和保养等。经工业应用证明，磨料清洁是一种比化学清除更快速、更环保的手段，对基底的损伤也更小。

14制备的磨料利用率高，具有可循环利用性。

附图说明

图1是否本发明制备的30目密胺磨料。

图2是本发明制备的40目密胺磨料。

图3是本发明制备的磨料对碳纤维复合材料表面有机涂层处理的效果图。

图4是利用传统磨料（Al₂O₃）对碳纤维复合材料表面有机涂层处理的效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例一。

生活中的废旧密胺塑料餐具、生活用品，制造企业生产的密胺餐盘残次品、边角料等集中回收，磨料的制造原料密胺的密度1.5g/cm³、莫氏硬度5。采用80℃的0.1%氢氧化钠溶液浸泡并搅拌10min，然后用自来水冲洗；采用浮选法去除大块的金属和陶瓷等杂质。先用切条机将清洗后的密胺餐盘切成宽度为3~5mm的密胺条，然后把密胺条用带刃的双滚刀滚切破碎，破碎后的密胺颗粒要有明显的锐边，通过调节滚刀间隙使得90%以上的密胺颗粒的粒径小于1mm。选用20目、30目、40目、50目的编织筛在振动筛分机上逐级筛选，分别获得20目、30目、40目、50目及50目以细的密胺颗粒，50目以细的密胺颗粒采用水浮选的方式去除其中的金属或陶瓷颗粒。20~50目的各种粒度密胺颗粒采用3次动筛淘汰方式去除其中的金属或陶瓷颗粒，浮选和淘汰筛选后各粒度的密胺颗粒进行干燥后得到20目、30目、40目、50目及50目以细的一次破碎磨料。分选后粒度大于20目的密胺颗粒采用锤打式破碎方式再次破碎，依旧采用上述方法进行分选和去除金属或陶瓷杂质，分级后得到二次破碎磨料，二次磨料和一次磨料混合使用时二次磨料的含量不超过一次磨料的10%。针对铝合金零件表面有机涂层消褪用20目、30目、40目的磨料按比例4:3:3混合，制备完成。

实施例二。

生活中的废旧密胺塑料餐具、生活用品，制造企业生产的残次品、边角料等集中回收，磨料的制造原料密胺的密度1.4g/cm³、莫氏硬度4。采用90℃的0.1%氢氧化钠溶液浸泡并搅拌10min，然后用自来水冲洗；采用浮选法去除大块的金属和陶瓷等杂质。先用切条机将清洗后的密胺餐盘切成宽度为3~5mm的密胺条，然后把密胺条用带刃的双滚刀滚切破碎，破碎后的密胺颗粒要有明显的锐边，通过调节滚刀间隙使得90%以上的密胺颗粒的粒径小于1mm。选用20目、30目、40目、50目的编织筛在振动筛分机上逐级筛选，分别获得20目、30目、40目、50目及50目以细的密胺颗粒，50目以细的密胺颗粒采用水浮选的方式去除其中的金属或陶瓷颗粒。20~50目的各种粒度密胺颗粒采用3次动筛淘汰方式去除其中的金属或陶瓷颗粒，浮选和淘汰筛选后各粒度的密胺颗粒进行干燥后得到20目、30目、40目、50目及50目以细的一次破碎磨料。分选后粒度大于20目的密胺颗粒采用锤打式破碎方式再次破碎，依旧采用上述方法进行分选和去除金属或陶瓷杂质，分级后得到二次破碎磨料，二次磨料和一次磨料混合使用时二次磨料的含量不超过一次磨料的10%。针对碳纤维复合材料零件表面有机涂层消褪用30目、40目的磨料按比例3:2混合，制备完成。

实施例三。

生活中的废旧密胺塑料餐具、生活用品，制造企业生产的残次品、边角料等集中回收，磨料的制造原料密胺的密度1.3g/cm³、莫氏硬度3。采用100℃的0.1%氢氧化钠溶液浸泡并搅拌10min，然后用自来水冲洗；采用浮选法去除大块的金属和陶瓷等杂质。先用切条机将清洗后的密胺餐盘切成宽度为3~5mm的密胺条，然后把密胺条用带刃的双滚刀滚切破碎，破碎后的密胺颗粒要有明显的锐边，通过调节滚刀间隙使得90%以上的密胺颗粒的粒径小于1mm。选用20目、30目、40目、50目的编织筛在振动筛分机上逐级筛选，分别获得20目、30目、40目、50目及50目以细的密胺颗粒，50目以细的密胺颗粒采用水浮选的方式去除其中的金属或陶瓷颗粒。20~50目的各种粒度密胺颗粒采用3次动筛淘汰方式去除其中的金属或陶瓷颗粒，浮选和淘汰筛选后各粒度的密胺颗粒进行干燥后得到20目、30目、40目、50目及50目以上的更细的一次破碎磨料。分选后粒度大于20目的密胺颗粒采用锤打式破碎方式再次破碎，依旧采用上述方法进行分选和去除金属或陶瓷杂质，分级后得到二次破碎磨料，二次磨料和一次磨料混合使用时二次磨料的含量不超过一次磨料的10%。针对铝合金或碳纤维复合材料零件首次涂装的表面清洁用磨料40目、50目，50目以上的细的颗粒按3:4:3的比例混合即可制备得到满足使用要求的磨料。

利用本发明实施例制备所得的磨料进行碳纤维零件表面有机涂层消褪所得的表面形貌如图3所示，而使用传统磨料Al₂O₃进行表面处理后的形貌如图4所示。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。