本發(fā)明屬于人造草坪,特別涉及一種全回收地彈坪及其制備方法。
背景技術(shù):
1、人造草坪以其優(yōu)異的運動性、環(huán)保性、安全性、無需特殊打理等特點,被大量鋪設(shè)多年。許多草坪已經(jīng)達到使用年限,但其背膠和草絲、底布的不相容性,導(dǎo)致其無法回收,造成工業(yè)垃圾,嚴(yán)重制約行業(yè)發(fā)展。草坪回收利用,成為行業(yè)持續(xù)發(fā)展的焦點。地彈坪材料背膠主要目的是將人造草絲固定在底布上,并具有一定的防水,防汽油,防酸堿性能,避免地彈坪材料由于運動磨損,出現(xiàn)人造草絲脫落現(xiàn)象。常用的背膠有羧基丁苯膠乳,丙烯酸膠乳,聚氨酯背膠,spu背膠。但這些背膠中,膠乳極性強,背膠中含有大量的填料?;厥諘r,將地彈坪材料熱熔熔化后,背膠和草絲,底布相容性差,難以回收再利用。這樣,人造草坪使用到期后,只能通過填埋或者焚燒處理,造成環(huán)境污染,浪費原材料。
2、公開號為cn103205221b的專利公開了一種人造草坪背膠用熱熔膠粘劑及其制備方法,以熱熔膠做背膠,通過熔融擠出,滾涂在人造草坪背面,達到固定人造草絲。該熱熔膠以eva,乙烯-丙烯共聚體,聚烯烴彈性體,無定形聚烯烴等為原料,配合填料,助劑等組成。但其熔融后流動性差,熱熔膠表面張力高,無法充分潤濕滲透草絲根部,導(dǎo)致草坪拔出力不足。為解決該問題,常常需要提高熱燙溫度,草絲,底布需要部分熔化,實際上難以控制。過渡熔化,燙斷草絲,熔化不足,草絲無拔出力,另外這類產(chǎn)品,進行回收處理時,由于eva和pp底布熔融溫度差異大,導(dǎo)致eva回收降解,回收料帶酸味,無法回用。公開號為cn104727202b的專利公開了一種可回收人造草坪及其制備方法,通過撒粉,做可回收草坪,設(shè)備成本高,對底布有特殊要求,產(chǎn)品挺闊度受限制。公開號為cn102808368a的專利公開了一種可以完全回收的人造草坪及其制備方法,將eva熱熔膠加熱到160-180℃,熔融狀態(tài)下將其均勻的涂覆在簇有人造草絲的pp基布上,通過eva熱熔膠對人造草絲加以固定,同時也實現(xiàn)了人造草坪的整體回收;公開號為cn104060518a的專利提供了另一種可回收人造草坪及其制備方法,其制備方法是先將人造草絲簇在pp基布上制備半成品,然后通過流延涂布工藝將tpr、tpe及tpu等熱塑性彈性體涂在基布的背側(cè)形成厚度為0.3-5mm的背膠層,制備可回收人造草坪。上述兩種方法即用熱塑性的材料代替pu或者丁苯膠乳,利用其將人造草絲和底布固定在一起,雖然都滿足了人造草坪的可回收技術(shù)要求,但存在以下明顯缺點:
3、1、設(shè)備投入大,熱燙工藝受限因素多。
4、2、底布大量使用pe,pp材料,表面張力低,熱熔背膠熔融流延后,無法充分潤濕人造草絲和底布,很難滲透進人造草絲根部,很多草絲根部,無熱熔膠涂覆,導(dǎo)致草絲拔出力不達標(biāo)。為此,多項專利強調(diào)對人造草坪進行預(yù)熱,使人造草絲部分熔化。但這種操作,常常導(dǎo)致草絲根部被燙斷,或者因熔化不充分,草絲根部無粘接,拔出力不達標(biāo)問題。
5、3,草坪挺闊度不足,撒粉工藝,滲水性好,但采用無紡布,草坪不挺括,包裝,運輸,鋪裝困難,草坪容易鼓包。
6、另外地彈坪材料用草絲和底布一般為聚乙烯和聚丙烯材料,表面張力低于32~34dyn/cm,在其表面進行涂飾或者對其粘接,非常困難。為了獲得良好的粘接效果,這些材料一般都要進行表面處理,來提高材料表面張力,增加材料被潤濕性能,增加材料極性,提高材料可粘接性能。如電暈處理,電火花處理,氧化處理等等;另外通過改變材質(zhì)極性,增加材質(zhì)可粘合點,如硅烷,鈦酸酯偶聯(lián)劑處理等。但對于地彈坪材料生產(chǎn)來講,上述處理方案可行性欠佳。一是處理后,放置時間短,二是處理效果欠佳,三是該處理方法對草絲表面腐蝕性強,會損傷草絲機械強度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種全回收地彈坪。
2、本發(fā)明的第一方面,提供了一種全回收地彈坪,包括底布,在所述底布上設(shè)置有人造草絲,所述人造草絲通過簇絨工藝編織在底布上,在底布下層涂覆有草絲界面涂飾劑,所述草絲界面涂飾劑與所述人造草絲發(fā)生交聯(lián)接枝反應(yīng),在所述草絲界面涂飾劑下層熱熔刮涂有熱熔背膠,所述熱熔背膠與所述底布粘接且熱熔背膠滲透進所述人造草絲根部將人造草絲和底布粘合為一體。
3、進一步的方案為,所述草絲界面涂飾劑按照重量份數(shù)由以下原料組成:界面活性因子10-25份,發(fā)泡劑1-5份,去離子水60-70份,以上原料的重量分?jǐn)?shù)之和為100%。
4、進一步的方案為,所述界面活性因子至少包括非極性鏈段基團和極性鏈段基團,所述非極性鏈段與人造草絲、底布發(fā)生接枝反應(yīng)形成一體,所述極性鏈段基團直接與非極性鏈段連接;
5、所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉,α-烯基磺酸鈉,月桂醇聚醚硫酸酯鈉,烷基醇聚氧乙烯基醚硫酸鈉鹽等中的至少一種;
6、所述非極性鏈段基團選自含有乙烯基、丙烯基、異丁烯基、異辛烯基等中的至少一種;
7、所述極性鏈段基團選自胺基、環(huán)氧基、酸酐基等中的至少一種。
8、進一步的方案為,所述界面活性因子為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、聚乙烯亞胺的一種或者幾種。
9、進一步的方案為,所述界面活性因子為聚乙烯亞胺,所述聚乙烯亞胺重均分子量為300~5000,伯胺基團占比為25~45%。
10、進一步的方案為,所述草絲界面涂飾劑通過在界面活性因子和去離子水的混合物中,加入發(fā)泡劑反應(yīng)得到繼續(xù)攪拌。
11、進一步的方案為,所述反應(yīng)的時間為10-20分鐘。
12、進一步的方案為,所述熱熔背膠按照重量份數(shù)由以下原料組成:聚烯烴80-95份,超級潤濕滲透劑:2-5份,熱穩(wěn)定劑:1-15份,熔融指數(shù)調(diào)整劑:0.5-10份,以上原料的重量分?jǐn)?shù)之和為100%。
13、進一步的方案為,所述熱熔背膠制備方法為:
14、將含有聚烯烴、熱穩(wěn)定劑、超級潤濕分散劑的混合物和熔融指數(shù)調(diào)整劑混合密煉后,造粒、干燥得到;
15、所述熱熔背膠熔點為80-95℃,表面張力在28-32dyn/cm。
16、進一步的方案為,所述超級潤濕滲透劑為氟碳類表面活性劑;所述熱穩(wěn)定劑采用酚類抗氧劑1010和亞磷酸酯類抗氧劑168復(fù)配,復(fù)配比例為1/1~1/2;所述熔融指數(shù)調(diào)整劑用于將熱熔背膠熔融指數(shù)控制在100-300g/10min(2.16kg×190℃)。
17、進一步的方案為,所述熱熔刮涂的熔融溫度為140-180℃。
18、本發(fā)明的第二方面,提供了一種全回收地彈坪的制備方法,包括以下步驟:
19、將人造草絲,簇絨在底布上,生產(chǎn)成半成品;
20、通過發(fā)泡機將草絲界面涂飾劑均勻地涂布在底布背面,控制界面活性因子用量0.05~0.2kg/m2,在90~140℃下干燥,得到草絲界面涂飾劑處理的地彈坪材料,其表面張力為38~48dyn/cm;
21、將熱熔背膠材料加入到l/d≥28的雙螺桿涂布機中,螺桿溫度設(shè)定為180~210℃,將熱熔背膠材料均勻刮涂在所述地彈坪材料背面,熱熔背膠材料用量:0.5~1.0kg/m2,人造草坪冷卻后,即得到全回收的地彈坪材料。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
23、本發(fā)明地彈坪材料采用人造草絲、底布,將人造草絲簇絨在底布上,在其背面涂布草絲界面涂飾劑快速滲透到草絲根部和底布表面。通過加熱干燥,接枝反應(yīng)等提高地彈坪材料表面張力以及人造草絲可粘性。將高滲透、高流動性熱熔背膠流延在涂有草絲界面涂飾劑的地彈坪材料背面,該熱熔背膠表面張力低,潤濕性好,很快的滲透到草絲根部,冷卻后,和草絲,底布形成一體,大幅度提高了草絲拔出力。
24、本發(fā)明草絲界面涂飾劑由界面活性因子、發(fā)泡劑、水組成,界面活性因子是草絲界面涂飾劑的關(guān)鍵材料,由非極性鏈段(乙烯/丙烯基)和極性鏈段(如胺基,環(huán)氧基,羥基)組成。非極性鏈段和地彈坪材質(zhì)相同,并具有反應(yīng)性,能和地彈坪材料的草絲、底布發(fā)生接枝反應(yīng)螯合成一體。極性部分鑲嵌在非極性鏈段上,改變了地彈坪材料極性,提高了地彈坪材料的表面張力,增加了地彈坪材料可潤濕性和可粘接性能。
25、本發(fā)明的草絲界面涂飾劑通過物理發(fā)泡、噴涂或者滾涂在地彈坪材料背面,草絲界面涂飾劑快速滲透鋪展在地彈坪材料表面,然后加熱干燥制成。通過該草絲界面涂飾劑處理后地彈坪材料的人造草絲,底布的表面張力由30-34dyn/cm提高至44-48dyn/cm,表面張力提升效果明顯,另外地彈坪材料的人造草絲,底布表面有胺基存在,極性增加,后續(xù)可粘接性提升明顯,粘接牢度增加。
26、本發(fā)明的熱熔背膠以通用聚烯烴為主料,配合超級潤濕劑,熱穩(wěn)定劑,熔融指數(shù)調(diào)整劑等反應(yīng)而成。高滲透、高流動性熱熔背膠表面張力低、潤濕性好、滲透快,該熱熔背膠通過加熱熔化,熔融刮涂在涂有草絲界面涂飾劑的地彈坪材料背面上,熱熔膠快速滲透進草絲根部,冷卻后將草絲底布粘合在一起,高熱流動性,確保熱熔膠熔融后,快速滲透草絲根部,不會燙傷草絲;低表面張力,確保了熱熔膠對草絲,底布的潤濕能力,確保草絲根部,底布被熱熔膠完整潤濕滲透,保證的草絲拔出力達標(biāo),熱熔膠不會損壞草絲根部和草坪,保證草坪挺括,可以完全回收。
27、地彈坪材料用人造草絲和底布均為非極性材料,表面張力低,一般熱熔膠材料熔融后,很難在其表面潤濕鋪展。為此本發(fā)明熱熔背膠中添加了超級潤濕滲透劑,使得熱熔背膠表面張力降低為28~32達因/厘米,大幅地提升了該熱熔背膠的潤濕滲透性。