李樹彬，陳良友

（四川省宜賓威力化工有限責(zé)任公司， 四川 宜賓 644600）

導(dǎo)爆管[1]是塑料管內(nèi)壁附有薄層炸藥與鋁粉的起爆器材。國內(nèi)大多數(shù)廠家采用高壓聚乙烯作為原材料生產(chǎn)導(dǎo)爆管。導(dǎo)爆管[2]生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生廢高壓聚乙烯（以下簡稱廢塑料）。我司每年產(chǎn)生的廢塑料大約在30 t左右，這些廢塑料直接外賣價(jià)格低廉，如果進(jìn)行深加工成本又很高，而我司生產(chǎn)電雷管每年大約需要高壓聚乙烯30 t。如果能將廢塑料用于電雷管注塑固定其爆破線，將節(jié)約大量的成本。2006年我們將廢導(dǎo)爆管經(jīng)粉碎、蒸煮、漂洗、烘干，去除炸藥與鋁粉，消除爆炸性能的廢塑料，用于電雷管注塑固定其爆破線。但廢塑料的加入會(huì)使注塑溫度升高80～100℃，導(dǎo)致絕緣爆破線被燙破，顧客使用電雷管時(shí)會(huì)因短路而導(dǎo)致拒爆。如果降低注塑溫度，又會(huì)導(dǎo)致塑料塞注不滿，廢品增多、效率降低。

為解決這一難題，通過多次攻關(guān)選型試驗(yàn)，筆者在廢塑料中添加X，經(jīng)多次注塑試驗(yàn)表明，X的

加入，提高了廢塑料的熔融指數(shù)、降低了熔化溫度，增強(qiáng)了廢塑料的塑性，攻克了廢塑料用于電雷管生產(chǎn)絕緣塑頭溫度升高導(dǎo)致絕緣爆破線被燙破的難關(guān)，實(shí)現(xiàn)了廢高壓聚乙烯循環(huán)利用。

1 項(xiàng)目技術(shù)可行性分析

1.1 廢塑料注塑可行性分析。

高壓聚乙烯[3]是生產(chǎn)導(dǎo)爆管的主要原材料，它是以乙烯為單體的塑料材料，是一種乳白色呈半透明的蠟狀固體樹脂，無味、無毒、無臭。熔點(diǎn)為120～125 ℃，柔軟性良好，抗沖擊韌性好，具有重復(fù)加工的性能。高壓聚乙烯在導(dǎo)爆管拉制過程中經(jīng)高溫熔解、擠出、冷卻成型，再到廢導(dǎo)爆管粉碎、蒸煮、漂洗、烘干等過程，將受到大量的光和熱作用[4]，導(dǎo)致熔融指數(shù)變低，拉伸強(qiáng)度變小，熔點(diǎn)增高，塑料的可塑性變差，不能直接生產(chǎn)電雷管塑料頭。

1.2 廢塑料循環(huán)利用的條件與方法

為實(shí)現(xiàn)廢塑料循環(huán)利用，必須解決廢塑料熔融指數(shù)變低、拉伸強(qiáng)度變小、熔化溫度增高的問題，以增強(qiáng)廢塑料的塑性。其方法有[5]：一是將廢塑料作為制作新高壓聚乙烯的原材料進(jìn)行重新加工，此方法投資大，需要人員多，設(shè)備、技術(shù)的要求較高。二是電雷管注塑時(shí)外加一種能與廢塑料混合均勻、起到提高廢塑料熔融指數(shù)、增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度、降低熔化溫度的液體添加劑。此添加劑[6]應(yīng)符合以下條件。

（1）來源廣泛、成本低廉，添加量少。

（2）無毒、無害、無味、無色，不會(huì)造成健康危害。

（3）具有提高廢塑料熔融指數(shù)、增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度、降低熔化溫度的能力。

2 試驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)原理

將能恢復(fù)廢塑料性能的液體添加劑分子插入到廢塑料分子鏈之間[7],削弱廢塑料分子鏈間的應(yīng)力,從而增強(qiáng)廢塑料分子鏈的移動(dòng)性，以增強(qiáng)其塑性，實(shí)現(xiàn)重新注塑時(shí)溫度不增加，注塑飽滿、成形良好的新材料。

2.2 試驗(yàn)方案

2.2.1 液體添加劑優(yōu)選試驗(yàn)

采購符合1.2條件的液體添加劑20種，并將20種液體添加劑按相同的比例與廢塑料完全混合后加熱測試熔化溫度與新高壓聚乙烯、未加添加劑廢塑料的熔化溫度進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。通過20多次的對(duì)比試驗(yàn)優(yōu)化出既能降低注塑溫度，又無毒、無害、無味、無色，來源廣泛、成本低廉，由成都市科龍化工試劑廠生產(chǎn)的用于制造化妝品的原料，我們叫做X。在小試中，發(fā)現(xiàn)只需少量的添加劑X就可以明顯降低廢塑料的熔點(diǎn)溫度[8]，且溫度降低程度可通過改變X的用量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2.2 試驗(yàn)材料與設(shè)備

（1）原材料

廢塑料：是由廢導(dǎo)爆管經(jīng)粉碎、蒸煮、漂洗、烘干后形成的粒徑為10 cm長的廢高壓聚乙烯，由公司自制。

添加劑X：分析純，四川成都市科龍化工試劑廠生產(chǎn)。

（2）儀器與設(shè)備

注塑機(jī)：C4725-1型，無錫市多科工程液壓件廠，計(jì)量器具，攪拌器與容器。

2.2.3 添加X的廢塑料與新舊混合料，新料的注塑對(duì)比試驗(yàn)

將1 kg廢塑料加入10 mL X，混合10 min，待X與廢塑料完全混合均勻進(jìn)行注塑試驗(yàn)。并以新高壓聚乙烯以及新舊聚乙烯混合料，用同一臺(tái)注塑機(jī)進(jìn)行注塑對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明廢塑料比新高壓聚乙烯，注塑溫度大約降低了40oC。組裝成電雷管進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)全部合格，電雷管腳線沒有被燙破。但是本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)由于X加入后，廢高壓聚乙烯的粘性增強(qiáng)，產(chǎn)生空心長條物，堵塞下料管，影響工作效率的新問題。試驗(yàn)情況見表1，質(zhì)量指標(biāo)見表2，電雷管檢測報(bào)告見表3。

表1 加入X的廢塑料與新舊混合料、新塑料注塑試驗(yàn)結(jié)果表Table 1 Comparison test results of Added additive X waste plastics ,mixture of old and new materials, new high pressure polyethylene plastic

表2 加入X的廢塑料與新舊混合料、新塑料質(zhì)量指標(biāo)Table 2 Add X waste plastics mixed with old and new materials, new high pressure polyethylene quality indicators

2.2.4 X加入量減少一半的注塑試驗(yàn)

廢塑料結(jié)塊生成空心長條物，堵塞下料管的原因主要有：

（1）X加得太多，致使廢塑料相互粘結(jié)，流散性差。

（2）廢塑料粒徑太長25 cm，比重輕，容易導(dǎo)致廢塑料結(jié)團(tuán)。

將廢塑料重新粉碎、粒徑控制在10 cm以內(nèi)，并將1 kg重新粉碎的廢塑料加入5 mL X，混合均勻，再將0.5 kg新高壓聚乙烯與其完全混合，進(jìn)行注塑試驗(yàn)。結(jié)果表明：下料通暢，注塑溫度為188 ℃，做成電雷管進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測全部合格。X加入量減少一半的廢塑料質(zhì)量指標(biāo)測試數(shù)據(jù)見表4，X加入量減少一半的廢塑料做成煤礦許用毫秒電雷管各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)與表3相當(dāng)，均在合格范圍內(nèi)。

表3 加入X的廢塑料與新料混合做成煤礦許用毫秒延期電雷管檢測報(bào)告[9]Table 3 Add X waste plastics mixed with new material make it permitted millisecond delay electric detonator for coal mine detection report

2.2.5 X加入量減少一半的注塑試驗(yàn)

廢塑料結(jié)塊生成空心長條物，堵塞下料管的原因主要有：

（1）X加得太多，致使廢塑料相互粘結(jié)，流散性差。

（2）廢塑料粒徑太長25 cm，比重輕，容易導(dǎo)致廢塑料結(jié)團(tuán)。

將廢塑料重新粉碎、粒徑控制在10 cm以內(nèi)，并將1 kg重新粉碎的廢塑料加入5 mL X，混合均勻，再將0.5 kg新高壓聚乙烯與其完全混合，進(jìn)行注塑試驗(yàn)。結(jié)果表明：下料通暢，注塑溫度為188oC，做成電雷管進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測全部合格。X加入量減少一半的廢塑料質(zhì)量指標(biāo)測試數(shù)據(jù)見表 4，X加入量減少一半的廢塑料做成煤礦許用毫秒電雷管各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)與表3相當(dāng)，均在合格范圍內(nèi)。

表4 X加入量減少一半的廢塑料質(zhì)量指標(biāo)Table 4 X addition amount to reduce half of the waste plastics quality indicators

2.2.6 加入X的全廢塑料注塑試驗(yàn)

2.2.4 試驗(yàn)，成功的實(shí)現(xiàn)了廢塑料的回收利用，但不能完全實(shí)現(xiàn)廢塑料循環(huán)利用。其原因有：一是廢塑料加入X后相互粘結(jié)，流散性差。二是注塑機(jī)下料管狹小。為此更換了狹小的下料管，在下料斗上安裝了一個(gè)微型攪拌機(jī)。然后加入X進(jìn)行全廢塑料的小試、中試和大批量生產(chǎn)，共計(jì)生產(chǎn)5 000多萬發(fā)。

在內(nèi)部檢測與顧客使用中，未發(fā)現(xiàn)腳線被燙破的問題，實(shí)現(xiàn)了廢塑料的循環(huán)利用。

2.2.7 廢塑料循環(huán)利用生產(chǎn)電雷管絕緣塑頭工藝參數(shù)

通過多次注塑試驗(yàn)，終于探索出了一種實(shí)現(xiàn)廢高壓聚乙烯循環(huán)利用生產(chǎn)電雷管絕緣塑頭的方法，其工藝技術(shù)參數(shù)見表5。

表5 廢塑料循環(huán)利用注塑成絕緣塑頭工藝參數(shù)Table 5 Waste plastics recycling plastic injection into the insulation process parameters

3 結(jié) 論

廢導(dǎo)爆管經(jīng)過粉碎、蒸煮、漂洗、烘干，去除炸藥與鋁粉，消除其爆炸性能，加入添加劑X，改造注塑機(jī)、加裝微型攪拌機(jī)等方法，能有效提高廢塑料的熔融指數(shù)，降低熔點(diǎn)溫度，提高廢塑料的流散性，從而實(shí)現(xiàn)廢高壓聚乙烯循環(huán)利用生產(chǎn)電雷管絕緣塑頭。不僅每年節(jié)約資金40多萬元，而且保護(hù)了環(huán)境，消除了安全隱患。此技術(shù)，在國內(nèi)民爆行業(yè)尚屬首創(chuàng)，已被國家專利局受理。

［1］陳嘉琨, 范欽文, 高耀林. 塑料導(dǎo)爆管［M］. 北京：國防工業(yè)出版社, 1987: 3-26; 201-221.

［2］導(dǎo)爆管［S］WJ/T2019-2004. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社:1-8.

［3］張武最. 合成樹脂與塑料：合成纖維［M］. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998：1-20.

［4］許宇婷, 張志文. 原料雜質(zhì)對(duì)聚乙烯生產(chǎn)的影響及預(yù)防措施［J］. 石化技術(shù), 2012（3）:6-8.

［5］陳丹，黃興元，汪朋，梁雄，周獻(xiàn)華. 廢舊塑料回收利用的有效途徑［J］. 工程塑料應(yīng)用, 2012（9）:2-6.

［6］吳飛. 有機(jī)過氧化物在高壓聚乙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用分析［J］. 石化技術(shù)，2001（4）:8-10.

［7］劉玉婷，張潔心，尹大偉，呂博. 廢舊塑料再利用生產(chǎn)新材料的研究進(jìn)展［J］. 化工新型材料, 2009（5）:11-14

［8］秦玉芳，李利，周寧琳，魏少華，黃穎霞，沈健. 利用聚乙烯廢塑料合成高吸水樹脂［J］. 南京師大學(xué)報(bào), 2005（2）: 66-72:12-15.［9］工業(yè)電雷管［S］GB8031-2005. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社:1-10.