一种废弃非织造类防护服粉末和沥青相容性的评价方法

技术领域

本发明是一种废弃非织造类防护服粉末和沥青相容性的评价方法，属于改性沥青技术领域。

背景技术

近年来，由于各类流感频发，带来了大量医疗资源的消耗，包括大量的医用一次性防护服、口罩、手套等。大量医用一次性消耗品的使用势必会带来大量的废弃物。在我国，废弃的医用防护材料大多采用机械处理。在对废弃医用防护材料进行机械处理时，废弃医用防护材料被重新造粒，然后以食品袋、百叶窗、和其他家用产品的形式在市场上出售。实际上，回收过程中不可能将全部塑料废物完全转化为另一种可重复使用的新产品，回收过程中必定会产生质量损失。与原始产品相比，这些产品的耐用性也会大大降低。现有的废旧医用一次性防护服回收处理方法，既不能充分利用废旧废弃医用一次性防护服实现增值利用，也不能带来更多的能源和经济效益。

有部分学者将废弃口罩粉碎后加入到沥青中，这种不仅能够处理废弃的口罩，而且能够改善沥青的性能。从试验数据来看，加入粉碎口罩的改性沥青，其刚度提高，弹性提高，抗变形能力提高，温度敏感性降低。同时加入废弃口罩粉末对沥青的抗车辙性能和低温抗裂性有积极的影响。因此，可以将废弃防护服粉碎后加入到沥青中。

医用一次性防护服以聚丙烯树脂为主要生产原料，虽然与口罩熔喷布的材料相似但也有不同之处。虽然口罩熔喷布纤维可以与沥青相容，但无法说明废弃非织造类防护服高聚物粉末可以与沥青相容性。所以本发明采用汉森溶解度(Hansen SolubilityParameters，简称HSPs)评价废弃非织造类防护服粉末与沥青的相容性。

1967年，汉森开发了汉森溶解度参数，用于预测一个分子是否会溶解在另一个分子(作为溶剂)中并形成溶液。汉森溶解度参数基于热动力学理论，将分子间的相互作用分解为3部分，分别由分子之间的色散作用能量(δ

目前，大多试验采用分子动力学来模拟改性剂与沥青的相容性，但因为医用一次性防护服由多种高聚物组成，通过分子动力学很难建立模型，也就很难利用分子动力学评价其与沥青的相容性。所以，在本发明中尝试用汉森溶解度来评价一次性废弃非织造类防护服粉末和沥青性的相容性。

采用汉森溶解度来评价废弃非织造类防护服粉末和沥青相容性后，可以判断一次性废弃非织造类防护服是否可以用作改性剂，这样可以处理废弃的废弃非织造类防护服，从而保护环境，也可以提升沥青路用性能，为使用者提供优质的服务，节约成本，具有较好的经济效益。

发明内容

(1)技术问题

本发明提供一种废弃非织造类防护服粉末和沥青相容性的评价方法，该方法从医用一次性非织造类防护服和沥青的汉森溶解度出发，通过汉森溶解度软件建立不同的汉森溶解度参数球，从而评价一次性废弃非织造类防护服粉末在沥青中的分散性，解决目前缺乏医用一次性废弃非织造类防护服粉末与沥青相容性评价方法，一次性废弃非织造类防护服难以处理与再利用，污染环境严重等问题。

(2)技术方案

鉴于目前大量医用一次性废弃非织造类防护服被使用、被浪费、被丢弃的情况，本发明提供一种废弃非织造类防护服粉末和沥青相容性的评价方法，从而解决缺乏医用一次性废弃非织造类防护服粉末与沥青相容性评价方法，一次性废弃非织造类防护服难以处理与再利用，污染环境严重等问题。本发明技术方案如下：首先回收一定量的废弃非织造类防护服，放入烘箱内消毒1小时，将防护服上的胶条、拉链取下，将防护服剪成细长碎片，移入破碎机粉碎10分钟，得到废弃非织造类防护服高聚物粉末，称取2g废弃非织造类防护服高聚物粉末放入烧杯，并将其放置于200℃的电热炉上加热；将基质沥青放置于165℃的烘箱中加热70分钟，使其呈流动状态，并称取2g；然后选择9种已知且具有广泛溶解度参数的溶剂，准备试管，并在里面倒入5ml的试剂，将呈现流动状态的废弃非织造类防护服粉末和沥青分别放入不同的溶剂中，试管口用塞子塞紧，以避免溶剂蒸发；为了完全溶解，试管在室温下保存24小时，反复摇动试管，记录每个试管的溶解度，观察溶解情况，全部溶解的则记为“1”，未溶解的及部分溶解的记为“0”，根据记得的数据用汉森溶解度软件(HSPiP)绘制汉森溶剂球，得到废弃医用一次性防护服粉末的汉森溶解度和球半径；计算废弃非织造类防护服粉末和沥青之间的距离R

(3)有益效果

由于防护服使用量的迅速增加，废弃的医用防护服严重威胁着自然环境和人类的健康。同时，随着公路的发展以及各个地区对沥青公路要求的提高，促进了改性沥青的发展，但并非所有材料都能与沥青相容。研究废弃一次性防护服和沥青相容性不仅仅只探究两者之间的相容性，也可为其他材料作为改性剂能否与沥青相容探索出一种方法，大大减少了试错成本。如果废弃防护服与沥青的相容性很好，可以处理大量废弃的医用一次性防护服，提高沥青路面性能，为使用者提供优质的服务，节约成本，具有较好的经济效益。

附图说明

图1汉森溶解度参数球

1-δ

5-溶质与溶剂的距离 6-球半径 7-在球内的溶质

具体实施方式

本发明提供一种废弃非织造类防护服粉末和沥青相容性的评价方法，具体实施步骤如下：

(1)回收一定量的废弃非织造类高聚物防护服，将上面的杂物用清水清理干净，放入烘箱，在110℃的温度下干燥并消毒1小时，消毒完成后将防护服上的胶条、拉链取下，将防护服剪成细长碎片，采用破碎机粉碎10分钟，得到微米级的废弃非织造类防护服高聚物粉末，称取2g废弃非织造类防护服高聚物粉末并放入烧杯中，并将其放置于280℃的电热炉上加热，直至流动状态；

(2)将装有基质沥青的烧杯放置于165℃的烘箱中并加热70分钟，并每隔30分钟使用玻璃杯搅拌，在沥青呈流动状态后，将基质沥青倒入试管中，试管中沥青的质量为2g；

(3)准备乙醇、二丙二醇、乙酸乙酯、乙腈、甲乙酮、三氯甲烷、甲醇、环己烷、环己醇、二元酯、二甘醇、甲苯试剂，分别量取5mL上述试剂加入两个试管中，得到两个盛有上述试剂的试管；

(4)将步骤(1)和步骤(2)中的废弃非织造类防护服高聚物粉末和沥青分别放入盛有试剂的试管中，用塞子把试管口塞紧，并在室温下保存24小时后，反复摇动试管，观察废弃非织造类防护服高聚物粉末和沥青在试剂中的溶解情况，全部溶解的则记为“1”，未溶解及部分溶解记为“0”；

(5)打开汉森溶解度软件，将溶解情况分别输入，绘制沥青和废弃非织造类防护服高聚物粉末的汉森溶解度参数球，其中，沥青标记为1号，废弃非织造类防护服高聚物粉末标记为2号，得到汉森空间坐标(δ

(6)计算完成后可以得到沥青的汉森溶解度球半径，以及沥青和废弃非织造类防护服高聚物粉末之间距离，由此可以判断沥青和废弃非织造类防护服高聚物粉末的相对能差，当RED＝1的时候，部分溶解，当RED＞1时，不相溶，当RED＜1时，分子相似会溶解，因此可评价废弃非织造类防护服高聚物粉末与沥青的相容性。