本发明属于废旧pet瓶片回收利用的技术领域，具体涉及一种回收pet瓶片生产耐磨再生人造草丝的制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)因其具有良好的物理化学性能，被广泛用于各个领域，主要用来制造纤维、薄膜和饮料瓶等。随着pet聚酯产销量的迅猛增加，大量的废聚酯被排入到自然界，由于其体积庞大，在自然条件下难以降解，给自然环境带来了沉重的压力。因此，废旧聚酯经常会被多次回收使用，变废为宝。目前人造草坪已广泛应用于各种体育运动场所和休闲场所。
人造草丝纤维是人造运动草坪的核心材料,其性能决定了草坪的运动力学性能、运动安全性能和运动舒适性能。目前人造草丝所用的主要材料为高分子材料,这是由于高分子材料具有优良的物理、化学和力学性能,如质轻、比强度高、比模量大、耐腐蚀性好、成型方便等特点，主要以聚丙烯、聚乙烯为主。但聚丙烯、聚乙烯的表面硬度低,承载能力差,易磨损，不耐老化；而人造草坪使用频率频繁,磨损力度大,从而造成人造草坪在长期频繁使用后,容易出现草丝开叉,掉毛、以及断裂现象。耐磨损性能已成为评价人草坪质量的一个最为重要的指标,它是保证人造运动草坪质量稳定性的重要前提。
作为本领域技术人员亟待开发出一种以废旧pet瓶片为原料的耐磨再生人造草丝，以满足人们更高对的需求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种回收pet瓶片生产耐磨再生人造草丝的制备方法。
一种回收pet瓶片生产耐磨再生人造草丝的制备方法，该方法包括以下的步骤：
（1）粉碎清洗：将废旧聚酯瓶进行切割粉碎为直径8~20mm的瓶片，再经清水热洗、脱水，热洗水温60~80℃；
（2）称量原料：包括重量份数计的下述组分：pet回收料106~131份、色母粒1~3份、阻燃剂0.5~4份、热稳定剂0.1~1.5份、增韧剂0.1~1.5份、萜烯树脂3~11份、peg0.5~2份、sebs-g-mah0.5~3份、抗氧剂0.5~3份、填料11~37份；
（3）快速干燥：原料经喂料机送入真空转鼓干燥机中并持续的滚动搅拌，由加热套加热至140℃~180℃进行结晶1小时后，再在此温度内干燥4~6小时，其间用真空泵连续抽真空，使真空转鼓干燥机内产生负压压力为0.8~0.95mpa，抽取原料内所含的水分，使水分含量降低至≤1‰；原料在长时间滚动搅拌和干燥结晶过程中其内在的分子链发生变化；
（4）保温干燥：快速干燥过的pet瓶片材送入保温干燥料仓内，由热风机不间断的供给热风进行干燥保温2~3小时；
（5）干燥后的pet瓶片材与其他原料按照步骤（2）的配比进行批混，混合均匀片材和瓶片投入到纺丝料仓；
（6）然后投入螺杄进行挤压熔融，得到熔体；
（7）达到纺丝要求的熔体在下送至过滤器，过滤后的熔体进入纺丝箱体，计量纺丝、冷却上油、牵引喂入、收卷；同时，草丝的送风温度保持在28℃~32℃，吹风速度低至0.8m/s；采用低温拉伸，拉伸温度为60~70℃，拉伸倍率为初生纤维拉伸倍率的75%~85%，最终纤维的松弛热定型的温度为80~110℃，使生产的纤维具有较高且稳定的收缩率；双螺杆挤出机的螺杆转速为100~300r/min，喂料输送速度为20~45r/min，双螺杆挤出机的料斗到口模的各段温度分别为：料斗220~250℃，一区250~280℃，二区250~280℃，三区250~280℃，四区250~280℃，五区250~280℃，点区250~280℃，口模245~265℃。
进一步的，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、氯磺化聚乙烯树脂和乙丙橡胶的混合物。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、亚磷酸酯的一种或多种。
进一步的，所述热稳定剂为磷酸三甲脂、磷酸三苯脂、磷酰基乙酸三乙酯及其衍生物类热稳定剂中的一种。
进一步的，所述填料为滑石粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述阻燃剂为蒙脱土与十溴二苯乙烷、三氧化二锑或氧化铝按1：1：4的重量配比混合搅拌均匀后制得。
本发明的有益效果：
本发明由于采用了上述的技术方案，采用所述的人造草丝以pet废旧瓶片为原料结合共混改性法生产的高强度耐磨人造草丝，收缩率较稳定，解决了纯物改性收缩率不高和稳定差的缺点。将回收pet瓶片、色母粒等按配比混合，通过熔融纺丝制得人造草丝纤维、草丝纤维拉伸强度、断裂伸长率、热收缩率的影响，并研究了不同回收母粒含量草丝纤维的热性能和结晶度适宜。稳定性的指标,也是人造草坪的性能指标之一,对人造草坪的质量有重要的影响。热收缩率越小,纤维的结构稳定性越好越不易变形。体系大分子的缠结增强,在热处理条件下,分子热运动受到阻碍,大分子链解取向相对较难,可回缩的分子链和内应力减小,导致分子链或晶区的松弛程度降低,故热收缩率逐渐减小。晶粒尺寸和结晶完善程度是保证草丝尺寸稳定性的重要因素,晶粒尺寸大结晶完善程度好,纤维样品的热收缩程度就小。体系大分子缠结增强,在无定型区形成了大分子相互缠结的网络结构,这种网络结构使得纤维抵抗外力作用的能力增强纤维的强度得以提高；再回收pet瓶片材,打乱了各组分原有分子的有序结构,使共混物的结晶结构有所破坏,回收pet瓶片材是生产过程中pet瓶片废料的再造粒,经过反复的热和应力作用,部分大分子发生了降解,故其具有适宜的拉伸强度。随草丝结晶度增大,结晶部分含量增加,而稳定的结晶部分有利于热收缩率的降低。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明公开的方法制备的人造草丝抗压强度极高耐磨性好，即使长时间水泡仍维持不变，具有优异的防腐蚀、防老化性、保温性，在高水蒸汽压力下，仍能保持其优异性能，使用寿命可达到20-25年，不会发生分解和霉变，不会有有害物质挥发，化学性质稳定。同时在生产过程中，利用环保型原料，不产生有害气体，没有废水产生，可回收处理再利用，是高品质环保型产品，操作简单，降低成本，循环环保无污染。
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种回收pet瓶片生产耐磨再生人造草丝的制备方法，该方法包括以下的步骤：
（1）粉碎清洗：将废旧聚酯瓶进行切割粉碎为直径8~20mm的瓶片，再经清水热洗、脱水，热洗水温60~80℃；
（2）称量原料：包括重量份数计的下述组分：pet回收料117份、色母粒2份、阻燃剂2份、热稳定剂1.5份、增韧剂1份、萜烯树脂8份、peg1.5份、sebs-g-mah2份、抗氧剂2份、填料21份；
（3）快速干燥：原料经喂料机送入真空转鼓干燥机中并持续的滚动搅拌，由加热套加热至140℃~180℃进行结晶1小时后，再在此温度内干燥4~6小时，其间用真空泵连续抽真空，使真空转鼓干燥机内产生负压压力为0.8~0.95mpa，抽取原料内所含的水分，使水分含量降低至≤1‰；原料在长时间滚动搅拌和干燥结晶过程中其内在的分子链发生变化；
（4）保温干燥：快速干燥过的pet瓶片材送入保温干燥料仓内，由热风机不间断的供给热风进行干燥保温2~3小时；
（5）干燥后的pet瓶片材与其他原料按照步骤（2）的配比进行批混，混合均匀片材和瓶片投入到纺丝料仓；
（6）然后投入螺杄进行挤压熔融，得到熔体；
（7）达到纺丝要求的熔体在下送至过滤器，过滤后的熔体进入纺丝箱体，计量纺丝、冷却上油、牵引喂入、收卷；同时，草丝的送风温度保持在28℃~32℃，吹风速度低至0.8m/s；采用低温拉伸，拉伸温度为60~70℃，拉伸倍率为初生纤维拉伸倍率的75%~85%，最终纤维的松弛热定型的温度为80~110℃，使生产的纤维具有较高且稳定的收缩率；双螺杆挤出机的螺杆转速为100~300r/min，喂料输送速度为20~45r/min，双螺杆挤出机的料斗到口模的各段温度分别为：料斗220~250℃，一区250~280℃，二区250~280℃，三区250~280℃，四区250~280℃，五区250~280℃，点区250~280℃，口模245~265℃。
进一步的，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、氯磺化聚乙烯树脂和乙丙橡胶的混合物。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、亚磷酸酯的一种或多种。
进一步的，所述热稳定剂为磷酸三甲脂、磷酸三苯脂、磷酰基乙酸三乙酯及其衍生物类热稳定剂中的一种。
进一步的，所述填料为滑石粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述阻燃剂为蒙脱土与十溴二苯乙烷、三氧化二锑或氧化铝按1：1：4的重量配比混合搅拌均匀后制得。
实施例2
一种回收pet瓶片生产耐磨再生人造草丝的制备方法，该方法包括以下的步骤：
（1）粉碎清洗：将废旧聚酯瓶进行切割粉碎为直径8~20mm的瓶片，再经清水热洗、脱水，热洗水温60~80℃；
（2）称量原料：包括重量份数计的下述组分：pet回收料125份、色母粒2份、阻燃剂3份、热稳定剂15份、增韧剂1份、萜烯树脂8份、peg1份、sebs-g-mah1.5份、抗氧剂2份、填料23份；
（3）快速干燥：原料经喂料机送入真空转鼓干燥机中并持续的滚动搅拌，由加热套加热至140℃~180℃进行结晶1小时后，再在此温度内干燥4~6小时，其间用真空泵连续抽真空，使真空转鼓干燥机内产生负压压力为0.8~0.95mpa，抽取原料内所含的水分，使水分含量降低至≤1‰；原料在长时间滚动搅拌和干燥结晶过程中其内在的分子链发生变化；
（4）保温干燥：快速干燥过的pet瓶片材送入保温干燥料仓内，由热风机不间断的供给热风进行干燥保温2~3小时；
（5）干燥后的pet瓶片材与其他原料按照步骤（2）的配比进行批混，混合均匀片材和瓶片投入到纺丝料仓；
（6）然后投入螺杄进行挤压熔融，得到熔体；
（7）达到纺丝要求的熔体在下送至过滤器，过滤后的熔体进入纺丝箱体，计量纺丝、冷却上油、牵引喂入、收卷；同时，草丝的送风温度保持在28℃~32℃，吹风速度低至0.8m/s；采用低温拉伸，拉伸温度为60~70℃，拉伸倍率为初生纤维拉伸倍率的75%~85%，最终纤维的松弛热定型的温度为80~110℃，使生产的纤维具有较高且稳定的收缩率；双螺杆挤出机的螺杆转速为100~300r/min，喂料输送速度为20~45r/min，双螺杆挤出机的料斗到口模的各段温度分别为：料斗220~250℃，一区250~280℃，二区250~280℃，三区250~280℃，四区250~280℃，五区250~280℃，点区250~280℃，口模245~265℃。
进一步的，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、氯磺化聚乙烯树脂和乙丙橡胶的混合物。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、亚磷酸酯的一种或多种。
进一步的，所述热稳定剂为磷酸三甲脂、磷酸三苯脂、磷酰基乙酸三乙酯及其衍生物类热稳定剂中的一种。
进一步的，所述填料为滑石粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述阻燃剂为蒙脱土与十溴二苯乙烷、三氧化二锑或氧化铝按1：1：4的重量配比混合搅拌均匀后制得。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去萜烯树脂，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去增韧剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去sebs-g-mah成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例4
市场上普通聚乙烯人造草丝
表1实施例和对比例的人造草丝性能对比