长丝组合物的制作方法

1.本发明涉及一种包括消费后回收(pcr)材料的组合物；和由所述组合物制成的单丝，其中所述单丝的可加工性得到增强而不损害其机械特性。单丝适用于制造人造草皮和其它人造草应用。在一个实施例中，pcr材料的来源来自包装废物。


背景技术：

2.由于日益增加的世界人口和繁荣，在过去几十年中对塑料的需求呈指数增长。所使用的大多数塑料衍生自天然资源，例如不可再生的化石燃料来源。业界普遍认为，为了满足将来对塑料日益增长的需求，必须对塑料进行回收，特别是用于一次性产品的回收的塑料材料或纤维。还认为使用回收材料对于环境更好，并且减少用于一次性产品的自然资源的浪费。
3.最大的塑料市场(并且因此回收材料的最大来源)是包装，其占塑料总产量的约40％。对于塑料行业来说，开发用于回收剩余或未使用的材料的方法是有利的，否则这些材料将通过燃烧或置于垃圾填埋场中而浪费掉。然而，回收材料和纤维的使用具有缺点。本领域普遍认为，回收的材料和纤维经常导致产品的物理性能通常不如由原始材料或纤维制成的产品那样可接受。结果，由于由回收材料或纤维制备的产品的物理性能的损失，产品中使用的回收材料或纤维的量通常受到限制。
4.回收材料或纤维的使用正成为一些行业的较大部分。例如，ep3040199b1公开了自身可再循环的阻隔包装，并描述了全po多层结构，其有助于回收消费后废物以用于阻隔包装应用。us9447269 b2公开了用于高性能膜的经改性的柔性evoh，其中所述膜通过掺入聚合物改性剂而显示出良好的柔性和阻隔性能。在2019年的ami会议上给出的题为“用于合成草丝的高效和可持续解决方案(efficient and sustainable solutions for synthetic grass yarns)”stc spinnzwim的介绍描述了双组分人造草皮纱线，其中芯使得能够选择回收旧草毯或生产废料。题为“对回收塑料包装废物的复杂问题的见解(insights into the complex issue of recycling plastic packaging waste)”的出版物；瓦赫宁根大学食品和生物基研究(wageningen ur food and biobased research)(2013)描述了计算塑料包装废物的成本/效率和环境影响的科学方法。benny lujjsterburg的另一篇题为“塑料包装废物的机械回收(mechanical recycling of plastic packaging waste)”的博士论文(2014)描述了与上述出版物类似的工作，并描述了回收包装废物的复杂问题。美国总服务公司的题为“有助于在使用固态拉伸的工艺中生产膜和模制品的聚乙烯(polyethylene useful for producing film and molded articles in a process which uses solid state stretching)”的另一出版物描述了一种使用具有如熔融指数(mi)和密度的不同特性的特定树脂来取向浇铸制品的方法。
5.上述现有技术的参考文献都没有公开使用源自包装应用的消费后回收(pcr)材料或将pcr材料掺入如聚乙烯树脂的树脂中。上述现有技术的参考文献也没有公开组合pcr材料和树脂的所得材料的取向特点和特性。上述现有技术的参考文献也没有提及将pcr材料
用于人造草皮应用。当由各种不同的已知树脂产品制成时，人造草皮纱线的特性可以显著不同。
6.目前的人造草皮球场包含聚乙烯纤维，称为纱线，其模仿真实的草叶。整个草皮系统的性能很大程度上取决于用于制备草皮系统的纱线。制造人造草皮的一般方法包括将聚乙烯纤维簇绒(tufting)到初级背衬中并用次级背衬涂覆初级背衬以保持纱线分布和固定的步骤。粒状填充物遍布在球场上以将纱线保持在直立位置。并且通常，软垫层被添加到次级背衬以提供减震。
7.传统上，合成草皮广泛用于需要高耐久性的高要求体育应用中，并且必须满足其它严格要求以便得到体育或政府机构认证。已知的pcr材料，例如源自包装废物流的pcr材料，不能加工成具有用于制造合成或人造草皮纱线所需特性的单丝，而所述合成或人造草皮纱线又可用于制备具有体育应用所需高性能属性的人造草皮表面产品。


技术实现要素：

8.本发明涉及一种包括pcr材料的组合物，其可容易地转化成长丝制品，例如单组分单丝纱线和双组分单丝纱线，以及转化成单层原纤化扁丝纱线和多层原纤化扁丝纱线。
9.在一个一般实施例中，本发明的长丝组合物包括以下物质的组合：(a)pcr材料和(b)“增强剂”添加剂。在优选的实施例中，pcr材料包括(ai)线性低密度聚乙烯(lldpe)树脂和(aii)源自柔性包装生产应用的包装废物流的低密度聚乙烯(ldpe)树脂材料的混合物；并且所述增强剂添加剂包括原生lldpe树脂。原生lldpe树脂被称为“增强剂”添加剂，因为添加剂有利地增强pcr材料的性能以使得pcr材料适用于人造草皮纱线，其中纱线对于人造草皮应用具有可加工性和机械性能的组合。
10.在另一个实施例中，本发明涉及一种用于形成长丝的组合物，所述长丝组合物包括以下物质的共混物：(a)1wt％至40wt％的pcr材料，所述pcr材料具有0.910g/cm3至0.940g/cm3的密度和1.0g/10min至5.0g/10min的熔融指数；其中所述pcr材料基本上由70wt％至95wt％的lldpe和5wt％至30wt％的ldpe组成；和(b)60wt％至99wt％的包含原生lldpe的增强剂；其中在50rad/s剪切速率至220rad/s剪切速率的范围内，所述增强剂的以pa.s为单位的粘度不小于所述pcr材料的粘度的0.5倍且不大于所述pcr材料的粘度的2.0倍。
11.在另一个实施例中，本发明包括一种由上述长丝组合物制成的长丝。
12.在又一个实施例中，本发明涉及一种由上述长丝制成的人造草皮制品。
13.在其它实施例中，本发明包括用于制备上述长丝组合物、上述长丝和上述人造草皮制品的方法。
附图说明
14.图1是人造草皮制品的侧视图，示出了制品的各层的部分横截面。
15.图2是示出了当pcr含量增加时凝胶面积增加的图解说明。
具体实施方式
16.如贯穿本说明书所使用的，除非上下文另外明确指出，否则以下给出的缩写具有
以下含义：“＝”意指“等于”；“＜”意指“小于”；“＞”意指“大于”；g＝克；mg＝毫克；kg＝千克；kg/hr＝千克/小时；％＝百分比；kg/m3＝千克/立方米；g/10min＝克/10分钟；g/min＝克/分钟；mbar/min＝毫巴/分钟；ml＝毫升；g/l＝克/升；mw＝分子量；m＝米；μm＝微米；mm＝毫米；cm＝厘米；min＝分钟；m/min＝米/分钟；mm/min＝毫米/分钟；s＝秒；hr＝小时；rad/s＝弧度/秒；℃＝摄氏度；pa.s＝帕斯卡
·
秒；dtex或decitex＝克/10,000米；cn＝百分之一牛顿；cn/dtex＝百分之一牛顿/分特；mm2＝平方毫米；vol％＝体积百分比；并且wt％＝重量百分比。
17.除非另有说明，本文所述的所有百分比均为重量百分比(wt％)。
18.除非另外说明，否则温度以摄氏度(℃)计，并且“环境温度”意指在20℃至25℃之间。
19.iso 14021：2016将“消费后回收(pcr)材料”定义为由家庭或商业、工业和机构设施作为产品的最终用户生成的不能再用于产品的预期用途的材料。pcr材料包括从分销链退回的材料。pcr材料的一些特性特征通常包括例如1g/10min至5g/10min范围内的熔融指数；0.910g/cm3至0.940g/cm3的密度。pcr材料通常是例如两种或更多种化合物的共混物，如线性低密度聚乙烯(lldpe)和低密度聚乙烯(ldpe)的组合；聚酰胺(pa)和乙烯乙烯醇(evoh)；以及高密度聚乙烯(hdpe)和聚丙烯(pp)。
20.在本发明的一个广义实施例中，可用于制备人造草皮长丝的共混组合物或组合物包括例如以下物质的共混物：(a)消费后回收材料；和(b)原生线性低密度聚乙烯。
21.可用于本发明的长丝共混组合物中的pcr材料的实例包括例如以下化合物中的两种或更多种：lldpe、ldpe、高密度聚乙烯(hdpe)、聚丙烯(pp)、pa、evoh、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)及其混合物。在优选实施例中，pcr材料可以包括例如lldpe、ldpe及其混合物。
22.通常，pcr材料来源于包装废物，例如由家用或由商业、工业和机构设施作为产品的终端用户产生的材料。pcr材料具有在以下范围内的熔融指数：在一个一般实施例中1g/10min至5g/10min；以及在另一个实施例中1.5g/10min至3g/10min。pcr材料的密度通常在一个实施例中为0.910g/cm3至0.940g/cm3；并且在另一个实施例中为0.915g/cm3至0.925g/cm3。
23.共混长丝组合物中使用的pcr材料组分(a)可以按通常在一个实施例中＜40wt％的来自包装废弃物的pcr材料的量存在；在另一个实施例中为1wt％至35wt％；在另一个实施例中从5wt％至30wt％；并且在又一个实施例中为10wt％至20wt％。pcr材料具有上述的熔融指数范围和密度范围。如果使用＞40wt％的pcr材料，则所得纱线由于挤出不稳定性和拉伸期间的长丝断裂而不可加工。
24.pcr材料组分(a)本身是(ai)至少一种lldpe和(aii)至少一种ldpe的共混物。用于制备pcr的lldpe组分(ai)的量通常在一个实施例中为20wt％至99wt％；在另一个实施例中为40wt％至95wt％；并且在又一个实施例中为60wt％至90wt％。如果lldpe的量＜20wt％，则长丝的机械特性可能受损。如果lldpe的量＞99wt％，则长丝的可加工性可能受损。
25.用于制备pcr的ldpe组分(aii)的量通常在一个实施例中为1wt％至80wt％；在另一个实施例中为5wt％至60wt％；并且在又一个实施例中为10wt％至40wt％。如果ldpe的量＞80wt％，则长丝的机械特性可能受损。如果ldpe的量＜1wt％，则长丝的可加工性可能受损。在一个优选的实施例中，pcr包括至少75wt％的lldpe组分(ai)和＜25wt％的ldpe组分
(aii)的共混物。
26.本发明的目的是向pcr材料(组分(a))提供“增强剂”组分(其为组分(b)，原生线性低密度聚乙烯)以增加pcr材料的性能和可加工性。在一般实施例中，本发明中使用的增强剂组分(b)是具有中密度范围的原生线性低密度聚乙烯(lldpe)。例如，为了确保原生线性低密度和pcr之间的均匀性，通过astm d4440-84和astm d4703中描述的程序测量组分的以帕斯卡
·
秒为单位的粘度。将astm d4703每压模斑块的方法用作测量混合物流变学的第一步骤；并且，然后将astm d4440-84的方法用于流变学测量。在50rad/s剪切速率至220rad/s剪切速率的范围内，所述原生线性低密度聚乙烯的粘度不小于所述消费后回收材料的粘度的0.5倍并且不大于所述消费后回收材料的所述粘度的2.0倍。
27.原生线性低密度聚乙烯组分(b)，其充当用于共混组合物的可加工性的增强剂，可以按通常在一个实施例中＞60wt％的量存在；在另一个实施例中为65wt％至99wt％；并且在又一个实施例中约70wt％至约95wt％。如果原生聚合物的浓度＜60wt％，则长丝的可加工性和机械性能可能受损。如果原生聚合物的浓度＞99wt％，则将足够的消费后废物结合到组合物中的机会最小化。
28.在另一个实施例中，本发明的共混组合物可以包括多种其它任选的添加剂。可以配制与本发明组合物组合的添加剂以实现特定功能的性能，同时保持共混组合物的优异益处/特性。例如，以下添加剂可以与共混组合物共混以形成本发明的长丝组合物，包括：抗氧化剂、颜料、着色剂、uv稳定剂、uv吸收剂、固化剂、交联助剂、增强剂和阻滞剂、加工助剂、填料、偶联剂、紫外线吸收剂或稳定剂、抗静电剂、成核剂、增滑剂、增塑剂、润滑剂、粘度控制剂、增粘剂、防粘连剂、表面活性剂、增量油、除酸剂和金属钝化剂等；及其混合物。
29.在一个实施例中，例如，可在长丝组合物中使用着色剂，如sicolen
tm green 85-125345(购自basf)。着色剂的添加量可以在一个实施例中为0wt％至＜10wt％，在另一个实施例中为0.01wt％至＜8wt％，在另一实施例中为0.1wt％至＜6wt％，以及在又一个实施例中为1wt％至＜4wt％。
30.在另一个实施例中，例如，加工助剂可用于长丝组合物中，如arx-741(购自argus)。加工助剂的添加量可以在一个实施例中为0wt％至＜2wt％，在另一个实施例中为0.01wt％至＜1.5wt％，以及在又一个实施例中为0.1wt％至＜1wt％。
31.当用于共混长丝组合物中时，基于组合物的重量计，其它任选的添加剂可以在一个实施例中0wt％至10wt％、在另一个实施例中0.001wt％至10wt％、在另一个实施例中0.5wt％至10wt％，以及在又一个实施例中5wt％至10wt％范围内的量使用。
32.在本发明的一个广义实施例中，一种用于制备共混组合物的方法包括，例如，混合上述组分(a)和(b)；以及如上所述的任何期望的任选组分(c)。可以使用任何常规的混合设备和方法将组分(a)和(b)混合在一起。例如，可通过将两种组分混合在一起来制备干混物。在另一个实施例中，通过使用例如本领域已知的方法，例如公开了用于模塑的聚乙烯共混物的pct专利申请公开号w01993000400a1中描述的方法，对混合的组分进行造粒，可将两种组分形成粒料形式。
33.由根据上述方法生产的共混组合物表现出的有利/有益特性之一包括：例如，本发明的组合物可具有加工性的提高。“可加工性的提高”是指组合物可以通过长丝的生产来加工，而不会由于过滤阻塞或工艺中的其它故障而在工艺中停止。组合物还有利地提供机械
性能(韧度、收缩率和伸长率)的长丝，所述机械性能在具有pcr和ldpe之间任何共混组合物的所有样品中保持恒定。例如，通过韧度和极限伸长率评估长丝的机械性能，所述韧度和极限伸长率使用长度为250mm的单根长丝测量并在zwick拉伸测力计中以250mm/min测量直到纤维断裂。韧度定义为断裂时的拉伸力除以线性重量并以cn/dtex表示。极限伸长率是纤维断裂时的应变，以变形百分比表示。通过切割一米纱线并将纱线浸入90℃的热油浴中20s来测量长丝的收缩特性。将纱线从浴中取出，手动干燥并重新测量长度。热收缩率表示为浸入前后长度减少的百分比。
34.对由包括pcr材料的组合物制成的长丝的机械性能没有影响，在所有共混组合物中机械性能与原生lldpe相同。共混组合物之间的差异通过由所述组合物制成的所得长丝的可加工性来指示。例如，对于pcr＞60％的组合物，由于过滤器阻塞，纱线是不可加工的。因此，关于挤出机中压力的增加，随着挤出机中压力的增加被降低，长丝的可加工性更高。
35.原生pcr材料的组合物不能被挤出，因为在工艺中压力的高度增加和膜的破裂。加入增强剂如原生lldpe有助于通过降低挤出机中的压力增加来避免长丝和膜的断裂。含有＜40wt％的pcr的共混物具有对于连续加工可接受的随时间的压力增加，并且使用量＞40wt％的pcr，压力增加被认为是不可接受的。
36.本发明的组合物可以转化成单组分单丝纱线和/或双组分单丝纱线，以及转化成单层原纤化扁丝纱线和/或多层原纤化扁丝纱线。
37.在本发明的一个广义实施例中，上述共混组合物用于制备长丝本身。长丝组合体包括例如上述的以下组分(a)和(b)。例如，如果添加剂的使用量为组合物的9wt％，则组合物的剩余91wt％是pcr和原生lldpe(具有定义的组成范围)之间的共混物。
38.在本发明的一个广义实施例中，一种用于制备长丝的方法包括例如(a)通过混合如上所述的组分(a)和(b)制备共混组合物；以及然后(b)将来自步骤(a)的混合物通过挤出机挤出以形成长丝。
39.合适的常规长丝挤出机，特别是人造草皮长丝挤出机可以装备有单个通用螺杆和熔体泵(“齿轮泵”或“熔体泵”)以精确控制进入模具中的聚合物体积流量的稠度。人造草皮长丝模具可以具有用于分布在圆形或矩形纺丝板上的单个长丝的多个单孔。孔的形状对应于所需的长丝横截面轮廓，包括例如矩形轮廓、狗骨形轮廓、v形轮廓和墨西哥帽形轮廓。标准纺丝板具有尺寸特定的50个模具孔至160个模具孔。在一个一般实施例中，管线可以具有50kg/hr至350kg/hr的输出速率。
40.在一个一般实施例中，可以将人造草皮长丝挤出到模具至水浴距离为16mm至40mm的水浴中。水中的涂覆的导向杆将长丝重新导向第一输出组辊。该第一输出组辊的线速度通常可以从15m/min变化到70m/min。第一输出组辊可被加热并用于在水浴之后和进入拉伸烘箱之前预热长丝。拉伸烘箱可为热空气或水浴烘箱。在拉伸烘箱中可将长丝拉伸到预定拉伸比。在一些实施例中，拉伸比为至少3.5。在其它实施例中，拉伸比为至少4.5、至少4.8、至少5.0、至少5.2或至少5.5。拉伸比是在拉伸烘箱之后第二输出组辊的速度与在拉伸烘箱之前第一输出组辊的速度之间的比率。第二输出组辊可以不同于(更高或更低)第一组辊的速度运行。
41.在长丝通过第二输出组辊之后，然后将长丝拉伸通过一组三个退火烘箱。三个退火烘箱可以是具有并流或逆流热空气流的热空气烘箱，其可以在50℃至150℃下操作，或热
水炉，其中长丝在50℃至98℃的温度下取向。在第一退火烘箱的出口处，长丝被传送到可以不同于(更高或更低)第二组辊的速度运行的第三组辊上。位于烘箱后面的第三组辊与位于烘箱前面的第二组辊的线速度比率可被称为拉伸比或松弛比。在第二退火烘箱的出口处，长丝被传送到可以不同于(更高或更低)第三组辊的速度运行的第四组辊上。在第三退火烘箱的出口处，长丝被传送到可以不同于(更高或更低)第四组辊的速度运行的第五组辊上。
42.人造草皮长丝可任选地经历进一步的挤出后处理(例如，退火、切割等)。
43.本人造草皮长丝可由各种特性来限定。例如，在本文的一些实施例中，人造草皮长丝可表现出＜8.0％的收缩率、＞0.8cn/dtex的韧度和＞60％的伸长率。本文包括并公开了＜8.0％的所有单个值和子范围。
44.由根据上述方法生产的长丝(或纱线)表现出的一些有利/有益特性可包括例如当使用本发明时可加工的纱线。由于挤出机中的压力增加，可加工性受到限制。本发明允许保持挤出机内的压力接近恒定和最小化挤出机内的压力增加的可能性。如果压力增加变得太高，则不能以固定的方式生产纱线。在本发明中使用的所有共混物中，机械性能保持恒定(例如，不存在结合到结构中的回收材料的影响)。
45.例如，通过测量挤出机内部压力的斜率来测量压力增加。在一个一般实施例中，挤出机内的压力增加保持在＜700mbar/min。
46.长丝的机械特性，例如韧度使用zwick拉伸测试仪测定，在250mm长度的单丝上操作，并使用250mm/min的拉伸速度直至长丝断裂。韧度(单位为cn/dtex)为断裂时的拉伸应力(单位为cn)除以线性重量(单位为dtex)。在一个一般实施例中，长丝的韧度＞0.6cn/dtex。
47.长丝伸长率的机械性能，例如韧度也使用zwick拉伸测试仪测定，其中伸长率是断裂时的应变。通常，在一个实施例中，长丝的伸长率＞60％。
48.本发明长丝的韧度和伸长率的有利特性很重要，因为此类特性允许在纱线中使用pcr，并且为纱线中的pcr提供可挤出性能。此外，长丝的有利特性很重要，因为益处是长丝的可加工性，并且长丝的机械性能不受损害。
49.在本发明的一个广义实施例中，上述长丝用于制造各种产品，例如纱线、膜、织物、地毯等。在优选的实施例中，长丝用于制造例如人造草皮产品(也称为仿草、人造草或人造地毯)。
50.使用本发明的纱线(长丝)生产的人造草皮包括例如以下组分：纱线、填充物、初级背衬、次级背衬、减震垫和任选的排水系统。纱线可以是单层结构或多层结构。例如，参考图1，示出了通常由附图标记10表示的多层人造草皮制品的组合件，包括例如纱线草皮层11、粒状填充材料12、初级背衬层13、次级背衬层14和平面减震垫构件15。如图1所示，层11、13、14和15彼此连接，并且粒状填充材料12遍布在纱线草皮层11的顶部以构成多层人造草皮制品。人造草皮10可设置在地面16或其它所需表面上。
51.使用本发明的纱线(长丝)11生产的人造草皮10通过将纱线11簇绒到初级背衬层13中来生产。
52.人造草皮10可任选地包含填充材料12。合适的填充材料包括但不限于粒状橡胶颗粒如从汽车轮胎回收的sbr(苯乙烯丁二烯橡胶)、epdm(乙烯-丙烯-二烯单体)、其它硫化橡胶或从皮带回收的橡胶、热塑性弹性体(tpe)、热塑性硫化橡胶(tpv)及其混合物的混合物。
53.初级背衬13可包括但不限于由一种或多种天然或合成纤维或纱线制成的织造、针织或非织造纤维网或织物，所述天然或合成纤维或纱线例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、人造丝及其混合物。
54.次级背衬14可以包括聚氨酯(包括，例如，以名称enforcer
tm
或enhancer
tm
提供的聚氨酯，可从陶氏化学公司(dow chemical company)购得)或基于乳胶的材料，如苯乙烯-丁二烯乳胶或丙烯酸酯；及其混合物。
55.人造草皮10可任选地包括在人造草皮10的次级背衬14下面的减震层15。减震层15可以由聚氨酯、pvc泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料、橡胶、闭孔交联聚乙烯泡沫、具有空隙的聚氨酯底垫、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯的弹性体泡沫及其混合物制成。减震层的非限制性实例包括例如enforcer
tm
运动聚氨酯体系和enhancer
tm
运动聚氨酯体系。
56.人造草皮10可任选地包括排水系统(图1中未示出)。排水系统允许从人造草皮10去除水，并防止人造草皮10被水浸透。排水系统的非限制性实例包括基于石材的排水系统、exceldrain
tm sheet 100、exceldrain
tm sheet 200以及exceldrain
tm ex-t strip(可购自北卡罗菜纳州门罗美国威克排水公司(american wick drain corp.，monroe，n.c.))。
57.在本发明的一个广义实施例中，一种用于制造人造草皮产品10的方法包括例如wo2019133789中所述的方法。通常，所述方法包括以下步骤(a)：提供(i)人造草皮地毯或长丝地毯11；(ii)至少一个初级背衬13；和(iii)至少一个次级背衬14；和(b)通过将初级背衬层13整体地连接到草皮地毯11上和将次级背衬层14整体地连接到初级背衬层13上而组合上述组件。然后，(c)任选地将减震垫层15添加到上述组合件。在另一个实施例中，本发明的人造草皮系统或组合件可以进一步任选地包括(iv)粒状填充材料12，并且填充材料12可以遍布在人造捻纱地毯11上。在又一实施例中，排水系统可以任选地包括在减震垫15下方的人造草皮中。
58.人造草皮产品的有利特性基于上述长丝(纱线)的益处，因为pcr材料被并入长丝纱线中；并且接着，将纱线并入到如上所述的草皮产品或草皮系统中。
59.根据上述方法生产的人造草皮产品具有用于如运动场的领域的所有所需特性，并且有利地能够承受如足球的运动的严酷条件。
60.如上所述，本发明的长丝例如用于提供多根长丝的纱线。所述纱线又用于制造人造草皮产品。并且，草皮产品又可用于覆盖表面以形成用于进行如高尔夫、足球、英式足球、棒球等运动的场地。
61.其它应用，其中本发明的长丝或纱线可用于以下应用中，例如单丝纱线、原纤化扁丝纱线、茅草纱线或其它纱线、景观美化草皮、休闲草皮、自制草皮、接触运动和非接触运动应用。
62.实例
63.提供以下实例以进一步详细地说明本发明，但不应解释为限制权利要求书的范围。除非另有说明，否则所有份数和百分比均按重量计。
64.在本发明实例(inv.ex.)和比较实例(comp.ex.)中使用的各种成分、组分、添加剂或原料在下文中解释如下：
65.本发明中使用的原料包括：(1)密度为0.922g/cm3和熔体流动指数为2g/min的
pcr；(2)增强剂1，其为密度为0.918g/cm3和熔融指数为2.3g/10min的己烯基齐格勒纳塔催化剂lldpe；和(3)增强剂2，其为密度为0.917g/cm3和熔融指数为2.3g/10min的辛烯基齐格勒纳塔催化剂lldpe。所用的色母料是green 1229，并且加工助剂是arx-741。
66.实例1至5和比较实例a
67.如下文所述制备并测试几种样品长丝组合物。消费后回收材料通过加入如原生lldpe的增强剂(例如上述的增强剂1和增强剂2)来增强。
68.下表i总结了本发明实例1至3和比较实例a中使用的样品的长丝组合物。表i中的样品集中于单组分样品。
69.表i-单组分样品
[0070][0071]
下表ii总结了本发明实例4和5中使用的样品的长丝组合物。表ii中的样品集中于双组分样品。
[0072]
表ii-双组分样品
[0073][0074]
在上表i和ii中，总pcr组合物在本发明实例1和本发明实例4以及本发明实例5与本发明实例3中都是相同的。
[0075]
测试方法
[0076]
使用常规单丝机由用于测试的长丝组合物制备长丝。在所有实例中，在长丝组合物中使用8wt％的色母料(green 1229)和1wt％的加工助剂(arx-741)。
[0077]
本发明实例和比较实例在2,000dtex下运行。所有实例的拉伸比和退火保持恒定，分别为5.2和20％。
[0078]
挤出条件在表iii中总结如下：
[0079]
表iii-用于纱线可加工性的加工条件
[0080]
[0081]
所有长丝或纱线以菱形挤出。在实验室中测量纱线的机械特性，包括韧度、极限伸长率和收缩率。
[0082]
韧度和极限伸长率
[0083]
在zwick拉伸测力计中以250mm/min测量长度为250mm的单根长丝，直到纤维(长丝)断裂。长丝的韧度定义为断裂时的拉伸力除以线性重量；并且韧度以cn/dtex单位表示。
[0084]
长丝的极限伸长率是纤维断裂时的应变，以变形百分比表示。
[0085]
收缩率
[0086]
将1米的纱线切割并浸入90℃的热油浴中20秒。将纱线从浴中取出，手动干燥并重新测量长度。热收缩率表示为纱线浸入热油浴前后长度减少的百分比。
[0087]
挤出机的压力被确定为可加工性的标准。pcr导致过滤器阻塞，这导致挤出机中的压力线性增加，并且因此每分钟的压力增加被报告为可加工性的特性。
[0088]
长丝测试结果
[0089]
表iv描述了当运行本发明实例和比较实例时挤出机中的压力增加。
[0090]
表iv-挤出机中的压力增加
[0091][0092]
由于pcr插入，挤出机中存在不稳定性，这导致压力增加。挤出机中的压力增加随着增强剂的量的增加而减少。由于拉伸期间的压力增加和纤维断裂而不可能收集对比实例a的样品。
[0093]
本发明实例7和本发明实例8表现出最低的压力增加。本发明实例6、9和10的压力增加为比较实例b的至少一半。
[0094]
图2总结了本发明实例和比较实例的机械特性。即使由于拉伸期间的纤维断裂而不可能收集比较实例b的样品，但出于比较目的评估样品的机械特性。
[0095]
表v-机械特性
[0096][0097]
如表v中的结果所示，添加增强剂不影响长丝样品的机械特性，因为对于表v中描述的所有实例，机械特性没有显著变化。希望长丝样品的机械特性不改变。
[0098]
还如表v中的结果所示，对比实例b的长丝组合物的可加工性通过添加如本发明实例6、本发明实例7和本发明实例8中所指示的增强剂而提高；并且由长丝组合物制成的长丝样品的机械特性不受增强剂的量增加的影响。
[0099]
膜测试结果
[0100]
使用用于制备纱线结构的相同长丝(纱线)组合物制备膜原型。所有膜均为200μm并且在铸造挤出生产线中挤出用于评估。挤出条件在表vi中总结如下：
[0101]
表vi-形成膜的挤出条件
[0102][0103][0104]
在表vi中，“n/a”意指“不适用”。
[0105]
凝胶含量测试方法
[0106]
在膜原型上进行测定每平方米膜的凝胶计数的测试，以量化增强剂添加的影响。凝胶含量测试用于通过凝胶的光学测量在线和离线测定凝胶含量。膜的细节和测试规格在下表vii中总结：
[0107]
表vii-凝胶含量测试的测试规格
[0108][0109]
表viii总结了作为凝胶尺寸的函数的每平方米膜的凝胶计数。
[0110]
表viii-作为凝胶尺寸的函数的每平方米的凝胶计数
[0111]
凝胶尺寸，μm：641002003004005008001,0001,2001,600比较实例c：12406081569903527310397100本发明实例11：31515541121811269119210
[0112]
从表viii中的结果可以看出，在本发明实例11中添加增强剂减少了pcr凝胶含量(比较实例c)。用于定义样品中可接受的凝胶含量的参数是凝胶面积/平方米产品。已计算每个样品的凝胶面积，并且仅将尺寸＞100μm的凝胶考虑用于凝胶计数，因为过滤器的网孔为约120μm。下文的表ix和图2的图描述了包含凝胶面积基于pcr含量的总体增加的所有值。凝胶面积以mm2计，而膜以平方米计。
[0113]
表ix-作为pcr含量的函数的每平方米凝胶面积(mm2/sqm)
[0114]
pcr含量0％20％50％100％面积(100μm)01.217373.337944.77522面积(200μm)012.911936.505349.2916面积(300μm)015.409545.380363.8293面积(400μm)0.2513314.074343.228366.2248面积(500μm)013.548143.196960.8684面积(800μm)0.5026559.8159139.738199.554面积(1,000μm)01.57080.78540.7854面积(1,200μm)01.1309700总计0.75398224119.6789721312.172208445.328613