一种基于海洋回收的废旧渔网丝再利用改性长尼龙纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法与流程

本发明涉及一种功能性改性聚丙烯材料及其制备方法，尤其涉及一种基于海洋回收的废旧渔网丝再利用改性长尼龙纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法，即属于聚丙烯改性，也属于废旧渔网丝回收利用领域。

背景技术：

1、海洋塑料垃圾主要为塑料袋、饮料罐和渔网等，其中渔网占比超过了50％以上。如何将废旧渔网丝进行高值化回收利用成为行业关注的焦点。如cn107151459 a公开了一种废旧渔网的处理方法，将废弃的渔网按照材质不同进行分类，得到的同类产品进行清洗，使用碱性的浸泡液，清除渔网上沉积的盐分、蛋白质，油脂等混合的污渍，采用水浴清洗，同时加入正丁醇超声清洗，同时将漂洗后的渔网进行加热熔融，挤出造粒。cn104592638 a公布了一种废旧渔网丝改性塑料及其制备方法，利用废旧渔网为主要原料同时添加弹性体、氧化聚乙烯、相容剂和山梨醇油酸单甘油脂按照合理的配比混合后挤出成型。但是如何将废旧渔网丝更好的提纯和高附加值利用仍然丝众多技术工作者的研究热点。

2、

技术实现思路

1、本发明从汽车行业低碳需求出发，通过长期的研究和摸索，从海洋回收的废旧渔网丝入手，对渔网丝进行多道工序的除杂、分选、清洗、干燥等得到一定长度尼龙纤维丝。这些前序工作，可以较好的控制尼龙纤维丝的纯度、洁净度和性能的稳定性，为废旧渔网丝来源的尼龙纤维高值化利用打下基础。同时将再生尼龙纤维应用于汽车内外饰改性用聚丙烯材料中，制备出性能优异和良好外观的长尼龙纤维增强聚丙烯复合材料，不仅可用于全部替代或者部分替代非外观件的玻纤增强聚丙烯材料，还可以扩大增强pp材料在汽车外观零部件领域的应用。本发明的材料达到低碳环保，绿色循环的良好效果，同时也进一步实现海洋塑料垃圾在汽车领域的高值化应用，工艺简单，具有一定的成本优势，适合工业化批量使用。本发明目的通过以下技术方案实现：

2、一种基于海洋回收的废旧渔网丝再利用改性长尼龙纤维增强聚丙烯复合物，由下列按照重量份计的原料制备而成：

3、再生尼龙纤维：5～50wt％；

4、扩链剂：0.1～3wt％；

5、相容剂：0.5～10wt％；

6、其他助剂：0.1～3.0wt％；

7、色粉：0.1～3wt％；

8、聚丙烯：余下组份。

9、其中，

10、所述的聚丙烯树脂是指在230℃，2.16kg条件下材料的流动速度在40g/10min到120g/10min的聚丙烯，dsc熔融温度范围在140-166℃。

11、所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、硅烷偶联剂接枝聚丙烯、马来酸酐接枝poe弹性体等其中一种

12、所述的扩链剂为苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元无规共聚物、丙烯酸缩水甘油酯类聚合物等其中一种，环氧当量≥220g/mol。

13、所述的其他助剂包括抗氧剂、光稳定剂等其中一种或者两种组合物。抗氧剂为1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羟基苯基)季戊四醇脂)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯和抗氧剂dstp(硫代二丙酸双十八醇酯)三种混合物。光稳定剂为邻羟基二苯甲酮、苯并三唑类、水杨酸酯、受阻胺类其中一种或几种组合物。

14、所述的色粉为炭黑，钛白粉，酞青蓝、酞青绿等其中几种用于聚丙烯材料改性的有机无机色粉混合物。

15、所述的尼龙纤维为通过海洋回收得到的废旧渔网丝进行处理，精炼方法后得到的再生尼龙长纤维，纤维平均保留长度在5～15mm的尼龙长纤维。

16、基于海洋回收的废旧渔网丝再利用改性长尼龙纤维增强聚丙烯复合物的制备方法，其步骤如下：

17、(1)金属分离&破碎：将回收回来的渔网丝解包后置于金属分离器中进行金属分离。待分离结束后收集渔网丝，并置于-10～-20℃下低温破碎，处理后得到的渔网丝长度在≤15mm。

18、(2)材质分选：将破碎后的渔网丝放入到材质分选机上进行材质分选。连续经过两道材质分选，可以有效降低杂质含量，保证得到较为纯净的尼龙纤维丝。通过该工序，尼龙纤维丝的纯度可达到97％以上。

19、(3)清洗工艺：将上述尼龙纤维丝加入到预清洗设备中，同时在预清洗设备中加入碳酸钠、氢氧化钠、十八烷基磺酸钠和脂肪酸酰胺，质量比为2:2:1:1，一般碳酸钠的添加比例在5～15wt％，余量为水。预清洗设备中水温在30℃，尼龙纤维丝在预清洗设备中搅拌浸泡3～6h后，充分去除渔网丝上面的油脂等杂质，浸泡结束后，过滤结束后进入下一道浮洗单元。在浮洗设备中加入十八烷基磺酸钠和消泡剂，添加比例分别为5～10wt％和3～6wt％，余量为水，室温连续搅拌1h后静置1h，将上层密度小于1的材料如pp、pe等杂质浮除。通过该阶段的浮洗，可使最终产品的杂质含量降低到300ppm，保证原料质量更加稳定.将浮洗过的尼龙纤维丝输送到热洗单元，在该过程中保持水温70℃，同时继续使用十八烷基磺酸钠、柠檬酸钠和消泡剂，添加比例分别为5～10wt％、5～10wt％和3～8wt％，余量为水。涡轮摩擦清洗1h，可以有效的去除尼龙纤维丝表面的粘胶、油脂等杂质。热洗结束后进入连续冲洗单元，用清水洗涤去除前段热洗等残留在尼龙纤维丝表面的化学试剂，以及涡轮摩擦清洗后分离出的一些漂浮物。连续清水洗涤2次，最大程度将尼龙纤维丝中的杂质分离，确保尼龙纤维丝的洁净度。

20、(4)脱水干燥：将清水洗涤后的尼龙纤维丝通过高速机械离心脱水，尼龙纤维丝的含水率可降至1％以下，后段在辅以热交换干燥，100～130℃烘2～4h，尼龙纤维丝含水率可进一步下降，达到0.7％以下，尼龙纤维丝的长度在0.2～15mm。通过振动过筛，控制再生尼龙纤维丝长度在5～15mm。

21、优选的，一种基于海洋回收的废旧渔网丝再利用改性长尼龙纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法，其生产步骤包括如下：

22、按照重量份数，将再生尼龙纤维丝5～50wt％预先铺设在模具中，保证模具温度维持在≥60℃。同时将扩链剂0.1～3wt％、相容剂0.5～10wt％、其他助剂0.1～3wt％、色粉0.1～3wt％，余量为pp树脂，经双螺杆挤出机熔融后熔体直接注入到模具中，压铸成型。双螺杆挤出机的加工温度为170～200℃。压铸成型周期为30～50s，压力为1～10mpa。最终形成符合客户需求的具有良好外观高性能汽车零部件。

23、本发明具有以下技术优势：

24、通过长期的研究和摸索，从海洋回收的废旧渔网丝入手，对渔网丝进行多道工序的除杂、分选、清洗、干燥等得到一定长度尼龙纤维丝。这些前序工作，可以较好的控制尼龙纤维丝的纯度、洁净度和性能的稳定性，为废旧渔网丝来源的尼龙纤维高值化利用打下基础。同时将再生尼龙纤维应用于汽车内外饰改性用聚丙烯材料中，制备出性能优异和良好外观的长尼龙纤维增强聚丙烯复合材料，不仅可用于全部替代或者部分替代非外观件的玻纤增强聚丙烯材料，还可以扩大pp材料在汽车零部件领域的应用。本发明的材料达到低碳环保，绿色循环的良好效果，同时也进一步实现海洋塑料垃圾在汽车领域的高值化应用，工艺简单，具有一定的成本优势，适合工业化批量使用。

25、(1)本发明通过长期的研究和摸索，从海洋回收的废旧渔网丝入手，对渔网丝进行多道工序的除杂、分选、清洗、干燥等得到一定长度尼龙纤维丝。这些前序工作，可以较好的控制尼龙纤维丝的纯度、洁净度和性能的稳定性，为废旧渔网丝来源的尼龙纤维高值化利用打下基础。

26、(2)将再生尼龙纤维应用于汽车内外饰改性用聚丙烯材料中，通过配方优化制备出性能优异和良好外观的长尼龙纤维增强聚丙烯复合材料，不仅可用于全部替代或者部分替代非外观件的玻纤增强聚丙烯材料，还可以扩大pp材料在汽车零部件领域的应用。本发明的材料达到低碳环保，绿色循环的良好效果，同时也进一步实现海洋塑料垃圾在汽车领域的高值化应用，工艺简单，具有一定的成本优势，适合工业化批量使用。