一种废旧聚酯瓶生产塑编袋、集装袋用扁丝的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种扁丝，尤其涉及一种废旧聚酯瓶生产塑编袋、集装袋用扁丝的方 法，属于高分子材料加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前塑编袋、集装袋是以聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)为主要原料，经挤出、拉伸成扁 丝，再经织造、制袋而成，广泛用于食品、粮谷、医药、化工、矿产品等粉状、颗粒、块状物品的 运输包装，发达的国家普遍使用集装袋做为运输、仓储的包装产品。
[0003] 目前PP或PE塑料编织袋或集装袋用扁丝拉力强度差，防老化性能差，这种塑料扁 丝的拉丝机组也无法使用其它树脂塑料原料生产编织袋、集装袋用扁丝，现在国内外对宿 便制品的需求量与日倶增，因此，本领域的科技人员都在探索用其它树脂做原料来生产扁 丝，一方面提高扁丝的强度，另方面可降低生产成本。PET的力学性能、抗紫外性能、耐候性 能等都比PP和PE好，除此之外PET原料来源广泛，回收废弃的PET瓶材料破碎后也可重复利 用，因此PET用于塑料扁丝生产具有巨大潜在利用价值。
[0004] 但是PET玻璃化转变温度较高，分子链中含有苯环，刚性强，重排运动缓慢，导致其 结晶速率较低，高温遇水极易降解，因此沿用PP、PE的生产方式挤出-流延-水冷成膜-裂膜 分丝-加热拉伸-定型-卷曲不能得到扁丝，至今还没有合适的PET扁丝生产设备。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种废旧聚酯瓶生产塑编袋、集 装袋用扁丝的方法，克服现有技术中PET编织袋、集装袋用扁丝拉伸强度、断裂伸长率低及 拉伸后易变形、扁丝发硬的不足，采用以上生产方法，可以实现以下目的： 1、拉伸强度高。
[0006] 2、紫外照射及低温条件下强度保持率高，达到90%以上，耐候性、抗老化性好，使用 寿命长。
[0007] 3、扁丝透明性好，印刷效果优异。
[0008] 4、原材料由废旧PET塑料瓶获得，环保无污染。
[0009] 5、具有优良的自熄性，燃烧不产生有毒物质污染环境。
[0010] 7、100°C高温下扁丝基本不收缩，具有极其优良的尺寸稳定性，可承受化工原料、 饲料等的高温灌装。
[0011] 8、韧性好，抗磨损能力强，不易分丝、劈丝、起毛。
[0012] 9、线密度高。
[0013] 为解决上述技术问题，本发明实际所采用技术方案为:一种废旧聚酯瓶生产塑编 袋、集装袋用扁丝的方法，其特征在于，包括挤出铸膜步骤： 将经干燥或预结晶的废旧聚酯瓶与增容剂、抗氧剂、增粘剂、填充剂、色母料、镧系金属 化合物及助剂混合后加入挤出机，经挤出、过滤、计量、模头流延至冷却辊冷却，得到膜片； 废旧聚酯瓶与增容剂、抗氧剂、增粘剂、填充剂、色母料的重量比为80-85:5: 2: 2:4-8: 2-3 〇
[0014] 一种优化方案，镧系金属化合物中稀土金属元素的重量为0.08wt %~0.5wt%，基 于所用废旧聚酯瓶的重量计。
[0015] 进一步地，助剂包括分别用聚丙烯包被的二氧化钛、氯化铜和聚乙二醇； 二氧化钛的添加量为0 · 〇2wt %-0 · 2wt % ; 氯化铜的添加量为0 · 02wt % -ο · 2wt % ; 聚乙二醇的添加量为0.02wt%-0.2wt%; 以上均以所用废旧聚酯瓶的重量计。
[0016] 进一步地，还包括： 粉碎清洗步骤:将废旧聚酯塑料瓶及瓶盖进行切割粉碎为直径的片料，再经 清水热洗、脱水得到干净片料； 结晶干燥:原料经喂料机送入结晶干燥装置中滚动搅拌，由热媒加热至140°C_180°C结 晶干燥4-6小时，并使用真空栗连续抽真空，保持装置内真空度为0.8mPa-0.95mPa，使原料 干燥到含水量小于等于30yg/g。
[0017]进一步地，还包括膜片预热、拉伸、分丝再拉伸步骤： 将膜片经预热、拉伸、分丝、再拉伸、热定型、冷却步骤后得到宽度均勾、强度高、韧性好 的扁丝。
[0018] 进一步地，粉碎清洗步骤中：采用全自动超声波清洗机，结合超声波清洗+喷淋清 洗+热水浸洗+鼓泡清洗多重清洗方式，其中超声波频率为20~50kHz，超声波处理时间为1 ~3分钟，热水水温80°C_95°C，鼓泡介质采用空气鼓泡。
[0019] 进一步地，结晶干燥步骤中：干燥装置为真空转鼓干燥，热媒为导热油。
[0020] 进一步地，挤出铸膜中：挤出温度在255-280°C，冷却辊直径800mm，冷却辊冷却温 度在20~28°C。
[0021] 进一步地，膜片预热、拉伸、分丝再拉伸中：膜片预热方式为PET膜片经与一组预热 辊相接触从60°C逐级梯度递增到90°C，预热辊为一组钢辊和涂覆陶瓷辊，上下交叉排列； 拉伸方式为膜片一次拉伸与扁丝二次拉伸，膜片一次拉伸为1.5~2.5倍，加热温度为 90~130°C，扁丝二次拉伸为1.5~3倍，加热温度为150~180°C; 热定型采用烘板加热，加热温度为180~230°C。
[0022] 进一步地，PET扁丝的线密度(tex) : 71 · 6-153 · 7;相对拉断力(N/tex) 2 0 · 58;伸长 率(％): 16.5-21.4; 144小时抗拉强度保持率为93.3%-93.8%; -35°C下放置144h的强度保留 率97.1%-97.5%; 140°C、2h、10cm扁丝收缩率为0;墨层结合牢度为92%-99%;氧指数为26.9-27.3。
[0023] 本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：经急冷辊成膜、膜片 拉伸、扁丝拉伸工艺后，使得拉伸过程顺利进行，避免了拉伸过程中PET扁丝易断丝的问题， 生产的PET扁丝在力学性能、抗老化性、耐低温性、耐热性、氧指数、墨层结合牢度、耐磨性上 大幅提高，相对拉断力(N/tex) 2 0 · 58;伸长率(％): 16 · 5-21 · 4;氧指数26以上，线密度(tex) 达71.6-153.7 ; 144小时抗拉强度保持率为93.3%-93.8%;-35°C下放置144h的强度保留率 97.1%-97.5%; 140°C、2h、10cm扁丝收缩率为0;墨层结合牢度为92%-99%。
[0024] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
【具体实施方式】
[0025] 应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本 发明。
[0026]实施例1，一种废旧聚酯瓶生产高强度、高韧性塑编袋、集装袋用扁丝的方法，包括 以下步骤： (1) 粉碎清洗步骤:将废旧聚酯塑料瓶及瓶盖进行切割粉碎为直径12mm-14mm的瓶片， 其中聚酯瓶片的特性粘度〇. 60~0.68dL/g，经过全自动超声波清洗机，依次经过超声波清 洗，超声波频率为20kHz，超声波处理时间为3分钟，高压喷淋清洗，85°C热水浸洗，空气鼓泡 自来水清洗，得到干净瓶片料； (2) 结晶干燥:将破碎好的片料经喂料机送入真空转鼓装置中加热烘干，采用导热油加 热至140°C、结晶干燥6小时后，并使用真空栗连续抽真空，使结晶干燥装置内产生负压压力 为O.SmPa，抽取原料内所含的水分与杂质在高温过程中产生的烟尘，使水分含量降低至30μ g/g; (3) 挤出铸膜步骤:将80份废旧聚酯瓶片料、5份增容剂(AX8900, Arkema)、2份抗氧剂 (CC10008704WE，POly0ne)、2份增粘剂（公司自产销售的环氧类增粘剂）、8份填充剂(PET专 用填充母料，TOYO INK Group)、3份色母料(FG-010-1802, Astra Polymers)、镧系金属化 合物及助剂混合，加入挤出机1，挤出机温度为275°C，经熔体过滤器、计量栗到模头，并从模 头的窄缝中挤出，流延到28°C、直径800mm的急冷辊2上骤冷形成膜片。
[0027]镧系金属化合物中稀土金属元素的重量为O.OSwt%;助剂包括分别用聚丙烯包被 的二氧化钛、氯化铜和聚乙二醇；二氧化钛的添加量为〇. 2wt % ;氯化铜的添加量为 0.02wt % ;聚乙二醇的添加量为0.02wt % ;以上均以所用废旧聚酯瓶的重量计。
[0028] (4)膜片预热、拉伸、分丝再拉伸步骤： 冷却后的PET膜片进入装置，经与一组上下交叉排列的钢辊和涂覆陶瓷辊从60°C逐级 梯度递增到90°C，再经过一组110°C拉伸辊，膜片拉伸1.5倍，拉伸后的膜片通过分丝装置得 到宽度2.54mm扁丝，在牵引装置、作用下扁丝通过加热烘箱二次拉伸2倍，扁丝拉伸加热温 度为 160°C，再通过牵引装置作用经过220°C的烘板加热装置，得到高强度、高韧性扁丝，最 终经收卷机收卷，得到PET扁丝。
[0029]实现废旧聚酯瓶生产塑编袋、集装袋用扁丝方法的装置，包括顺次连接的挤出机、 急冷辊、膜片纵拉辊、分丝装置、扁丝第一牵引装置、加热烘箱、扁丝第二牵引装置、烘板加 热装置、扁丝第三牵引装置、收卷机。
[0030]实施例2,一种废旧聚酯瓶生产高强度、高韧性塑编袋、集装袋用扁丝的方法，包括 以下步骤： (1) 粉碎清洗步骤:将废旧聚酯塑料瓶及瓶盖进行切割粉碎为直径12mm-14mm的瓶片， 其中聚酯瓶片的特性粘度〇. 60~0.68dL/g，经过全自动超声波清洗机，依次经过超声波清 洗，超声波频率为40kHz，超声波处理时间为2分钟，高压喷淋清洗，95°C热水浸洗，空气鼓泡 自来水清洗，得到干净瓶片料； (2) 结晶干燥:将破碎好的片料经喂料机送入真空转鼓装置中加热烘干，采用导热油加 热至160°C、结晶干燥4小时后，并使用真空栗连续抽真空，使结晶干燥装置内产生负压压