CN103726126B

CN103726126B - 利用pet生产扁丝的方法

Info

Publication number: CN103726126B
Application number: CN201410006619.3A
Authority: CN
Inventors: 郑兵; 章延举; 邱增明; 翟世华; 沙文辉; 王元前; 史明明
Original assignee: ZHEJIANG WANKAI NEW MATERIALS CO Ltd
Current assignee: Wankai new materials Co., Ltd
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2034-01-07
Also published as: CN103726126A

Abstract

一种利用PET生产扁丝的方法，其特征在于包括如下步骤：①将PET颗粒烘干后与增韧剂、抗水解剂、抗氧剂及成核剂在螺杆挤出机中热熔共混，挤出形成初生扁丝；②经水浴冷却，一次牵伸，一次水浴，二次牵伸，二次水浴，三次牵伸，牵引热定型，冷却，最后收卷得到PET扁丝。与现有技术相比，本发明的优点在于：在PET的熔融挤出过程中，采用合适的长径比，使PET与助剂充分反应，从而提高PET的熔体强度和韧性，改善扁丝的牵伸性能；采用合适的温度、牵引速度、倍率并多次加热和牵伸，有利于PET的牵伸取向，控件合适的PET结晶度，防止断丝，生产的PET扁丝拉伸强度达到50MPa以上。

Description

利用PET生产扁丝的方法

技术领域

本发明涉及一种扁丝的生产方法，属于塑料纺织加工技术领域。

背景技术

目前国内外生产、销售、使用的塑料编织袋，基本都是以聚丙烯树酯（PP）或聚乙烯（PE）为原料制造扁丝，然后编织成编织袋包装物品。由于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的力学性能、抗紫外性能、耐低温性能都比PP、PE要好，因此利用PET生产编织袋比PP、PE有明显的优势。但由于PET的强度高，在PET拉丝的过程中存在发脆，韧性差、容易断裂，拉出的扁丝强度不够的问题。

利用PET生产扁丝的技术目前研究的比较多，公开的文献可以参考申请号为200610015736.1的中国发明专利申请公开《高抗水解有色扁丝及其制造方法》(公开号为CN1936127A)，该申请中在聚酯中添加液态碳化二亚胺以提高产品的抗水解性、耐磨性等物理特性；还可以参考申请号为201210456737.5的中国发明专利申请公开《用于重物包装编织袋的废旧聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯组合物及其扁丝的制备方法》(公开号为CN102977453A)等。

另就PET生产扁丝的设备现有技术中也公开了很多，如中国专利CN202610417U、CN102534833A、CN201645778U等。

综上所述，PET生产扁丝方面主要掌握两方面，第一就是原料，第二是后续的工艺及其采用的加工设备，这些因素对产物的物理特征均存在着必不可少的关联，保证每个环节都做到的话，所得的产物才能达到预期效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而另外提供一种利用PET生产扁丝的方法，所得扁丝熔体强度和韧度较高能满足生产高性能的编织袋的要求。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种利用PET生产扁丝的方法，其特征在于包括如下步骤：

①将PET颗粒烘干后与增韧剂、抗水解剂、抗氧剂及成核剂在螺杆挤出机中以250～290℃热熔共混，挤出形成初生扁丝；前述增韧剂为PET重量的1%～10%，前述抗水解剂为PET重量的0.01%～5%；前述抗氧剂为PET重量的0.01%～3%；前述成核剂为PET重量的0.1%～5%；

②经水浴冷却，一次牵伸，拉伸倍率为1～1.5倍，一次水浴，二次牵伸，拉伸倍率为1.5～2.5倍，二次水浴，三次牵伸，牵引速率为120～260m/min，拉伸倍率为1.5～2.5倍，牵引热定型，冷却，最后收卷得到PET扁丝，前述一次水浴的温度85℃～95℃，前述二次水浴的温度75℃～95℃，前述牵引热定型的温度为100℃～200℃，所得PET扁丝的结晶度为20%～70%，拉伸比为4～8倍。

作为优选，所述的增韧剂为丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体。

作为优选，所述的抗水解剂为碳化二亚胺。

作为优选，所述的抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。

作为优选，所述的成核剂为苯甲酸钠或滑石粉。

作为优选，所述螺杆挤出机的长径比大于28:1。

作为优选，所述的PET扁丝的结晶度为40%～60%。

作为优选，所述的牵引热定型采用电感加热定型辊定型。

作为优选，步骤①所述的PET颗粒烘干条件如下：将PET粒料在干燥机中以140℃～160℃烘干4～6h。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在PET的熔融挤出过程中，采用合适的长径比，使PET与助剂充分反应，从而提高PET的熔体强度和韧性，改善扁丝的牵伸性能；由于PET的分子链刚性大，采用合适的温度、牵引速度、倍率并多次加热和牵伸，有利于PET的牵伸取向，控制合适的PET结晶度，防止断丝，生产的PET扁丝拉伸强度达到50MPa以上，断裂伸长率小于30%，可以满足生产高性能的编织袋的要求。

附图说明

图1为实施例1工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：结合图1所示，包括如下步骤：

（1）将PET在140℃条件下烘干6h，除去水份，按照一定比例与增韧剂MG-801(为丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体，杭州启泰塑胶材料有限公司提供)、抗水解剂HyMax1010(为单体型碳化二亚胺，上海朗亿功能材料有限公司提供)、抗氧剂IRGANOX1010(四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯，浙江金海化工公司)、苯甲酸钠在高速混合机中混合。MG-801为PET原料质量的1.5%，HyMax1010为PET原料质量的0.5%，IRGANOX1010为PET原料质量的0.1%，苯甲酸钠为PET原料质量的0.3%。

（2）在260～285℃条件下，将混合后的PET从料斗1加入并在在双螺杆挤出机2中进行熔融共混，使在机筒中发生一定的反应，螺杆的长径比32:1，双螺杆挤出机2的输出口设有过滤器3。

（3）根据生产工艺调整螺杆转速和熔体泵4转速，使熔融状态的PET均匀连续的输送至挤出机头5中，然后从口模6中挤出多根直径3～5mm的初生原丝，在冷水槽7中冷却和牵引。

（4）在分丝装置8、牵伸装置9中，PET原丝经挤压、拉伸成初生PET扁丝，完成一次牵伸，牵伸倍率为1.3倍。

（5）PET扁丝进入热水槽10中进行一次水浴加热、牵引，再次到牵伸装置11上进行二次牵伸取向，水浴温度为90～95℃，牵伸倍率2倍。

（6）PET扁丝再次进入热水槽12中进行二次水浴加热、牵引，再次到牵伸装置13上进行三次牵伸取向，牵引速率为120～260m/min，水浴温度为80～85℃，牵伸倍率2倍。

（7）PET扁丝牵引到牵引定型装置14上，在热定型辊上进行加热定型，热定型辊温度180～200℃，热定型辊采用电感加热定型辊。经冷却辊15，收卷装置16进行收卷，即可得宽度3～5mm，厚度20～40um的成品扁丝。单丝拉伸强度达到52MPa，断裂伸长率小于30%。

（8）在加热、拉伸过程中控制扁丝的结晶率在40～60%。

采用优选的组分配比结合合适的温度、牵引速度、倍率并多次加热和牵伸，有利于PET的牵伸取向，控件合适的PET结晶度，防止断丝，生产的PET扁丝拉伸强度达到50MPa以上，断裂伸长率小于30%，可以满足生产高性能的编织袋的要求。

实施例2：

（1）将PET在160℃条件下烘干4h，除去水份，按照一定比例与增韧剂MG-801、抗水解剂HyMax1010、抗氧剂IRGANOX168(亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯，浙江金海化工公司)、成核剂苯甲酸钠等在高速混合机中混合。MG-801为PET原料质量的2%，HyMax1010为PET原料质量的0.3%，IRGANOX168为PET原料质量的0.2%，苯甲酸钠为PET原料质量的0.3%。

（2）在260～290℃条件下，将混合后的PET在双螺杆挤出机中进行熔融共混，使在机筒中发生一定的反应，螺杆的长径比36:1。

（3）根据生产工艺调整螺杆转速和熔体泵转速，使熔融状态的PET均匀连续的输送至挤出机头中，然后从口模中挤出多根直径3～5mm的初生原丝，在冷水槽中冷却和牵引。

（4）在分丝装置、牵伸装置中，PET原丝经挤压、拉伸成初生PET扁丝，牵伸倍率为1.5倍。

（5）PET扁丝进入热水槽中加热、牵引，再次到牵伸装置上进行牵伸取向，水浴温度为90～95℃，牵伸倍率2倍。

（6）PET扁丝再次进入热水槽中加热、牵引，再次到牵伸装置上进行牵伸取向，牵引速率为120～260m/min，水浴温度为80～85℃，牵伸倍率2.5倍。

（7）PET扁丝牵引到牵引定型装置上，在热定型辊上进行加热定型，热定型辊温度180～200℃。经冷却装置，收卷装置进行收卷，即可得宽度3～5mm，厚度20～40um的成品扁丝。单丝拉伸强度达到50MPa，断裂伸长率小于30%。

（8）在加热、拉伸过程中控制扁丝的结晶率在40～60%。

Claims

1.一种利用PET生产扁丝的方法，其特征在于包括如下步骤：

①将PET颗粒烘干后与增韧剂、抗水解剂、抗氧剂及成核剂在螺杆挤出机中以250～290℃热熔共混，挤出形成初生扁丝；前述增韧剂为PET重量的1％～10％，前述抗水解剂为PET重量的0.01％～5％；前述抗氧剂为PET重量的0.01％～3％；前述成核剂为PET重量的0.1％～5％；

②经水浴冷却，一次牵伸，拉伸倍率为1～1.5倍，一次水浴，二次牵伸，拉伸倍率为1.5～2.5倍，二次水浴，三次牵伸，牵引速率为120～260m/min，拉伸倍率为1.5～2.5倍，牵引热定型，冷却，最后收卷得到PET扁丝，前述一次水浴的温度85℃～95℃，前述二次水浴的温度75℃～95℃，前述牵引热定型的温度为100℃～200℃，所得PET扁丝的结晶度为20％～70％，拉伸比为4～8倍；

所述螺杆挤出机的长径比大于28:1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的增韧剂为丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的抗水解剂为碳化二亚胺。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的成核剂为苯甲酸钠或滑石粉。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的PET扁丝的结晶度为40％～60％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的牵引热定型采用电感加热定型辊定型。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤①所述的PET颗粒烘干条件如下：将PET粒料在干燥机中以140℃～160℃烘干4～6h。