CN106426618A - 瓶片色母粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种瓶片色母粒的制备方法，属于纺丝原料制备技术领域。步骤：将纳米级色粉和聚酯瓶片按重量比投入到高速混合机中混合后引入料仓，得到原料；将得到的原料由所述料仓引入双螺杆挤出机熔融挤出并依次经第一熔体过滤器和第二熔体过滤器过滤后进入计量泵，由计量泵计量并引入挤出模头，由挤出模头的喷丝板上的喷丝板孔挤出的聚酯熔体带条进入冷却水槽，得到聚酯带条；对得到的聚酯带条在冷却水槽内进行多道牵伸，得到牵伸的聚酯带条；将得到的牵伸的聚酯带条引入切片机切断，得到瓶片色母粒。有效去除杂质，避免了已有技术中因聚酯瓶片与化纤色母粒之间的差异产生色差的问题。

Description

瓶片色母粒的制备方法
技术领域
本发明属于纺丝原料制备技术领域，具体涉及一种瓶片色母粒的制备方法。
背景技术
将一次性使用的废旧塑料瓶（由于原料为聚酯，因而以下称聚酯瓶）经粉碎后作为回用于纺制短纤或长纤的原料既可节约资源而体现循环经济精神，又能避免污染而起到保护环境的作用。
如业界所知，由于聚酯瓶新旧不一且颜色差异较大，因而在将由聚酯瓶得到的聚酯瓶片纺丝的过程中需要添加色母粒，藉以纺取色丝。目前，对由废旧聚酯瓶得到的瓶片纺丝时所添加的色母粒普遍为化纤色母粒，化纤色母粒的几何形状基本上为圆柱体和球面体，将这种形状的化纤色母粒添加到前述瓶片中往往会产生严重的色差，影响所纺制的丝的品质。这是因为瓶片相对较薄且形状大小各异，空间占用大，而化纤色母粒的空间占用小且形状大小相对一致，于是在纺丝时化纤色母粒会先于瓶片进入螺杆挤出机（双螺杆挤出机）中，这是由于化纤色母粒的比重较瓶片大造成的。
在公开的中国专利文献中可见诸化纤色母粒及其制备方法的技术信息，如CN101033309B（一种聚乙烯色母及其制备方法）、CN101885885B（一种硬质PVC用色母粒及其制备方法）、CN102329450A（一种聚丙烯色母粒及其制备方法）、CN102875881B（超高分子量聚乙烯纺丝专用色母粒的制备方法）和CN104864561A（PET纺丝色母粒及其制备方法），等等，但是未见诸关于制备瓶片色母粒方面的技术信息。为此本申请人作了有益的探索与尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种瓶片色母粒的制备方法，由该方法得到的瓶片色母粒能满足与纺丝用的瓶片相仿的形状、基本相同的空间占用以及基本相同的比重要求而藉以避免纺出的丝出现色差。
本发明的任务是这样来完成的，一种瓶片色母粒的制备方法，包括以下步骤：
A)原料准备，将纳米级色粉和聚酯瓶片按重量比投入到高速混合机中混合后引入料仓，得到原料；
B)制备聚酯带条，将由步骤A）得到的原料由所述料仓引入双螺杆挤出机熔融挤出并依次经第一熔体过滤器和第二熔体过滤器过滤后进入计量泵，由计量泵计量并引入挤出模头，由挤出模头的喷丝板上的喷丝板孔挤出的聚酯熔体带条进入冷却水槽，得到聚酯带条；
C)牵伸，对由步骤B）得到的聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸，得到牵伸的聚酯带条；
D)切片，将由步骤C）得到的牵伸的聚酯带条引入切片机切断，得到瓶片色母粒。
在本发明的一个具体的实施例中，步骤A）中所述的按重量比是将所述纳米级色粉与所述聚酯瓶片的重量比控制为1-2∶1；所述高速混合机混合的时间为1-5min。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的纳米级色粉为碳黑；所述的聚酯瓶片为依次经清洗、分拣、晒干和粉碎的聚酯瓶片。
在本发明的又一个具体的实施例中，步骤B）中所述双螺杆挤出机熔融挤出的温度为：一区250-255℃，二区255-258℃，三区255-260℃，四区255-261℃，五区258-265℃，六区258-266℃，七区260-267℃，八区260-268℃，九区260-269℃，十区260-270℃，机头温度265-280℃。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述双螺杆挤出机的螺杆的螺杆槽的深度自所述四区至所述十区渐渐变浅并且在十区时熔体的压力为8-10MPa。
在本发明的还有一个具体的实施例中，步骤B）中所述的第一熔体过滤器过滤为初过滤，而所述的第二熔体过滤器过滤为精过滤；所述的由计量泵计量并引入挤出模头时的压力为3.5-4.5MPa。
在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤B）中所述的喷丝板上的喷丝板孔为异形孔。
在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤B）中所述的聚酯带条进入冷却水槽是在距冷却水槽内的冷却水的水面20-100mm的状态下进入冷却水槽内。
在本发明的又更而一个具体的实施例中，步骤C）中所述的对聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸包括第一、第二、第三牵伸辊牵伸和第四牵伸辊牵伸，第一牵伸辊牵伸的倍数为1.5-2.5倍，第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊牵伸的倍数均为1.01-1.1倍，第一牵伸辊的牵伸速度为10-20m/min，而第二、第三、第四牵伸辊的牵伸速度均为11-22m/min。
在本发明的又进而一个具体的实施例中，步骤D）中所述的切片机切断的长度为5-10mm，所述瓶片色母粒的长宽比为1-3∶1并且呈槽形带条弯曲状。
本发明提供的技术方案由于在步骤B）中采用了第一、第二熔体器进行过滤，因而得以有效地去除杂质，又由于在步骤C）中将由步骤B）得到的聚酯带条在冷却水槽内进行多道牵伸，因而经步骤D）所述的切片机切断后得到的瓶片色母粒能满足与纺丝用的瓶片的相仿的形状、基本相同的空间占用以及基本相同的比重要求，避免了已有技术中因聚酯瓶片与化纤色母粒之间的差异产生色差的问题。
附图说明
图1为本发明方法得到的瓶片色母粒的放大图。
具体实施方式
实施例1：
A)原料准备，将纳米级的碳黑和依次经清洗、分拣、晒干（或晾干）以及粉碎的聚酯瓶片按重量比1∶1投入到高速混合机中混合3min，混合结束后引入料仓，得到原料；
B)制备聚酯带条，将由步骤A）得到的原料由前述料仓引入双螺杆挤出机熔融挤出并依次经第一熔体过滤器进行初过滤和第二熔体过滤器进行精过滤，以充分滤除熔体（聚酯熔体）中的杂质，经第一、第二熔体过滤器过滤后进入计量泵，由计量泵计量并在控制熔体压力为3.5MPa的状态下引入挤出模头，由挤出模头的喷丝板上的异形的喷丝板孔挤出的聚酯熔体带条在距冷却水槽内的冷却水的水面20mm的状态下进入冷却水槽，得到聚酯带条，在本实施例中，所述双螺杆挤出机熔融挤出的温度为：一区250℃，二区255℃，三区256℃，四区260℃，五区265℃，六区258℃，七区260℃，八区260℃，九区260℃，十区260℃，机头温度265℃，其中，双螺杆挤出机的螺杆的螺杆槽的深度自四区至十区渐渐变浅并且在十区时熔体的压力为10MPa；
C)牵伸，对由步骤B）得到的聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸（也可称多道拉伸），具体是：依次由第一、第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊牵伸，第一牵伸辊的牵伸速度（线速度）为20m/min，牵伸倍数为1.5倍，第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊的牵伸速度均为11m/min，牵伸倍数均为1.05倍，得到牵伸的聚酯带条；
D)切片，将由步骤C）得到的牵伸的聚酯带条引入切片机切断成5mm的长度，得到由图1所示的长宽比为2∶1并且呈槽形带条弯曲状的瓶片色母粒。
实施例2：
A)原料准备，将纳米级的碳黑和依次经清洗、分拣、晒干（或晾干）以及粉碎的聚酯瓶片按重量比1.5∶1投入到高速混合机中混合1min，混合结束后引入料仓，得到原料；
B)制备聚酯带条，将由步骤A）得到的原料由前述料仓引入双螺杆挤出机熔融挤出并依次经第一熔体过滤器进行初过滤和第二熔体过滤器进行精过滤，以充分滤除熔体（聚酯熔体）中的杂质，经第一、第二熔体过滤器过滤后进入计量泵，由计量泵计量并在控制熔体压力为4.5MPa的状态下引入挤出模头，由挤出模头的喷丝板上的异形的喷丝板孔挤出的聚酯熔体带条在距冷却水槽内的冷却水的水面100mm的状态下进入冷却水槽，得到聚酯带条，在本实施例中，所述双螺杆挤出机熔融挤出的温度为：一区255℃，二区258℃，三区258℃，四区255℃，五区260℃，六区266℃，七区267℃，八区268℃，九区265℃，十区265℃，机头温度280℃，其中，双螺杆挤出机的螺杆的螺杆槽的深度自四区至十区渐渐变浅并且在十区时熔体的压力为9MPa；
C)牵伸，对由步骤B）得到的聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸（也可称多道拉伸），具体是：依次由第一、第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊牵伸，第一牵伸辊的牵伸速度（线速度）为15m/min，牵伸倍数为2.0倍，第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊的牵伸速度均为16m/min，牵伸倍数均为1.01倍，得到牵伸的聚酯带条；
D)切片，将由步骤C）得到的牵伸的聚酯带条引入切片机切断成10mm的长度，得到由图1所示的长宽比为3∶1并且呈槽形带条弯曲状的瓶片色母粒。
实施例3：
A)原料准备，将纳米级的碳黑和依次经清洗、分拣、晒干（或晾干）以及粉碎的聚酯瓶片按重量比2∶1投入到高速混合机中混合5min，混合结束后引入料仓，得到原料；
B)制备聚酯带条，将由步骤A）得到的原料由前述料仓引入双螺杆挤出机熔融挤出并依次经第一熔体过滤器进行初过滤和第二熔体过滤器进行精过滤，以充分滤除熔体（聚酯熔体）中的杂质，经第一、第二熔体过滤器过滤后进入计量泵，由计量泵计量并在控制熔体压力为4MPa的状态下引入挤出模头，由挤出模头的喷丝板上的异形的喷丝板孔挤出的聚酯熔体带条在距冷却水槽内的冷却水的水面60mm的状态下进入冷却水槽，得到聚酯带条，在本实施例中，所述双螺杆挤出机熔融挤出的温度为：一区252℃，二区256℃，三区260℃，四区261℃，五区258℃，六区260℃，七区264℃，八区264℃，九区269℃，十区270℃，机头温度272℃，其中，双螺杆挤出机的螺杆的螺杆槽的深度自四区至十区渐渐变浅并且在十区时熔体的压力为8MPa；
C)牵伸，对由步骤B）得到的聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸（也可称多道拉伸），具体是：依次由第一、第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊牵伸，第一牵伸辊的牵伸速度（线速度）为10m/min，牵伸倍数为2.5倍，第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊的牵伸速度均为22m/min，牵伸倍数均为1.1倍，得到牵伸的聚酯带条；
D)切片，将由步骤C）得到的牵伸的聚酯带条引入切片机切断成8mm的长度，得到由图1所示的长宽比为2.5∶1并且呈槽形带条弯曲状的瓶片色母粒。

Claims (10)

1.一种瓶片色母粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A)原料准备，将纳米级色粉和聚酯瓶片按重量比投入到高速混合机中混合后引入料仓，得到原料；
B)制备聚酯带条，将由步骤A）得到的原料由所述料仓引入双螺杆挤出机熔融挤出并依次经第一熔体过滤器和第二熔体过滤器过滤后进入计量泵，由计量泵计量并引入挤出模头，由挤出模头的喷丝板上的喷丝板孔挤出的聚酯熔体带条进入冷却水槽，得到聚酯带条；
C)牵伸，对由步骤B）得到的聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸，得到牵伸的聚酯带条；
D)切片，将由步骤C）得到的牵伸的聚酯带条引入切片机切断，得到瓶片色母粒。
2.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的按重量比是将所述纳米级色粉与所述聚酯瓶片的重量比控制为1-2∶1；所述高速混合机混合的时间为1-5min。
3.根据权利要求1或2所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于所述的纳米级色粉为碳黑；所述的聚酯瓶片为依次经清洗、分拣、晒干和粉碎的聚酯瓶片。
4.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤B）中所述双螺杆挤出机熔融挤出的温度为：一区250-255℃，二区255-258℃，三区255-260℃，四区255-261℃，五区258-265℃，六区258-266℃，七区260-267℃，八区260-268℃，九区260-269℃，十区260-270℃，机头温度265-280℃。
5.根据权利要求4所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于所述双螺杆挤出机的螺杆的螺杆槽的深度自所述四区至所述十区渐渐变浅并且在十区时熔体的压力为8-10MPa。
6.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的第一熔体过滤器过滤为初过滤，而所述的第二熔体过滤器过滤为精过滤；所述的由计量泵计量并引入挤出模头时的压力为3.5-4.5MPa。
7.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的喷丝板上的喷丝板孔为异形孔。
8.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的聚酯带条进入冷却水槽是在距冷却水槽内的冷却水的水面20-100mm的状态下进入冷却水槽内。
9.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤C）中所述的对聚酯带条在所述冷却水槽内进行多道牵伸包括第一、第二、第三牵伸辊牵伸和第四牵伸辊牵伸，第一牵伸辊牵伸的倍数为1.5-2.5倍，第二、第三牵伸辊以及第四牵伸辊牵伸的倍数均为1.01-1.1倍，第一牵伸辊的牵伸速度为10-20m/min，而第二、第三、第四牵伸辊的牵伸速度均为11-22m/min。
10.根据权利要求1所述的瓶片色母粒的制备方法，其特征在于步骤D）中所述的切片机切断的长度为5-10mm，所述瓶片色母粒的长宽比为1-3∶1并且呈槽形带条弯曲状。
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