CN106832742A - 一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，它是由下述重量份的原料组成的：基体树脂60‑90、增韧剂10‑40、抗氧剂0.2‑0.5、色母粒0‑5、硼酸锌1‑2、蓖麻酸钙0.4‑1、硬脂酸钡1‑2、2‑巯基苯并咪唑0.5‑1、聚四氟乙烯蜡2‑3、异丙醇铝7‑9、碳纳米管4‑10、脂肪酸二乙醇酰胺0.8‑1、油酸锌皂0.06‑0.1，本发明采用基体树脂为主料，将制成的塑料周转管代替传统纸管，具有使用寿命长、稳定性好、抗压强度高、耐火性好等优点。

Description

一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织机械领域，尤其涉及一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管及其制备方法。
背景技术
现有纸管主要作为卷绕内芯，用于纺丝、制毡等行业中，现有的纸管存在很多的缺陷：抗压强度较低，高速运转时容易发生纸管变形，影响工业生产效率；吸水率大且容易潮湿损毁，导致使用寿命短；容易膨胀，尺寸稳定性不好，不易更换，容易导致产品报废；为易燃物，一旦起火，容易引起蔓延，安全性差；且纸管以木材为原料，浪费资源；运转时噪音大、环保性差。因此本发明为了改善目前纸管在纺织领域存在的缺陷，发明了一种使用寿命长、稳定性好、抗压强度高、耐火性好的塑料周转管来代替传统纸管。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，它是由下述重量份的原料组成的：
基体树脂60-90、增韧剂10-40、抗氧剂0.2-0.5、色母粒0-5、硼酸锌1-2、蓖麻酸钙0.4-1、硬脂酸钡1-2、2-巯基苯并咪唑0.5-1、聚四氟乙烯蜡2-3、异丙醇铝7-9、碳纳米管4-10、脂肪酸二乙醇酰胺0.8-1、油酸锌皂0.06-0.1。
所述的基体树脂为聚丙烯、聚乙烯、ABS树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、PPS树脂、聚碳酸酯、POM树脂中的一种或几种的混合物。
所述的增韧剂为尼龙、热塑性硫化橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管的制备方法，包括以下步骤：
（1）取上述碳纳米管，加入到其重量80-100倍的、浓度为96-98%的硫酸与90-93%的硝酸的混合溶液中，升高温度为60-70℃，超声反应10-12小时，过滤，将沉淀水洗、常温干燥，得氧化碳纳米管；
（2）将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述蓖麻酸钙，在60-70℃下保温搅拌20-30分钟，得醇分散液；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入上述醇分散液，保温搅拌20-40分钟，滴加浓度为16-20%的氨水，调节pH为10-12，降低温度为30-40℃，加入上述脂肪酸二乙醇酰胺，搅拌1-2小时，得酰胺溶胶；
（4）将上述氧化碳纳米管加入到酰胺溶胶中，加入上述油酸锌皂，超声10-20分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，在70-80℃下真空干燥1-2小时，得改性填料；
（5）将上述改性填料与剩余各原料混合，搅拌均匀，通过双螺杆挤出机挤出、冷却、吹干、切粒、干燥后再经注塑后即得所述纺织机械用塑料周转管。
本发明的优点为：
本发明采用基体树脂为主料，将制成的塑料周转管代替传统纸管，具有使用寿命长、稳定性好、抗压强度高、耐火性好等优点，本发明首先将碳纳米管经过氧化处理，然后以异丙醇铝为前驱体，将得到的溶胶通过脂肪酸二乙醇酰胺分散，之后与经过氧化处理后的碳纳米管混合，得到的改性填料表面具有很好的有机性，可以很好地分散到基体树脂中，有效的防止了团聚，提高了成品的稳定性强度，本发明还加入了硼酸锌等，提高了防火性能，提高了周转管的使用安全性；
本发明采用塑料周转管替代纸管来做周转管，能很好地解决纸管强度不够、尺寸稳定性不高，噪音大的问题。塑料纺丝管经久耐用，可反复使用、报废后还可回收，能减对少环境的污染，带来巨大的经济和社会效益。经过特殊的结构设计，该塑料周转管在各种规格型号都具有稳定的表现，完全可以替代纸管用于化纤纺丝。
具体实施方式
实施例1
一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，它是由下述重量份的原料组成的：
ABS树脂90、热塑性硫化橡胶16、乙烯-醋酸乙烯共聚物10、抗氧剂1010 0.2、抗氧剂1680.1、黑色母粒2、硼酸锌1、蓖麻酸钙0.7、硬脂酸钡2、2-巯基苯并咪唑0.5、聚四氟乙烯蜡3、异丙醇铝7、碳纳米管7、脂肪酸二乙醇酰胺0.8、油酸锌皂0.06。
一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管的制备方法，包括以下步骤：
（1）取上述碳纳米管，加入到其重量100倍的、浓度为98%的硫酸与93%的硝酸的混合溶液中，升高温度为70℃，超声反应12小时，过滤，将沉淀水洗、常温干燥，得氧化碳纳米管；
（2）将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述蓖麻酸钙，在70℃下保温搅拌30分钟，得醇分散液；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量60倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入上述醇分散液，保温搅拌40分钟，滴加浓度为20%的氨水，调节pH为12，降低温度为40℃，加入上述脂肪酸二乙醇酰胺，搅拌2小时，得酰胺溶胶；
（4）将上述氧化碳纳米管加入到酰胺溶胶中，加入上述油酸锌皂，超声10分钟，过滤，将沉淀水洗2次，在80℃下真空干燥2小时，得改性填料；
（5）将上述改性填料与剩余各原料混合，搅拌均匀，通过双螺杆挤出机挤出，挤出机工作温度220℃、螺杆转速350r/min，真空度0.06MPa，然后冷却、吹干、采用切粒机切粒，切粒机转速600r/min，在85℃下干燥3小时，通过注塑机注塑成型；注塑机工作温度 ：一区温度180℃、二区温度 210℃、三区温度 210℃，4区温度215、喷嘴温度220；注塑速度 70g/s， 注塑时间 6s，注塑压力 40Mpa，保压压力 45 MPa，保压时间 20s，模具温度80℃。
实施例2
PPS树脂85、尼龙6 10、抗氧剂168 0.2、黑色母粒2、硼酸锌1、蓖麻酸钙0.6、硬脂酸钡1、2-巯基苯并咪唑0.7、聚四氟乙烯蜡2、异丙醇铝7、碳纳米管6、脂肪酸二乙醇酰胺0.8、油酸锌皂0.08。
一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管的制备方法，包括以下步骤：
（1）取上述碳纳米管，加入到其重量100倍的、浓度为98%的硫酸与93%的硝酸的混合溶液中，升高温度为70℃，超声反应12小时，过滤，将沉淀水洗、常温干燥，得氧化碳纳米管；
（2）将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述蓖麻酸钙，在70℃下保温搅拌30分钟，得醇分散液；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量60倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入上述醇分散液，保温搅拌40分钟，滴加浓度为20%的氨水，调节pH为12，降低温度为40℃，加入上述脂肪酸二乙醇酰胺，搅拌1小时，得酰胺溶胶；
（4）将上述氧化碳纳米管加入到酰胺溶胶中，加入上述油酸锌皂，超声10分钟，过滤，将沉淀水洗3次，在80℃下真空干燥1小时，得改性填料；
（5）将上述改性填料与剩余各原料混合，送入高速混合机混合3min,加入双螺杆挤出机中挤出、冷却、吹干、切粒、干燥（干燥温度120℃，干燥时间4h）,挤出机工作温度290℃、螺杆转速300r/min，真空度0.08MPa，切粒机转速500r/min；通过注塑机注塑成型；注塑机工作温度 ：一区温度 300℃、二区温度 300℃、三区温度 310℃、四区温度310、喷嘴温度320 ；注塑速度 75g/s， 注塑时间 6s，注塑压力 42Mpa，保压压力 45MPa，保压时间 20s，模具温度120℃。

Claims (5)

1.一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的： 基体树脂60-90、增韧剂10-40、抗氧剂0.2-0.5、色母粒0-5、硼酸锌1-2、蓖麻酸钙0.4-1、硬脂酸钡1-2、2-巯基苯并咪唑0.5-1、聚四氟乙烯蜡2-3、异丙醇铝7-9、碳纳米管
4-10、脂肪酸二乙醇酰胺0.8-1、油酸锌皂0.06-0.1。
2.根据权利要求1所述的一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，其特征在于，所述的基体树脂为聚丙烯、聚乙烯、ABS树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、PPS树脂、聚碳酸酯、POM树脂中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，其特征在于，所述的增韧剂为尼龙、热塑性硫化橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
5.一种如权利要求1所述的替代纸管用于化纤纺丝的塑料周转管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取上述碳纳米管，加入到其重量80-100倍的、浓度为96-98%的硫酸与90-93%的硝酸的混合溶液中，升高温度为60-70℃，超声反应10-12小时，过滤，将沉淀水洗、常温干燥，得氧化碳纳米管；
（2）将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述蓖麻酸钙，在60-70℃下保温搅拌20-30分钟，得醇分散液；
（3）将上述异丙醇铝加入到其重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入上述醇分散液，保温搅拌20-40分钟，滴加浓度为16-20%的氨水，调节pH为10-12，降低温度为30-40℃，加入上述脂肪酸二乙醇酰胺，搅拌1-2小时，得酰胺溶胶；
（4）将上述氧化碳纳米管加入到酰胺溶胶中，加入上述油酸锌皂，超声10-20分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，在70-80℃下真空干燥1-2小时，得改性填料；
（5）将上述改性填料与剩余各原料混合，搅拌均匀，通过双螺杆挤出机挤出、冷却、吹干、切粒、干燥后再经注塑后即得所述纺织机械用塑料周转管。
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