CN109849221A - 一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)切割粉碎：将聚酯废料切割成聚酯碎料并清洗；(2)螺杆挤出：对步骤(1)得到的聚酯碎料进行螺杆挤出，得到聚酯切粒；(3)液相增粘：将步骤(2)所得聚酯切粒喂入液相聚合系统，在抽真空下进行液相缩聚来增加粘度，得到高粘聚酯熔体；(4)挤出成型：将所述高粘聚酯熔体进行精过滤，之后在挤出机中挤出冷却成型，得到所述聚酯不规则颗粒物。本发明方法可提高所得聚酯颗粒的特性粘度，进而提高聚酯颗粒所制造产品的力学性能，且可用聚酯废料的来源广泛，原料供应有保障。

Description

一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法

技术领域

本发明涉及废旧塑料再利用技术领域，特别是涉及一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法。

背景技术

随着国家在2018年01月01日禁止国外废旧塑料的进口及国家环保政策加强而导致对防尘网的需求急剧增加，国内的废旧聚酯瓶已远远不能满足生产的需要且一路飙升，供不应求。以废旧建筑用聚酯网、聚酯布头、聚酯纺丝中产生的废丝，加弹机、喷水织机、经编机等产生的下脚料(废丝)、假发丝、拉链单丝等工业生产及民用生产中产生的聚酯(PET)废弃物为原料，代替国外进口的废旧塑料瓶。

但是废旧聚酯纤维和聚酯瓶等被回收利用时，由于已使用过，其性质会发生一定程度的劣化，如粘度下降、变形温度降低等。若用废料直接进行产品制造有一定的困难，即使制造成功，产品的品质也难以达到工业要求，故只能当作一般的填充材料使用。有些企业添加一部分废料于新料中以降低成本，但所造原料只能用作制造低档产品。

发明内容

本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法。本发明要解决的技术问题是聚酯废料直接应用于产品制造会发生产品性能降低的问题。

本发明的技术方案为一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，包括以下步骤：

(1)切割粉碎：将聚酯废料切割成聚酯碎料并进行清洗；

(2)螺杆挤出：对步骤(1)得到的聚酯碎料进行螺杆挤出，得到聚酯切粒；

(3)液相增粘：将步骤(2)所得聚酯切粒喂入液相聚合系统，在真空条件下进行液相缩聚，得到高粘聚酯熔体；

(4)挤出成型：将所述高粘聚酯熔体进行精过滤，之后在挤出机中挤出冷却成型，得到所述聚酯不规则颗粒物。

优选地，步骤(1)切割粉碎将聚酯废料切割成长度为10-50cm的碎料。

优选地，步骤(2)螺杆挤出将步骤(1)得到的聚酯碎料进料至平行双螺杆挤出机中，得到聚酯切粒。更优选地，在平行双螺杆挤出机中，将挤出加热温度控制在260-270℃之间。更优选地，在螺杆前端额外设置3-8个高强度螺栓。

优选地，在步骤(3)液相增粘中，使步骤(2)所得聚酯切粒处于抽真空条件下，使结晶聚酯切粒在270-280℃之间进行缩聚反应10-12小时，改变分子链结构，得到高粘聚酯熔体。

优选地，在步骤(4)中，经过CPF系列溶体过滤器对所述高粘聚酯熔体进行精过滤，在挤出机中进行挤出加工成型，之后在流化床中将所述成型聚酯颗粒冷却至低于50℃，得到所述聚酯不规则颗粒物。

优选地，在平行双螺杆挤出机的投料口与出料口设置有密闭收集气体装置，经管道依次与引风机、光氧催化处理装置和烟气排放通道连接。

具体而言，用作原料的聚酯废料为选自以下的一或多种：聚酯绳网、聚酯布头、聚酯纺丝废丝、废旧打包带、假发丝和拉链单丝。

本发明的有益效果如下：

1、采用液相缩聚增粘方法，使聚酯切粒中的聚酯进一步聚合，形成高分子量高粘度的聚酯分子，从而提高聚酯颗粒的特性粘度，进而提高聚酯颗粒所制造产品的力学性能。

2、在平行双螺杆挤出机中，原料经过剪切、搅拌、增压、挤出、撕裂和加热处理后在螺杆前端挤出。在螺杆前端额外设置3-8个高强度螺栓，以利于控制挤出物体破碎、控制物料大小。

3、在平行双螺杆挤出机的投料口与出料口设置有密闭收集气体装置并与光氧催化处理装置和烟道连接，可减少废气对环境的污染。

4、可用聚酯废料的来源广泛，保障了生产的原料供应。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

实施例中所用原料来自山东省滨州市惠民县李庄镇，以聚酯绳网废料为主。

实施例1

本实施例提供一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，包括以下步骤：

(1)切割粉碎。

将回收的聚酯废料切割粉碎为长度10-50cm的碎料，经90℃热水清洗后，在-0.95MPa的真空度下，在120-140℃下干燥7-10小时，得到含水率小于65ppm的干燥碎料。

(2)螺杆挤出。

通过前输送装置将步骤(1)所得干燥碎料进给至平行双螺杆挤出机(浙江金湖塑机股份有限公司)的投料口中。经过剪切、搅拌、增压、挤出、撕裂和加热处理后在螺杆前端挤出聚酯并切粒。其中加热温度控制在270℃左右。在螺杆前端额外设置6个高强度螺栓，以利于控制挤出的聚酯破碎、控制切粒大小。在平行双螺杆挤出机的投料口与出料口设置有密闭收集气体装置，经管道依次与引风机、光氧催化处理装置和高15米的烟气排放通道连接。排出的废气被收集气体装置收集，在引风机的作用下到达光氧催化处理装置，在其中降解有害物质，之后通过烟道排到室外，减少对环境的污染。

(3)液相增粘。

将步骤(3)液相增粘中，首先使步骤(2)所得聚酯切粒处于抽真空条件下，使结晶聚酯切粒在270-280℃之间进行缩聚反应10-12小时，杂质挥发物被抽离，同时改变分子链结构，得到高粘聚酯熔体。

(4)挤出成型。

使所述高粘聚酯熔体经过CPF系列溶体过滤器，针对形成的絮状物进行精过滤，之后在挤出机中挤出成型，并将所得到的高分子量成型聚酯颗粒在流化床中冷却至约45℃，得到本发明的聚酯不规则颗粒物产物。

实验

1、特性粘度测试：对步骤(2)所得聚酯切粒(J-PET)和步骤(3)液相增粘后得到的聚酯不规则颗粒物(N-PET)进行特性粘度测试，参考标准为纤维级聚酯切粒分析方法GB/T14190-93。

2、模拟纺丝试验：在HAAKE MiniCTW双螺杆微量混合挤出仪上对步骤(2)所得聚酯切粒和步骤(3)液相增粘后得到的聚酯不规则颗粒物进行模拟纺丝。纺丝温度：280℃；螺杆转速：50-70r/min；卷绕速度：30-40m/min。

将所得两种纤维在小型牵伸试验机上牵伸，牵伸温度80℃，牵伸倍数4倍。最后测试牵伸后两种丝的力学性能。

纤维力学性能测试：采用Instron5969力学性能测试仪，拉伸速度40mm/min，夹持距离20mm，所得纤维断裂强度和断裂伸长率为10次测量结果的平均值。

实验结果

根据上述实验结果可见，本发明方法可显著提高利用聚酯废料得到的聚酯不规则颗粒的力学性能，为大规模利用聚酯废料提供基础。

本发明的上述实施例仅为较佳实施例，并非对本发明的范围加以任何限制。本领域的普通技术人员可根据上述实施例领会本发明的精神，并做出多种不同修改和变化。在不脱离本发明的精神的情况下，所有该等修改和变化都在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)切割粉碎：将聚酯废料切割成聚酯碎料并进行清洗；

(2)螺杆挤出：对步骤(1)得到的聚酯碎料进行螺杆挤出，得到聚酯切粒；

(3)液相增粘：将步骤(2)所得聚酯切粒喂入液相聚合系统，在真空条件下进行液相缩聚，得到高粘聚酯熔体；

(4)挤出成型：将所述高粘聚酯熔体进行精过滤，之后在挤出机中挤出冷却成型，得到所述聚酯不规则颗粒物。

2.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，步骤(1)切割粉碎将聚酯废料切割成长度为10-50cm的碎料。

3.根据权利要求2所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，步骤(2)螺杆挤出将步骤(1)得到的聚酯碎料进料至平行双螺杆挤出机中，得到聚酯切粒。

4.根据权利要求3所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，在平行双螺杆挤出机中，将挤出加热温度控制在260-270℃之间。

5.根据权利要求4所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，在螺杆前端额外设置3-8个高强度螺栓。

6.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，在步骤(3)液相增粘中，使步骤(2)所得聚酯切粒处于抽真空条件下，使结晶聚酯切粒在270-280℃之间进行缩聚反应10-12小时，改变分子链结构，得到高粘聚酯熔体。

7.根据权利要求1所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，在步骤(4)中，经过CPF系列溶体过滤器对所述高粘聚酯熔体进行精过滤，在挤出机中进行挤出加工成型，之后在流化床中将所述成型聚酯颗粒冷却至低于50℃，得到所述聚酯不规则颗粒物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，在平行双螺杆挤出机的投料口与出料口设置有密闭收集气体装置，经管道依次与引风机、光氧催化处理装置和烟气排放通道连接。

9.根据权利要求8所述的利用聚酯废料制作聚酯不规则颗粒物的方法，其特征在于，用作原料的聚酯废料为选自以下的一或多种：聚酯绳网、聚酯布头、聚酯纺丝废丝、废旧打包带、假发丝和拉链单丝。