CN110922615A - 一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，包括表面整理、清洗、破碎、改性和共混挤出、造粒，利用废旧涤纶织物作为增强剂添加到聚丙烯基体材料中，大大提高了聚丙烯的力学性能，扩大了废旧涤纶织物的应用领域，为废旧涤纶织物的回收利用提供了一种新的途径。该制备方法主要包括材料表面整理、清洗、破碎、改性、共混挤出。本发明公开的复合塑料及其制备方法可以将资源循环利用，变废为宝，节省资源，有利于环境保护。

Description

一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料技术领域。具体涉及一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法。
背景技术
涤纶，即聚酯纤维，由于具有良好的物理化学稳定性、性价比、可拉伸性能而成为世界上第一大合成高分子材料，每年有数千万吨的聚酯进入服装领域。据统计，2016年，我国纺织行业纤维加工总量为5380万吨，涤纶纤维总产量达2840万吨。2016年，我国废旧纺织品回收量约为270万吨，废旧涤纶纺织品占比超过半数。据估算，我国每年大约有2600多万吨旧衣服被扔进垃圾桶。与如此庞大的存量和增量相比，废旧衣物的再利用率非常低。同时作为石化下游的聚酯行业，一方面面临着石油资源不可再生且日趋枯竭的现状，另一方面，聚酯自然状态下难以降解，数量庞大的废旧涤纶纺织品成为了固体废弃物，给环境带来巨大的负担。因此，如何对废旧涤纶织物进行二次利用，实现资源的有效循环利用，减少环境污染成为了聚酯行业亟需解决的问题。
聚丙烯由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于加工成型的优点，成为世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品。虽然PP优点较多，但也有其不足，主要表现为强度、韧性、耐老化性能较差等，因此，为了拓宽PP的应用范围，使其应用于对机械性能要求高的领域，须对PP进行增强改性，提高其性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供了一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法。
本发明目的通过下述方案实现：一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）表面整理：去除包括废旧涤纶织物拉链、纽扣、橡胶、胸针等装饰物；
（2）清洗：在温度为40℃，pH为8-9的水中添加清洁剂制成浓度为200-800ppm清洁液，将废旧织物置于清洁液中浸泡20-50min后，超声震荡处理20-60min，经3-5次水洗后，将织物放入80℃烘箱内烘干；
（3）破碎：将清洗烘干后的织物先投入梳理机中反复梳理、针刺、剥取处理成松散状纤维，然后利用砂磨机锯齿状磨轮反复逆向撕扯已松散的纤维，将其分离成絮状，最后将絮状纤维在粉碎机中进行粉碎处理，使破碎后的纤维长度为2-8mm；
（4）改性：将破碎后的织物纤维浸渍于浓度为1%-10%的偶联剂水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于80℃烘箱内干燥4h，得改性后的纤维；
（5）共混挤出：将改性后的纤维5-30份、聚丙烯材料50-90份、相容剂1-10份、润滑剂1-10份在双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出加工，得到废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料。
所述清洁剂为α-璜基脂肪酸甲酯钠、异构脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或几种混合。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的一种或几种混合。
步骤（5）中，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；所述润滑剂为聚乙烯蜡、液体石蜡、硬脂酸中的一种或者几种混合。
本发明提供了一种废旧涤纶织/聚丙烯复合塑料的制备方法，将废旧涤纶织物作为增强剂，大大提高了PP塑料的力学强度，为废旧涤纶织物的再利用提供了新的途径。该塑料强度高，可用于汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等，外饰件如保险杠、防擦条、扰流板等。
利用废旧涤纶织物作为增强剂添加到聚丙烯基体材料中，大大提高了聚丙烯的力学性能，扩大了废旧涤纶织物的应用领域，为废旧涤纶织物的回收利用提供了一种新的途径。该制备方法主要包括材料表面整理、清洗、破碎、改性、共混挤出。本发明公开的复合塑料及其制备方法可以将资源循环利用，变废为宝，节省资源，有利于环境保护。
具体实施方式
本发明下面通过具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。
实施例1
一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料，按以下步骤：
（1）表面整理：去除废旧涤纶织物拉链、纽扣、橡胶、胸针等装饰物；
（2）清洗：在温度为40℃，pH为8.5的水中添加α-璜基脂肪酸甲酯钠制成浓度为400ppm清洁液，将废旧织物置于清洁液中浸泡30min后，超声震荡处理30min，经3次水洗后，将织物放入80℃烘箱内烘干；
（3）破碎：将清洗烘干后的织物先投入梳理机中反复梳理、针刺、剥取处理成松散状纤维，然后利用砂磨机锯齿状磨轮反复逆向撕扯已松散的纤维，将其分离成絮状，最后将絮状纤维在粉碎机中进行粉碎处理成平均长度为5mm的短纤维；
（4）改性：将破碎后的织物纤维浸渍于浓度为2%的偶联剂KH-550的水溶液中，处理30min后将水溶液倒掉，置于80℃烘箱内干燥4h，得改性后的纤维；
（5）共混挤出：将改性后的纤维10份、聚丙烯材料80份、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯5份、润滑剂硬脂酸5份，在双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出加工、切粒、低温干燥，得到废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料。
取本实施例制得的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料注塑成塑料样条，测试该塑料的主要机械性能，结果如下表1所示。
实施例2
一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）表面整理：去除废旧涤纶织物拉链、纽扣、橡胶、胸针等装饰物；
（2）清洗：在温度为40℃，pH为8.8的水中添加清洁剂异构脂肪醇聚氧乙烯醚制成浓度为700ppm清洁液，将废旧织物置于清洁液中浸泡20min后，超声震荡处理30min，经5次水洗后，将织物放入80℃烘箱内烘干；
（3）破碎：将清洗烘干后的织物先投入梳理机中反复梳理、针刺、剥取处理成松散状纤维，然后利用砂磨机锯齿状磨轮反复逆向撕扯已松散的纤维，将其分离成絮状，最后将絮状纤维在粉碎机中进行粉碎处理，使破碎后的纤维平均长度为4mm的短纤维；
（4）改性：将破碎后的短纤维浸渍于浓度为5%的偶联剂KH-570水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于80℃烘箱内干燥4h，得改性后的纤维；
（5）共混挤出：将改性后的纤维20份、聚丙烯材料68份、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯8份、润滑剂液体石蜡4份，在双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出加工，切粒、低温干燥，得到废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料。
取本实施例制得的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料注塑成塑料样条，测试该塑料的主要机械性能，结果如下表1所示。
实施例3
一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）表面整理：去除废旧涤纶织物拉链、纽扣、橡胶、胸针等装饰物；
（2）清洗：在温度为40℃，pH为8.2的水中添加清洁剂聚氧乙烯烷基醇酰胺制成浓度为300ppm清洁液，将废旧织物置于清洁液中浸泡50min后，超声震荡处理50min，经3次水洗后，将织物放入80℃烘箱内烘干；
（3）破碎：将清洗烘干后的织物先投入梳理机中反复梳理、针刺、剥取处理成松散状纤维，然后利用砂磨机锯齿状磨轮反复逆向撕扯已松散的纤维，将其分离成絮状，最后将絮状纤维在粉碎机中进行粉碎处理，使破碎后的纤维平均长度为7mm的短纤维；
（4）改性：将破碎后的短纤维浸渍于浓度为8%的偶联剂KH-560水溶液中，30min后将水溶液倒掉，置于80℃烘箱内干燥4h，得改性后的纤维；
（5）共混挤出：将改性后的纤维25份、聚丙烯材料57份、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯10份、润滑剂聚乙烯蜡8份在双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出加工，切粒、低温干燥，得到废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料。
取本实施例制得的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料注塑成塑料样条，测试该塑料的主要机械性能，结果如下表1所示。
实施例1、例2和例3制备的复合塑料的主要机械性能：
测试方法与标准：拉伸强度 GB/T1040-2006、断裂伸长率GB/T1040-2006、冲击强度GB/T1843-2008、弯曲强度GB/T9341-2000。各实施例及PP塑料性能的见表1：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。

Claims (5)

1.一种废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）表面整理：去除包括废旧涤纶织物拉链、纽扣、橡胶、胸针装饰物；
（2）清洗：在温度为40℃，pH为8-9的水中添加清洁剂制成浓度为200-800ppm清洁液，将废旧织物置于清洁液中浸泡20-50min后，超声震荡处理20-60min，经3-5次水洗后，将织物放入80℃烘箱内烘干；
（3）破碎：将清洗烘干后的织物先投入梳理机中反复梳理、针刺、剥取处理成松散状纤维，然后利用砂磨机锯齿状磨轮反复逆向撕扯已松散的纤维，将其分离成絮状，最后将絮状纤维在粉碎机中进行粉碎处理，使破碎后的纤维长度为2-8mm；
（4）改性：将破碎后的织物纤维浸渍于浓度为1%-10%的偶联剂水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于80℃烘箱内干燥4h，得改性后的纤维；
（5）共混挤出：将改性后的纤维5-30份、聚丙烯材料50-90份、相容剂1-10份、润滑剂1-10份在双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出加工、造粒，得到废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料。
2.根据权利要求1所述的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于：所述清洁剂为α-璜基脂肪酸甲酯钠、异构脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的废旧涤纶织物增强聚丙烯复合塑料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述润滑剂为聚乙烯蜡、液体石蜡、硬脂酸中的一种或者几种混合。
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