CN112376130B - 一种再生塑料丝及其制备方法和织物 - Google Patents

一种再生塑料丝及其制备方法和织物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及人造纤维技术领域，具体涉及一种再生塑料丝及其制备方法和采用上述再生塑料丝经编织造的织物，所述再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和/或再生聚丙烯颗粒为原料，所述制备方法包括：(1)前处理：对原料进行干燥；(2)流延成膜：分阶段依次升温加热熔融原料，通过流延方式挤出均匀膜片，向膜片上喷洒抗静电液，之后对膜片进行降温和切边，使膜片形成整齐的初生膜，卷装备用；(3)切条拉丝：将初生膜分切成若干条扁平膜，扁平膜经三次加热三次拉伸，得到再生塑料丝。本发明实现了对废旧聚乙烯、聚丙烯的回收再利用，对于减缓白色污染问题具有重要意义。

Description

一种再生塑料丝及其制备方法和织物
技术领域
本发明涉及人造纤维技术领域，具体涉及一种再生塑料丝及其制备方法和织物。
背景技术
聚乙烯和聚丙烯被广泛应用于制作一次性塑料制品，如塑料袋、塑料瓶、温室气棚、地膜等。由于聚乙烯和聚丙烯不易降解，如果采用填埋的方法处理这些塑料制品，不仅会长期占用土地，还可能影响农作物吸收养分和水分，导致农作物的减产；如果将其混入其他城市垃圾中一同焚烧，则会产生有害气体，造成严重的大气污染，影响人体健康。因此，有必要对废弃的聚乙烯、聚丙烯制品进行回收再利用。
基于此，有必要提出一种再生塑料丝及其制备方法和织物。
发明内容
针对废弃聚乙烯、聚丙烯制品带来的白色污染问题，本发明提供一种再生塑料丝及其制备方法和织物，以再生聚乙烯颗粒和/或再生聚丙烯颗粒作为原料，通过前处理、流延成膜、切条拉丝、加热粘连的工序制备一种再生塑料丝及以再生塑料丝织造的织物产品，实现了对废旧聚乙烯、聚丙烯的回收再利用，对于减缓白色污染问题具有重要意义。
第一方面，本发明提供一种再生塑料丝的制备方法，所述再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和/或再生聚丙烯颗粒为原料，所述制备方法包括如下步骤：
(1)前处理：对原料进行干燥；
(2)流延成膜：分阶段依次升温加热熔融原料，通过流延方式挤出均匀膜片，向膜片上喷洒抗静电液，所述抗静电液为含有抗静电微粒的悬浮液，所述抗静电微粒为负载有非离子型抗静电剂的分子筛，持续搅拌抗静电液防止抗静电微粒沉淀或团聚，之后对膜片进行降温和切边，使膜片形成整齐的初生膜，卷装备用；
(3)切条拉丝：将初生膜分切成若干条扁平膜，扁平膜经三次加热三次拉伸，得到再生塑料丝。
进一步的，所述步骤(1)为采用加热搅拌机对原料边搅拌边干燥，干燥温度为70～80℃，干燥时间为2～3h。
进一步的，所述步骤(2)为干燥原料经自动吸料装置进入流延机料仓，经螺杆加热熔融，螺杆沿原料挤出方向设有五个加热区，五个加热区的加热温度分别为180℃、220℃、230℃、240℃、250℃，熔体通过换网装置进入流延机模头挤出宽度为50～300cm、厚度为4～40丝的均匀膜片，向膜片上喷洒抗静电液，所述抗静电液为含有抗静电微粒的悬浮液，所述抗静电微粒为负载有非离子型抗静电剂的分子筛，持续搅拌抗静电液防止抗静电微粒沉淀或团聚，之后膜片经水冷辊降温至50℃以下，再经导向轴传导至切边刀具位置切片，形成整齐的初生膜，初生膜通过收膜机缠绕至收膜轴形成膜布。
进一步的，所述抗静电液的制备方法包括如下步骤：
(a)将MCM-41加入聚乙二醇400和丁醇的混合溶液中超声处理30～90min，得到a液；
(b)向a液中加入吐温80，搅拌30～90min后加入水，搅拌30～90min得到抗静电液。
其中，MCM-41为载体，聚乙二醇400为抗静电剂，丁醇为助乳化剂，吐温80为乳化剂，水为溶剂，MCM-41浸渍于聚乙二醇400中，使聚乙二醇负载到MCM-41上形成抗静电微粒，经过上述处理，抗静电液成为均一性良好的微乳。将抗静电液喷洒到膜片表面时，由于膜片表面温度较高，水和吐温80能够升华，抗静电微粒落到膜片上，冷却平整过程实现与膜片的牢固结合。MCM-41是一种带有孔隙结构的分子筛，聚乙二醇400除了附着在其表面，也能够储存在孔隙中，从而达到一种聚乙二醇400的缓释效果，使本发明再生塑料丝及其织物的抗静电性能更加持久。同时MCM-41是一种粒径小、质量轻、硬度大的材料，其加入到膜片中，不仅不会影响再生塑料丝的弯曲等加工性能，还能提高产品质量，使产品不易断裂。
进一步的，所述MCM-41、聚乙二醇400、丁醇、吐温80和水的重量份数比为1：2～5：2～5：5～10：79～90。
进一步的，所述步骤(3)为将初生膜放置于切条牵伸一体机支架上，切条牵伸一体机设有涨力器，能控制初生膜的均匀输送，初生膜经上下配制的橡胶对辊挤压成均匀平面后进入分切刀具位置，分切刀具根据生产需要将初生膜分切成若干条宽度为1～5mm的扁平膜，分切后的扁平膜通过加热板加热至50～95℃后经三辊缠绕拉伸，之后再重复两次加热、拉伸过程，加热温度根据扁平膜厚度调整，加热便于拉伸，三辊缠绕可增加摩擦力便于拉伸，总牵伸比例为1：4～12，得到再生塑料丝。
第二方面，本发明提供一种采用上述制备方法制得的再生塑料丝。
第三方面，本发明提供一种采用上述再生塑料丝经编织造的织物。
进一步的，所述经编织造为再生塑料线经导丝轴均匀进入经编机进行编织织造。
进一步的，所述织物包括扁丝、遮阳网、编织袋、吨包袋、彩条布、篷布、密目网、渔网。
本发明的有益效果在于，
本发明提供一种再生塑料丝及其制备方法和织物，该再生塑料丝以再生聚乙烯和/或聚丙烯颗粒为原料，属于塑料资源的回收再利用，解决了废弃塑料制品无害化处理难的问题；
本发明提供的再生塑料丝能够生产编织袋、吨包袋、彩条布等塑料织物，这些塑料织物在盛装粉末物料或其他危险性物品时，很容易产生静电，当静电较高时便可能出现静电火花，严重时甚至可能导致物料的燃烧或爆炸，本发明的再生塑料丝中含有抗静电成分，能够有效减缓织物产品使用时的静电问题，从而消除燃爆、电击等安全隐患；
本发明在流延成膜工序中向挤出的膜片表面喷洒抗静电液，抗静电液可在膜片尚未冷却前嵌入膜片表层，切条拉丝工序中扁平膜加热为抗静电液与扁平膜的结合牢固提供机会，相比于将成品塑料丝浸渍于抗静电液中，本发明方法能够提升抗静电液的稳定性，避免抗静电液在使用时因附着力不足脱落；另一方面，相比于将抗静电液直接与原料混合的方法，本发明方法能够保证抗静电微粒牢牢附着在膜片较浅的表层位置，防止抗静电微粒分布到膜片的芯部，影响抗静电剂效果，也避免由于因流延机模头挤出温度较高导致的抗静电微粒分解或升华；
本发明所使用的抗静电液是含有抗静电微粒的悬浮液，抗静电微粒不团聚或沉底，保证喷洒到膜片上的抗静电液性质均一。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种再生塑料丝，该再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和再生聚丙烯颗粒为原料，制备方法包括如下步骤：
(1)前处理：采用加热搅拌机对原料边搅拌边干燥，干燥温度为70℃，干燥时间为3h；
(2)流延成膜：干燥原料经自动吸料装置进入流延机料仓，经螺杆加热熔融，螺杆沿原料挤出方向设有五个加热区，五个加热区的加热温度分别为180℃、220℃、230℃、240℃、250℃，熔体通过换网装置进入流延机模头挤出宽度为145cm、厚度为10丝的均匀膜片，向膜片上喷洒抗静电液，抗静电液为含有抗静电微粒的悬浮液，抗静电微粒为负载有非离子型抗静电剂的分子筛，抗静电液的原料包括重量份数比为1：3：3：8：85的MCM-41、聚乙二醇400、丁醇、吐温80和水，制备方法包括如下步骤：
(a)将MCM-41加入聚乙二醇400和丁醇的混合溶液中超声处理60min，得到a液，
(b)向a液中加入吐温80，120r/min搅拌60min后加入水，90r/min搅拌60min得到抗静电液；
持续搅拌抗静电液防止抗静电微粒沉淀或团聚，之后膜片经水冷辊降温至50℃以下，通过电磁感应装置控制膜布宽度，再经导向轴传导至切边刀具位置切片，形成整齐的初生膜，初生膜通过收膜机缠绕至收膜轴形成直径为100cm的膜布，收膜机包括导向轴、膜布平整轴、摩擦轴、卷绕轴和收膜轴，初生膜首先通过导向轴，再经膜布平整轴形成平整的膜布经摩擦轴带动卷绕轴收膜布至收膜轴上；
(3)切条拉丝：将初生膜放置于切条牵伸一体机支架上，切条牵伸一体机设有涨力器，能控制初生膜的均匀输送，初生膜经上下配制的橡胶对辊挤压成均匀平面后进入分切刀具位置，分切刀具根据生产需要将初生膜分切成若干条宽度为5mm的扁平膜，分切后的扁平膜通过加热板加热至60℃后经三辊缠绕拉伸，之后再重复两次加热、拉伸过程，总牵伸比例为1：5，得到再生塑料丝。
该再生塑料丝经导丝轴均匀进入剑杆机，编织织造得到彩条布。
实施例2
一种再生塑料丝，该再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和再生聚丙烯颗粒为原料，制备方法包括如下步骤：
(1)前处理：采用加热搅拌机对原料边搅拌边干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为2h；
(2)流延成膜：干燥原料经自动吸料装置进入流延机料仓，经螺杆加热熔融，螺杆沿原料挤出方向设有五个加热区，五个加热区的加热温度分别为180℃、220℃、230℃、240℃、250℃，熔体通过换网装置进入流延机模头挤出宽度为185cm、厚度为28丝的均匀膜片，向膜片上喷洒抗静电液，抗静电液为含有抗静电微粒的悬浮液，抗静电微粒为负载有非离子型抗静电剂的分子筛，抗静电液的原料包括重量份数比为1：5：5：9：80的MCM-41、聚乙二醇400、丁醇、吐温80和水，制备方法包括如下步骤：
(a)将MCM-41加入聚乙二醇400和丁醇的混合溶液中超声处理60min，得到a液，
(b)向a液中加入吐温80，120r/min搅拌60min后加入水，90r/min搅拌60min得到抗静电液；
持续搅拌抗静电液防止抗静电微粒沉淀或团聚，之后膜片经水冷辊降温至50℃以下，通过电磁感应装置控制膜布宽度，再经导向轴传导至切边刀具位置切片，形成整齐的初生膜，初生膜通过收膜机缠绕至收膜轴形成直径为150cm的膜布，收膜机包括导向轴、膜布平整轴、摩擦轴、卷绕轴和收膜轴，初生膜首先通过导向轴，再经膜布平整轴形成平整的膜布经摩擦轴带动卷绕轴收膜布至收膜轴上；
(3)切条拉丝：将初生膜放置于切条牵伸一体机支架上，切条牵伸一体机设有涨力器，能控制初生膜的均匀输送，初生膜经上下配制的橡胶对辊挤压成均匀平面后进入分切刀具位置，分切刀具根据生产需要将初生膜分切成若干条宽度为3mm的扁平膜，分切后的扁平膜通过加热板加热至90℃后经三辊缠绕拉伸，之后再重复两次加热、拉伸过程，总牵伸比例为1：10，得到再生塑料丝。
该再生塑料丝经导丝轴均匀进入圆织机，编织织造得到编织袋。
对比例1
一种再生塑料丝，该再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和再生聚丙烯颗粒为原料，制备方法与实施例1的区别仅在于是否在膜片上喷洒抗静电液，对比例1不喷洒抗静电液。
将对比例1制得的再生纤维丝制造成彩条布。
对比例2
一种再生塑料丝，该再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和再生聚丙烯颗粒为原料，制备方法与实施例1的区别仅在于抗静电液的组成，对比例2喷洒的抗静电液为聚乙二醇400。
将对比例2制得的再生纤维丝制造成彩条布。
为表征再生塑料丝的抗静电效果，先使用纤维比电阻仪对实施例1、对比例1-2制得的彩条布进行测试，再使用揉搓试验仪对彩条布进行揉搓，共进行5组揉搓处理，每组揉搓的时间为2分钟，频率为45次/分钟，每组揉搓结束后将彩条布展平，并用湿布擦拭表面，风干后再进行下一组揉搓，待揉搓处理全部完成后再次测试彩条布的电阻率，测试条件为20℃、相对湿度35％，测试结果如下表1所示。由表1可以看出，本发明实施例1提供的再生纤维丝具有良好且持久的抗静电效果。
表1 电阻率测试结果
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种再生塑料丝的制备方法，其特征在于，所述再生塑料丝以再生聚乙烯颗粒和再生聚丙烯颗粒为原料，所述制备方法包括如下步骤：
（1）前处理：采用加热搅拌机对原料边搅拌边干燥，干燥温度为70℃，干燥时间为3h；
（2）流延成膜：干燥原料经自动吸料装置进入流延机料仓，经螺杆加热熔融，螺杆沿原料挤出方向设有五个加热区，五个加热区的加热温度分别为180℃、220℃、230℃、240℃、250℃，熔体通过换网装置进入流延机模头挤出宽度为145cm、厚度为10丝的均匀膜片，向膜片上喷洒抗静电液，抗静电液为含有抗静电微粒的悬浮液，抗静电微粒为负载有非离子型抗静电剂的分子筛，抗静电液的原料包括重量份数比为1：3：3：8：85的MCM-41、聚乙二醇400、丁醇、吐温80和水，制备方法包括如下步骤：
（a）将MCM-41加入聚乙二醇400和丁醇的混合溶液中超声处理60min，得到a液，
（b）向a液中加入吐温80，120r/min搅拌60min后加入水，90r/min搅拌60min得到抗静电液；
持续搅拌抗静电液防止抗静电微粒沉淀或团聚，之后膜片经水冷辊降温至50℃以下，通过电磁感应装置控制膜布宽度，再经导向轴传导至切边刀具位置切片，形成整齐的初生膜，初生膜通过收膜机缠绕至收膜轴形成直径为100cm的膜布，收膜机包括导向轴、膜布平整轴、摩擦轴、卷绕轴和收膜轴，初生膜首先通过导向轴，再经膜布平整轴形成平整的膜布经摩擦轴带动卷绕轴收膜布至收膜轴上；
（3）切条拉丝：将初生膜放置于切条牵伸一体机支架上，切条牵伸一体机设有张力器，能控制初生膜的均匀输送，初生膜经上下配制的橡胶对辊挤压成均匀平面后进入分切刀具位置，分切刀具根据生产需要将初生膜分切成若干条宽度为5mm的扁平膜，分切后的扁平膜通过加热板加热至60℃后经三辊缠绕拉伸，之后再重复两次加热、拉伸过程，总牵伸比例为1：5，得到再生塑料丝；
再生塑料丝经导丝轴均匀进入剑杆机，编织织造得到彩条布，使用揉搓试验仪对彩条布进行5组揉搓处理，每组揉搓的时间为2分钟，频率为45次/分钟，测试条件为20℃、相对湿度35%，每组揉搓结束后将彩条布展平，并用湿布擦拭表面，风干后再进行下一组揉搓，待揉搓处理全部完成后测试彩条布的电阻率，经测试，彩条布揉搓处理前的电阻率为2.66×108Ω·g/cm2，揉搓处理后的电阻率2.73×108Ω·g/cm2。
2.一种再生塑料丝，其特征在于，所述再生塑料丝采用如权利要求1所述的制备方法制得。
3.一种织物，其特征在于，所述织物采用如权利要求2所述的再生塑料丝经编织造。
4.如权利要求3所述的织物，其特征在于，所述经编织造为再生塑料丝经导丝轴均匀进入经编机进行编织织造。
5.如权利要求3所述的织物，其特征在于，所述织物包括遮阳网、编织袋、篷布、密目网、渔网。
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