CN113174033A - 一种提高pet聚酯切片吸热性能的助剂及pet瓶的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种提高PET聚酯切片吸热性能的助剂及PET瓶的生产方法，通过在助剂中添加氮化钛或氮化锌形成混合助剂，使得PET聚酯切片的吸热性能更加的均匀，此外，由于氮化钛/氮化锌的色相较传统炭黑类吸热剂更偏向于浅蓝色调，使得切片相对于传统炭黑吸热添加剂切片的L值更高，b值更低，透亮和光洁度也更高；综合成本更低，为厂家节省30％‑50％的原材料成本。
Description
技术领域
本发明涉及PET瓶制备技术领域，尤其涉及一种提高PET聚酯切片吸热性能的助剂及PET瓶的生产方法。
背景技术
聚酯切片，又名聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，是生活中常见的一种树脂，可以分为APET、RPET和PETG。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
瓶级聚酯切片通常是分两步注吹成型，先高温熔融注塑成瓶胚，在加热吹塑成一定形状的容器瓶，在瓶胚吹塑过程中需要使用红外灯加热，使瓶胚受热软化从而可以进行吹塑冷却成型。对于PET瓶胚的加热通常是由可以发射550纳米至1500纳米光谱的红外加热灯即石英灯红来完成加热过程，而聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在600纳米至1400纳米之间光谱的吸收较差，为了加快瓶胚在加热吹塑过程中的加热和热吸收，考虑在PET聚酯中加入可以吸收800至1300纳米之间光谱的吸热剂来加快瓶胚的吸热性能，从而加快瓶胚的吹塑成型，并可以明显降低在吹瓶过程中的热能消耗，提高生产效率，减少碳排放。
传统的聚酯吸热助剂，通常采用利于提高树脂的再加热速率的红外吸收化合物，例如炭黑、金属锑、氧化铁、活性炭等，这些传统的有助于吸热的物质，尽管对在吸热效果有一定帮助，但往往造成中成品或包装容器的暗浊度和灰黑色外观，降低了L值，影响了PET容器的视觉美观。而高透明度和玻璃透亮质感，是市场和众多容器加工厂的追求目标。
发明内容
本发明的目的在于提出一种有效提高吸热性能，保证PET瓶白亮度，降低生产成本的PET聚酯切片助剂及PET瓶的生产方法。
为达到上述目的，本发明提出一种提高PET聚酯切片吸热性能的助剂，通过在助剂中添加氮化钛或氮化锌形成混合助剂。
本发明还提出一种PET瓶的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将氮化钛或氮化锌与乙二醇和异丁醇中的一种或两种混合，形成混合溶液；
步骤2：配置PET聚酯切片齐聚物；
步骤3：将步骤1中的混合溶液与PET聚酯切片齐聚物添加在齐聚物管线上，与所述PET聚酯切片齐聚物进行混合；
步骤4：将步骤3的混合物至于预聚釜中与低聚物进行充分混合分散相溶后置于终聚釜中；
步骤5：达到预定粘度后，经过滤、铸带、切粒得到无定形切片，再经过固相聚合增粘至0.800～0.870dL/g，即可得到高吸热型PET瓶级聚酯切片；
步骤6：将所述高吸热型PET瓶级聚酯切片置于瓶胚注塑机内注塑成PET瓶。
进一步的，在步骤2中，所述PET聚酯切片齐聚物的制备方法为：将精对苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐内搅拌，泵入至浆料喂给罐，再经浆料注射喷嘴进入酯化釜，浆料在酯化釜内得到均匀混合反应的PET聚酯切片齐聚物。
进一步的，在步骤5中，所述预定粘度为0.600dL/g。
本发明还提出一种PET瓶的生产方法，将氮化钛或氮化锌与乙二醇和异丁醇中的一种或两种混合，形成混合溶液；将所述混合溶液加入至瓶胚注塑机内，与PET瓶级聚酯切片在注塑机螺杆中进行充分混合后注塑成瓶胚。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：
1、本发明采用独特的氮化钛/氮化锌吸热机理，使得PET切片与传统炭黑吸热添加剂相比，同等添加比例下，其吸热效率可以提高50％以上。
2、本发明中氮化钛/氮化锌与传统炭黑吸热添加剂相比，由于其特殊的色相可以使最终切片的L值(白亮度)更高且更偏蓝相，若客户配合红蓝调色剂使用，可以节省蓝色调色剂的用量，节约是调色剂成本。
3、本发明可以与其他色油或者液体添加剂产品进行二合一或者多合一使用，从而降低客户的综合添加成本，也使得整个注塑工艺更加简化。
4、本发明的热稳定性极其出色，所制得的PET聚酯切片不仅在瓶胚吹制成型过程中可以提供良好的吸热效果，并且在PET瓶回收粉碎造粒得到的回收切片的加工过程中继续可以提供吸热效果。而且由于其热稳定性极佳，使得含有该产品的回收切片相比于其他不含有该产品的切片的品相和外观更偏蓝相、更显亮洁透明。
附图说明
图1为本发明添加不同比例吸热剂的切片亮度(L值)变化。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
实施例1：
本发明提出一种提高PET聚酯切片吸热性能的助剂，通过在助剂中添加氮化钛或氮化锌形成混合助剂。
本发明还提出一种PET瓶的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将氮化钛或氮化锌与乙二醇和异丁醇中的一种或两种混合，形成混合溶液；
步骤2：将精对苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐按设定的密度或摩尔比搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经泵通过浆料注射喷嘴进入酯化釜，在265℃±5℃的温度条件下，浆料在酯化釜内得到均匀混合反应的齐聚物；反应后的副产物和低聚物经酯化分离塔分离出。
步骤3：将步骤1中的混合溶液、催化剂、热稳定剂和PET聚酯切片齐聚物添加在齐聚物管线上，进行混合；
步骤4：将步骤3的混合物至于预聚釜中与低聚物进行充分混合分散相溶后置于终聚釜中；预聚釜反应温度在280±5℃，压力18±5mmHg，终聚釜的反应温度为282±5℃，压力1.5±5mmHg。
步骤5：达到预定粘度0.600dL/g后，经过滤、铸带、切粒得到无定形切片，再经过固相聚合增粘至0.800～0.870dL/g，即可得到高吸热型PET瓶级聚酯切片；
步骤6：将所述高吸热型PET瓶级聚酯切片置于瓶胚注塑机内注塑成PET瓶。
本发明还提出一种PET瓶的生产方法，将氮化钛或氮化锌与乙二醇和异丁醇中的一种或两种混合，形成混合溶液；将所述混合溶液加入至瓶胚注塑机内，与PET瓶级聚酯切片在注塑机螺杆中进行充分混合后注塑成瓶胚。
通过上述成分以及步骤制备的PET聚酯切片与未添加任何吸热剂、添加普通炭黑吸热剂的吸热性能及白亮度(L值)的比较如下：
表一添加不吸热剂切片吸热性能和白亮度变化
表一可以看出，添加了本发明高透亮吸热剂的切片，对比为添加普通吸热剂的PET切片，吸热性能明显提高。对比普通炭黑吸热剂，在保持较高吸热性能的前提下，白亮度(L值)把维持在了一个相对较高的区域。
实施例2：
国内另一切片厂测试未添加任何吸热剂切片、添加普通炭黑吸热剂和添加本发明的切片，耗电量表现对比，
表二不同切片瓶胚吹瓶耗电量对比
使用添加本发明高吸热剂的切片比普通不添加吸热剂的切片，能耗节省用电能耗35％以上。且有比炭黑吸热切片更高的透明外观。
实施例3：
测试验证随着吸热剂添加比例的不断增加，切片的L值(亮度)的变化情况，以此来找到一个可以平衡PET吸热性能和外观亮度的合理的添加范围。
如图1所示，在2—6ppm的有效添加范围内，可以较好的平衡切片的吸热性能和外观亮度的需求，优选的，在3-5ppm的有效成分添加，是比较推荐的合理添加比例。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种提高PET聚酯切片吸热性能的助剂，其特征在于，通过在助剂中添加氮化钛或氮化锌形成混合助剂。
2.一种PET瓶的生产方法，使用如权利要求1所述的提高PET聚酯切片吸热性能的助剂，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将氮化钛或氮化锌与乙二醇和异丁醇中的一种或两种混合，形成混合溶液；
步骤2：配置PET聚酯切片齐聚物；
步骤3：将步骤1中的混合溶液与PET聚酯切片齐聚物添加在齐聚物管线上，与所述PET聚酯切片齐聚物进行混合；
步骤4：将步骤3的混合物至于预聚釜中与低聚物进行充分混合分散相溶后置于终聚釜中；
步骤5：达到预定粘度后，经过滤、铸带、切粒得到无定形切片，再经过固相聚合增粘至0.800～0.870dL/g，即可得到高吸热型PET瓶级聚酯切片；
步骤6：将所述高吸热型PET瓶级聚酯切片置于瓶胚注塑机内注塑成PET瓶。
3.根据权利要求2所述的种PET瓶的生产方法，其特征在于，在步骤2中，所述PET聚酯切片齐聚物的制备方法为：将精对苯二甲酸和乙二醇在浆料混合罐内搅拌，泵入至浆料喂给罐，再经浆料注射喷嘴进入酯化釜，浆料在酯化釜内得到均匀混合反应的PET聚酯切片齐聚物。
4.根据权利要求2所述的种PET瓶的生产方法，其特征在于，在步骤5中，所述预定粘度为0.600dL/g。
5.一种PET瓶的生产方法，使用如权利要求1所述的提高PET聚酯切片吸热性能的助剂，其特征在于，将氮化钛或氮化锌与乙二醇和异丁醇中的一种或两种混合，形成混合溶液；将所述混合溶液加入至瓶胚注塑机内，与PET瓶级聚酯切片在注塑机螺杆中进行充分混合后注塑成瓶胚。
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