CN113717408A - 一种纳米碳酸钙复合再生pet色母粒制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，包括以下步骤：(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂混合均匀得到共混物；(3)将步骤(2)中的共混物通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。本发明的有益效果为：由本发明的方法所获得的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒，低污染、高色牢度、功能性持久，可用于熔融纺丝制备高热稳定性、高韧性、原液着色亲水PET功能，分散剂的添加解决了颜料团聚的问题，增强了再生聚酯母粒的可纺性能，可以规模化生产、大面积应用于多功能PET的制备。

Description

一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺
技术领域
本发明涉及工业化再生PET母粒的工艺方法，特别是一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺。
背景技术
当今人们的生活水平不断提高以及科学技术的迅猛发展，PET为人们的生产生活带来了极大的便利。PET具有良好的热学性能和力学性能，被广泛的应用于化学纤维、包装材料、电子设备和制造行业等领域。近年来，PET在化学纤维市场中独占鳌头，PET纤维在化学纤维的市场占比高达到80％左右。聚酯产品在给人们带来生活和生产方便，但是同时由于难以降解会造成严重的环境危害，因此废旧聚酯的处理成为一个重要问题。废旧塑料处理及再利用包含为物理方法和化学方法，进一步可分为四种：初级回收、机械回收(二级回收)、化学回收(三级回收)和能量回收(四级回收)。其中，机械回收是现今唯一大规模回收废旧塑料的技术，其主要步骤是废旧塑料通过清洗、粉碎、熔融造粒后，通常与同类原始塑料混合，制造具有一定性能的产品。但此类产品很难满足美观性、功能性、安全性等方面的要求。同时PET纤维也存在着一些问题，如吸湿性和吸水性差、回潮率低，穿着涤纶织物时有闷热感，并且涤纶织物不吸汗，因此穿着涤纶纤维织物相对于天然纤维织物来说舒适性较差。将废旧塑料进行再生利用的同时也应对其进行功能改性，进而高效地获得高性能化的再生产品，具有极大的应用前景。
纳米碳酸钙表面能小，亲油性大，在基质中的分散性和分散稳定性高，从而与高聚物有较高相容性，一般作为“性能增强剂”和“功能填料”。纳米碳酸钙用于塑料中与树脂亲合性好，可有效增加或调节材料刚性，韧性，以及弯曲强度等，并可改善塑料加工体系的流变性能，降低塑化温度，提高制品尺寸稳定性，耐热性及表面光洁性；在天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等橡胶体系中，容易混练，分散均匀，并可使胶质柔软，还能提高压出加工性能和模型流动性。纳米碳酸钙具有诸多优良性能使其被广泛地应用于各种新型复合材料的制备，但大多都是利用其增韧增强的特性，本专利将其作为造孔剂可为后续纺丝亲水整理提供一种新思路。
与传统的PET纤维后染整方法相比，通过加入纳米碳酸钙复合再生PET色母粒，熔融纺丝制备原液着色亲水PET功能纤维的方法具有低污染、高色牢度、功能性持久等优点。为获得高品质原液着色亲水纤维，研究制备纳米碳酸钙复合再生PET色母粒具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，以解决现有技术中的技术问题，它能够在兼顾良好的着色性和亲水性能的同时保证高浓度颜料和纳米碳酸钙在母粒中的良好分散性、以及母粒的加工性能、可纺性和纤维力学性能。
本发明提供了一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂混合均匀得到共混物；
(3)将步骤(2)中的共混物通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。
如上所述的一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其中，优选的是，步骤(1)中所述干燥预处理过程为在温度60-80℃下真空干燥4-6h，再升温至120-130℃，干燥6-8h。
如上所述的一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其中，优选的是，步骤(1)中所述颜料为酞青蓝、酞青绿、颜料红254、颜料紫29中的一种或几种。
如上所述的一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其中，优选的是，步骤(2)中所述再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂质量比分别为77.7:2:23:0.3:2、77.7:3:22:0.3:2、77.7:4:21:0.3:2、77.7:5:20:0.3:2。
如上所述的一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其中，优选的是，步骤(2)中所述分散剂为乙烯乙酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的一种或几种。
如上所述的一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其中，优选的是，步骤(3)中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为150-180r/min。
如上所述的一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其中，优选的是，步骤(3)中所述熔融温度为240-260℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：由本发明的方法所获得的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒，低污染、高色牢度、功能性持久，可用于熔融纺丝制备高热稳定性、高韧性、原液着色亲水PET功能，分散剂的添加解决了颜料团聚的问题，增强了再生聚酯母粒的可纺性能，可以规模化生产、大面积应用于多功能PET的制备。
附图说明
图1是本发明的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒的制备流程。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂混合均匀得到共混物；
(3)将步骤(2)中的共混物通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。
步骤(1)中所述干燥预处理过程为在温度60-80℃下真空干燥4-6h，再升温至120-130℃，干燥6-8h。
步骤(1)中所述颜料为酞青蓝、酞青绿、颜料红254、颜料紫29中的一种或几种。
步骤(2)中所述再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂质量比分别为77.7:2:23:0.3:2、77.7:3:22:0.3:2、77.7:4:21:0.3:2、77.7:5:20:0.3:2。
步骤(2)中所述分散剂为乙烯乙酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的一种或几种。
步骤(3)中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为150-180r/min。
步骤(3)中所述熔融温度为240-260℃。
本发明的实施例1：
一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料红254分别放入真空转鼓烘箱中，真空干燥机先升温至60℃，烘干4h,再升温至120℃，烘干4h,得到干燥的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料红254；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、乙烯乙酸乙烯共聚物按照一定的质量比77.7:2:23:0.3:2混合均匀；
(3)通过双螺杆挤出机中熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为150r/min，熔融温度为240℃，切粒，即得纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。
本发明的实施例2：
一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料紫29分别放入真空转鼓烘箱中，真空干燥机先升温至70℃，烘干5h,再升温至130℃，烘干5h,得到干燥的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料紫29；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料紫29、PET扩链剂、乙烯丙烯酸共聚物按照一定的质量比77.7:3:22:0.3:2混合均匀；
(3)通过双螺杆挤出机中熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为160r/min，熔融温度为250℃，切粒，即得纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。
本发明的实施例3：
一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、酞青蓝分别放入真空转鼓烘箱中，真空干燥机先升温至80℃，烘干6h,再升温至130℃，烘干6h,得到干燥的再生PET母粒、纳米碳酸钙、酞青蓝；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、酞青蓝、PET扩链剂、分散剂按照一定的质量比聚酯链型超分散剂混合均匀；
(3)通过双螺杆挤出机中熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为170r/min，熔融温度为260℃，切粒，即得纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂混合均匀得到共混物；
(3)将步骤(2)中的共混物通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到纳米碳酸钙复合再生PET色母粒。
2.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：步骤(1)中所述干燥预处理过程为在温度60-80℃下真空干燥4-6h，再升温至120-130℃，干燥6-8h。
3.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：步骤(1)中所述颜料为酞青蓝、酞青绿、颜料红254、颜料紫29中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：步骤(2)中所述再生PET母粒、纳米碳酸钙、颜料、PET扩链剂、分散剂质量比分别为77.7:2:23:0.3:2、77.7:3:22:0.3:2、77.7:4:21:0.3:2、77.7:5:20:0.3:2。
5.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：步骤(2)中所述分散剂为乙烯乙酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：步骤(3)中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为150-180r/min。
7.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙复合再生PET色母粒制备工艺，其特征在于：步骤(3)中所述熔融温度为240-260℃。
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