CN114907600B - 一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法 - Google Patents

一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114907600B
CN114907600B CN202210619744.6A CN202210619744A CN114907600B CN 114907600 B CN114907600 B CN 114907600B CN 202210619744 A CN202210619744 A CN 202210619744A CN 114907600 B CN114907600 B CN 114907600B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stretching
axis direction
composite sheet
parts
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210619744.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114907600A (zh
Inventor
李莉
郭武
刘兆港
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan University
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN202210619744.6A priority Critical patent/CN114907600B/zh
Publication of CN114907600A publication Critical patent/CN114907600A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114907600B publication Critical patent/CN114907600B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/08—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2453/00—Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2477/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

本发明提供一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法，该加工方法是先回收主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6的多组分混杂塑料废弃物，并将上述多组分混杂塑料废弃物通过磨盘型固相力化学反应器进行碾磨，利用收集所得超细混杂粉体与高密度聚乙烯粉料和聚烯烃弹性体混合均匀后，通过挤出造粒并制为板材，最后再经固相拉伸处理制备得到高强、高韧且透明的复合薄膜，实现了多组分混杂塑料废弃物的高价值化回收再利用。

Description

一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法
技术领域
本发明属于再生塑料固相拉伸加工工艺技术领域，具体涉及一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法，尤其是通过固相拉伸加工制备得到高性能且可替代使用的再生塑料薄膜。
背景技术
由于价格低廉、质量轻、加工性好等优点，塑料在我们的日常生活中无处不在。塑料制品用量逐年增加，2019年超过4亿吨。但由于不可降解废塑料回收率低、处理不当，大量塑料废弃物流入环境，造成严重的环境污染。如何有效处理这些塑料垃圾，从源头上减少其危害，已成为全球关注的热点。
塑料废弃物主要包括工厂中的边角料和垃圾中的消费后塑料。其中工厂中的边角料由于成分明确、清洁度高，回收再生比较容易。而消费后塑料通常是各种塑料的混合物，其主体是由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等为代表的大品种塑料。
在现有技术中，针对单一材质废旧塑料的回收利用技术较为常见。但是由消费后产生的塑料废弃物随组分不同，相互之间分子结构差异较大，相容性差，其共混物的力学性能很差，必须对其进行分拣，再进行加工，这不仅要耗费大量的人力、物力，还不能保证再生产品的质量。
而实际消费后产生的塑料废弃物，例如水体中的微塑料，经过富集处理之后呈现出颗粒小、成分多且混杂的特点，无法通过分拣处理回收再利用，目前主流通过传统热裂解、焚烧、填埋等方式进行处理，势必造成二次污染环境。又例如各种多层包装膜废弃物，其工艺生产方式造成分离难度大，且多种不同塑料材质之间相容性差，目前暂无有效且环保的回收再利用方法。
因此，开发不经分拣，直接共混改性，使其产品性能接近或略低于新原料的回收利用技术具有重要的社会和经济意义。
本发明的申请人在先申请专利“一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法”（申请号为202110931650.8）公开了一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法，该方法是将回收所得混杂塑料废弃物首先经过清洗，破碎的预处理后，作为回收混合料备用；然后将所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为1~10MPa，循环碾磨20~30次，磨盘转速10~50转/分；最后将研磨所得超细混杂粉体通过成型工艺制备得再生制品或再生材料。该专利申请提供的方法使得混杂塑料各组分聚合物的分子链在强大的三维剪切力下发生断链，导致聚合物的分子量下降且使得各组分之间的分子量相接近，从而显著提高了多组分混杂塑料废弃物中各组分聚合物之间的相容性。因此，研磨后所得再生制品或再生材料由于各组分之间的相容性较好，其力学性能大大提升。
但是，本发明的发明人在实际试生产过程中总结发现，上述已公开专利中所制备再生制品或再生材料的性能仅能满足一些低端应用，例如作为土工膜原材料，及低成本垃圾桶制品原料。为了获得高性能材料增加其应用范围，亟需开发混杂塑料的高质化回收利用的新工艺、新技术，将具备极佳的商业价值。
发明内容
针对上述背景技术中的问题，本发明提供一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法，该加工方法是将混杂塑料废弃物通过磨盘形固相力化学反应器碾磨为超细混杂粉体，然后添加聚烯烃弹性体和高密度聚乙烯，挤出造粒并制为板材，最后通过固相拉伸制备了高强、高韧且透明的复合薄膜，实现了多组分混杂塑料废弃物的高价值化回收再利用。
为实现上述目的，本发明是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法，主要包括以下步骤：
（1）将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），并且聚丙烯的质量占比不低于40%，聚乙烯的质量占比不低于2%，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比不低于10%，尼龙6的质量占比不低于5%；
（2）将步骤（1）所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为1~10MPa，循环碾磨20~30次，磨盘转速10~50转/分；
（3）按重量份数计，将步骤（2）所得超细混杂粉体20~50份，与50~70份高密度聚乙烯（HDPE）粉料和5~15份聚烯烃弹性体混合均匀后，经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~230°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为50~80r/min；
（4）将步骤（3）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~220°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为30-60r/min；
（5）将步骤（4）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为90~130℃，拉伸速率为(0.3~1)%/S，拉伸倍率控制为2~6；
或为，
将步骤（4）所得复合片材通过双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为90~130℃，拉伸速率为(1~3)%/S，拉伸倍率控制为2~5。
其中，步骤（1）中对于混杂塑料废弃物的组分选择及配比定义，基于本发明在先申请专利“一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法”（申请号为202110931650.8）的研究成果，旨在针对多组分混杂塑料废弃物尤其是微塑料或多层塑料包装膜废弃物，因此步骤（1）中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），并且聚丙烯的质量占比不低于40%，聚乙烯的质量占比不低于2%，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比不低于10%，尼龙6的质量占比不低于5%。上述组分选择及质量占比，旨在根据现实中多组分混杂塑料废弃物尤其是微塑料的组分及配比的模拟，并且本发明基于上述多组分选择及质量占比的混杂塑料废弃物，取得了具有显著进步性的回收再利用。
进一步地，基于在先申请专利经过调研分析模拟的微塑料构成及配比，步骤（1）中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），并且聚丙烯的质量占比为40%~70%，聚乙烯的质量占比为2%~15%，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比为10%~20%，尼龙6的质量占比为15%~25%。
其中，步骤（1）中所述包括洗净的预处理，其主要是将混杂塑料废弃物表面非塑料杂质及附着物进行清除，如有必要，还可结合现有技术中的富集方式，本领域技术人员可根据其需要回收利用的混杂塑料废弃物的实际状况，根据现有技术进行具体的处理。
其中，步骤（1）中所述混杂塑料废弃物，也包括加工生产过程中的边角废料。所述混杂塑料废弃物可为微塑料形态，也可包括不同粒径的塑料颗粒、薄膜、块体等形态。
通常地，步骤（1）中所述包括洗净的预处理，当回收所得混杂塑料废弃物为块状等外径超过5mm的形态时，通常可选择将其处理粉碎至均粒径不高于5mm的混杂塑料粉体，可通过行星球磨机，颚式破碎机，冷冻球磨机等现有粉碎技术常规设备进行处理；或是针对薄膜等形态废弃物时，将其处理为长径不超过1~5cm的塑料薄膜条。
其中，步骤（2）所述磨盘型固相力化学反应器为本发明申请人在先授权专利ZL95111258.9所公开的力化学反应器，并通过在磨盘内通入恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制，因磨盘在长时间循环碾磨粉碎处理过程中磨盘碾磨面温度明显升高，通常需通过循环液体进行降温保持在常温即可。通常而言，所述液体介质为水。
通常地，上述循环碾磨的工艺实际操作为将混合物料经磨盘型力化学反应器碾磨后，收集出料端产物后再次放入磨盘型力化学反应器中进行碾磨处理，上述过程视为循环碾磨1次。
此外值得说明的是，因步骤（1）所述回收混合料中各组分的粒径或外径通常具有较为明显的区别，特别是因回收源不同所得的混杂塑料废弃物，肉眼可见各组分废弃物具有差异较为明显的粒径或外径，且同种组分废弃物也通常呈现粒径或外径不一的现象。因此步骤（2）为了更好的进行碾磨粉碎，所述循环碾磨20~30次，其中第1~5次循环碾磨的碾磨压力为1~5MPa，第6~30次循环碾磨的碾磨压力为5~10MPa。
其中，步骤（2）所述聚烯烃弹性体为用于增加聚丙烯和聚乙烯共混物之间的相容性，提高混合物的韧性。本领域技术人员可根据实际需求及工艺条件自行选择适宜的市售聚烯烃弹性体。
其中，步骤（3）所述双螺杆挤出机混合造粒，所限定的双螺杆挤出机的工艺参数，是基于步骤（1）中所述混杂塑料废弃物在实际生产环节中总结得到。本领域技术人员应知晓，因上述混杂塑料废弃物的组分过于复杂，且配比不均，无法通过现有技术中所记载的单一组分工艺参数推理或联想得到。
为了更好地说明本发明，并提供一种可供参考的技术方案，所述双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度分别为100~120°C、200~220°C、210~230°C、210~230°C、200~220°C 和 180~210°C。
其中，步骤（4）所述单螺杆挤出机，所限定的单螺杆挤出机的工艺参数，是基于步骤（1）中所述混杂塑料废弃物在实际生产环节中总结得到。本领域技术人员应知晓，因上述混杂塑料废弃物的组分过于复杂，且配比不均，无法通过现有技术中所记载的单一组分工艺参数推理或联想得到。
为了更好地说明本发明，并提供一种可供参考的技术方案，所述单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度分别为100~120°C、190~210°C、190~200°C、190~200°C和 180~200°C。
其中，步骤（5）中所述复合片材的长轴方向，定义为通过单螺杆挤出机制备复合片材时，复合片材的连续挤出方向；步骤（5）中所述复合片材的短轴方向，定义为基于复合片材面并垂直于长轴的方向。
本发明的主要发明点为，一方面基于磨盘型固相力化学反应器所具有的超高剪切力及碾磨粉碎力化学作用，得到超细复合粉体，然后通过添加高密度聚乙烯和聚烯烃弹性体形成了以HDPE为连续相，PP为分散相的海岛结构，其中聚烯烃弹性体分散在HDPE和PP之间的界面处，形成PP为核，聚烯烃弹性体为壳的核壳结构，显著地增加了HDPE和PP之间的相容性，从而大幅度提高了再生复合片材的延展性，使得其拉伸强度和断裂伸长率大幅度提高。而另一方面，是本发明的发明人通过SEM和拉伸对照实验对比发现，复合片材的流动方向和垂直于流动方向的相形态和断裂伸长率有明显的差异。一方面由于PP和HDPE两者黏度的差异，PP熔体液滴聚集，使得分散相PP沿流动方向排列，另一方面在螺杆剪切力和外力牵引下，使得复合片材中多数分子链沿着长轴方向排列，这导致了复合片材沿流动方向的断裂伸长率远高于垂直于流动方向。然而，通过固相拉伸使得分散相的分布不再沿流动方向，而是无规分布，这使得垂直于流动方向复合片材的断裂伸长率得到了大幅度的提高，最终获得了高强高韧的复合透明薄膜。
本发明的发明人经实验偶然发现，通过对复合片材的短轴方向进行单向固相拉伸处理，极大的提高了材料的拉伸强度和断裂伸长率，这有别于一般固相拉伸使分子链沿拉伸方向取向排列，导致其拉伸强度增加，延展性下降。经试验表明这可能是因为在此温度下拉伸，聚烯烃弹性体发生部分流动覆盖更多的PP，并且在HDPE和聚烯烃弹性体的界面处外延生长结晶，使得两相之间的界面相互作用力增加，从而提高了其断裂伸长率。
随后，本发明的发明人通过梯度实验确定了拉伸倍率为提高材料拉伸强度和断裂伸长率的关键工艺参数，若拉伸倍率太低，其提高效果不明显，难以作为高性能再生制品起到替代同类常规产品的作用；若拉伸倍率高于6倍，检测到复合片材的断裂伸长率出现显著劣化。
而通过对复合片材在长轴方向上进行单向固相拉伸试验，发现仅提高了材料的拉伸强度，断裂伸长率同样出现了随拉伸倍率下降的趋势，这一发现符合传统固相拉伸处理的认知。
进一步地，对复合片材在长轴和短轴方向上进行同步双向固相拉伸试验，发现在一定拉伸倍率下形成了透明薄膜，这是单向固相拉伸所不能的。此外，相比于原始复合片材，我们发现沿着短轴方向出现了与单向拉伸一样的结果，拉伸强度和断裂伸长率得到了同时提高。而沿着长轴方向，拉伸强度增加，但断裂伸长率下降。经推测双向拉伸导致分子链的排列不再沿着长轴方向择优排列，而是各向分布，因此使得短轴方向的断裂伸长率提高，而长轴方向减弱。
随后，本发明的发明人通过梯度实验确定了拉伸倍率为提高材料拉伸强度和断裂伸长率的关键工艺参数，若拉伸倍率太低，其提高效果不明显，难以作为高性能再生制品起到替代同类常规产品的作用；若拉伸倍率高于5倍（短轴方向和长轴方向的同步双向拉伸），复合片材在拉伸的过程中会发生破裂，难以得到完整的薄膜。
注意的是，虽然上述偶然发现有利于混杂塑料废弃物的回收再利用，但其中混杂塑料废弃物更多的是被作为填料进行加工，特别是起到主要作用的聚丙烯组分，通常认为其作为填料时添加过多会显著影响材料尤其是薄膜类材料的力学性能和透明性能。但是如背景技术中所述，消费后产生的混杂塑料废弃物规模大，若仅少量作为填料添加制备再生制品无异于杯水车薪。
因此，基于上述复合片材在固相拉伸处理后拉伸强度和断裂伸长率都出现显著增强的偶然发现，对混杂塑料废弃物的添加量进行了梯度实验，旨在产品不出现显著机械性能下降趋势下探索混杂塑料废弃物的最大添加量。
通过实验发现，当超细混杂粉体的添加量为40~50份时，进行同步双向固相拉伸，对比添加量为20份时，拉伸强度仅下降大约10Mpa、断裂伸长率仅下降至对比样品的大约90%。
值得说明的是，因为双向固相拉伸处理通常主要指代同步双向固相拉伸，但基于上述短轴方向和长轴方向上固相拉伸区别，本发明的发明人经实验验证，通过进一步选择异步双向拉伸，制备所得高性能再生薄膜材料将具备更佳的机械性能。
其中一种优选的技术方案中，当超细混杂粉体的添加量为40~50份时，进行异步双向拉伸，沿短轴方向拉伸倍率为3~5，沿长轴方向拉伸倍率为2~4，短轴方向拉伸倍率与长轴方向拉伸倍率差值为1~2（即短轴方向拉伸倍率减去长轴方向拉伸倍率）。相较于类似倍率的同步双向拉伸，异步双向拉伸所获得的透明薄膜的力学强度得到较大提高，拉伸强度和断裂伸长率分别提高5~10MPa、40~100%。
通常地，本发明除所述混杂塑料废弃物外，还可添加其它现有技术公知的抗氧剂、稳定剂、增塑剂等其它加工助剂。但前提是，这些加工助剂对本发明的目的实现以及对本发明优良效果的取得不得造成不利影响。
本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过进一步探索固相剪切碾磨技术，偶然发现当固相剪切碾磨技术的循环碾磨次数在不低于20次时，针对多组分混杂塑料废弃物尤其是水体中的微塑料，能够实现良好的固相增容，粘度匹配，增加了多组分塑料聚合物之间的反应活性，制备出具有良好性能的再生制品或再生材料，实现了多组分混杂塑料废弃物的高价值化回收再利用。
2、本发明偶然发现了利用固相剪切碾磨技术，多组分混杂塑料废弃物随循环碾磨次数的增加，出现了聚合物的结晶度先减小后增大的特性，在一定循环碾磨次数后增加了再生材料的力学性能，对今后解决多组分混杂塑料废弃物的回收再利用技术提供了指导与奠基。
3、本发明基于固相剪切技术，具有生产工艺简单，易于操作，可批量化、连续化生产，适用于混杂塑料废弃物的回收再利用，一方面具有良好的商业价值，另一方面也能从源头上减少混杂塑料废弃物尤其是微塑料的污染，保护人们的生活环境。
附图说明
图1为本发明实施例1中回收所得混杂塑料废弃物的照片。图中混杂塑料废弃物来源为工厂塑料制品边角料，并按照实施例1中所述组分配比进行混合。
图2为本发明实施例1中收集得超细混杂粉体的照片。
图3为本发明实施例1、对比例12、对比例13制备得到复合片材的电镜图。图3是在相同 HDPE和混杂废弃塑料薄膜（CWPF）配比下，不同OBC含量的复合片材结构电镜图。明显的两相结构清晰可见，由于HDPE的含量较多，因此HDPE为连续相，CWPF则为分散相。随着OBC含量的增加，分散相的尺寸明显减小，且分散的更加均匀。 OBC的加入显著降低了HDPE和CWPF之间的界面张力，因此相容性增加。
图4为本发明实施例1~3制备所得高性能再生中间材料及对比例10制备所得复合片材在短轴方向上力学性能对比图。由图可以看出，当拉伸倍率为２时，复合片材的力学强度和断裂伸长率同时增加，这是令人意外的。断裂伸长率的增加归因于在固相拉伸时分散相发生了一些变形，使得分散相的分布不再是沿着长轴方向排布，而是无规分布。拉伸强度的增加是意料之中的，归因于HDPE分子链在外力作用下的有序排列。随着进一步增加拉伸倍率，强度不断增加而断裂伸长率下降，因此只有在一定的拉伸倍率下，才能使得复合片材的力学强度和断裂伸长率同时增加。
图5为实施例4和实施例6制备所得高性能再生薄膜材料在长轴方向上的力学性能对比图。由图可知，异步双向的平均拉伸强度和断裂伸长率分别为39.3MPa、245%，相较于同步双向拉伸，异步双向拉伸所获得薄膜的力学强度得到较大提高。
图6为实施例6制备所得高性能再生薄膜材料的透明度测试照片。可以清晰的看到薄膜下方的图案和字迹的。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。值得指出的是，给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
下述实施例主要原料：聚丙烯废弃物（其中混杂包括有BOPP、CPP、RCPP）、聚乙烯废弃物（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物（PET）、尼龙6（PA6）复合薄膜废弃物；
高密度聚乙烯，若未进行说明，则为DGDX-6095H，购自中国石油天然气股份有限公司。
聚烯烃弹性体，若未进行说明，则为INFUSE™（陶氏化学）OBC烯烃嵌段共聚物（OBC, 9100, 12 mol% octene）。
主要加工设备
1、磨盘型固相力化学反应器：由高分子材料工程国家重点实验室(四川大学) 自行研制；
2、转矩流变仪可移动式混练平台：型号 RM-200C，哈尔滨哈普电气技术有限责任公司；
3、双向拉伸仪：型号Bruckner Karo IV，德国布鲁克纳机械有限公司；
测试与表征：
1、SEM分析
将样品喷金后，采用日本日立 JSM-5900LV 型扫描电子显微镜观察低温脆断后样品的断面形貌，测试电压 20kV。
2、力学性能测试
采用瑞格尔仪器有限公司 RGL-10 型电子万能试验机，标距50mm，拉伸速率为50mm/min测试相关力学性能。
因本发明的申请人在先申请专利“一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法”（申请号为202110931650.8），已对混杂塑料废弃物的配比及磨盘型固相力化学反应器的工艺参数进行了相关探究与公开，因此为更好地说明本发明，及方便进行对照实验：
下列实施例1~8，对比例1~13中所采用的超细混杂粉体，是将收集所得塑料废弃物，按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物60%，
聚乙烯废弃物 5%，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物15%，
尼龙6废弃物20%，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1~5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
将所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：循环碾磨20次，第1~5次循环碾磨时碾磨压力为5MPa，第6~20次循环碾磨时碾磨压力为8MPa，磨盘转速30转/分，并通过恒温循环液体介质对磨盘温度进行控制至常温。
对比例1
本对比例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为100℃，拉伸速率为0.5%/S，拉伸倍率控制为1。
制备所得高性能再生中间材料，经测试，短轴方向上拉伸强度约为35MPa，断裂伸长率90%。
实施例1
本实施例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为100℃，拉伸速率为0.5%/S，拉伸倍率控制为2。
制备所得高性能再生中间材料，经测试，短轴方向上拉伸强度约为50MPa，断裂伸长率160%。
实施例2
本实施例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为100℃，拉伸速率为0.5%/S，拉伸倍率控制为4。
制备所得高性能再生中间材料，经测试，短轴方向上拉伸强度约为60MPa，断裂伸长率80%。
实施例3
本实施例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为100℃，拉伸速率为0.5%/S，拉伸倍率控制为6。
制备所得高性能再生中间材料，经测试，短轴方向上拉伸强度约为70MPa，断裂伸长率50%。
对比例2
本对比例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为100℃，拉伸速率为0.5%/S，拉伸倍率控制为8。
制备所得高性能再生中间材料，经测试，短轴方向上拉伸强度约为90MPa，断裂伸长率20%。
实施例4
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 40份，
HDPE 60份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过同步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中同步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为130℃，拉伸速率为1%/S，拉伸倍率控制为3×3。
制备所得高性能再生薄膜材料，经测试，沿长轴方向拉伸强度约为32MPa，断裂伸长率160%，而沿短轴方向的拉伸强度约为30MPa, 断裂伸长率为140%。
实施例5
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 40份，
HDPE 60份，
OBC 5份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过同步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中同步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为130℃，拉伸速率为1%/S，拉伸倍率控制为3×3。
制备所得高性能再生薄膜材料，经测试，沿长轴方向拉伸强度约为35MPa，断裂伸长率145%，而沿短轴方向的拉伸强度约为33MPa, 断裂伸长率为120%。
实施例6
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 40份，
HDPE 60份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过异步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中异步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为130℃，拉伸速率为1%/S，沿短轴方向拉伸倍率为4，沿长轴方向拉伸倍率为2。
制备所得高性能再生薄膜材料，经测试，沿长轴方向拉伸强度约为39MPa，断裂伸长率250%，而沿短轴方向的拉伸强度约为40MPa, 断裂伸长率为180%。
实施例7
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 40份，
HDPE 60份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过异步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中异步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为130℃，拉伸速率为1%/S，沿短轴方向拉伸倍率为4，沿长轴方向拉伸倍率为3。
制备所得高性能再生薄膜材料，经测试，沿长轴方向拉伸强度约为43MPa，断裂伸长率220%，而沿短轴方向的拉伸强度约为38MPa, 断裂伸长率为190%。
实施例8
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，按重量份数计主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE和弹性体OBC按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 20份，
HDPE 60份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
（3）将步骤（2）所得复合片材通过同步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中同步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为130℃，拉伸速率为1%/S，拉伸倍率控制为3×3。
制备所得高性能再生薄膜材料，经测试，沿长轴方向拉伸强度约为42MPa，断裂伸长率180%，而沿短轴方向的拉伸强度约为38MPa, 断裂伸长率为155%。
对比例3
本对比例为不添加其他组分，纯混杂废弃塑料粉体经挤出成型所制备的复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为18MPa，断裂伸长率10%。
对比例4
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 50份，
HDPE 50份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为21MPa，断裂伸长率12%。
对比例5
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 40份，
HDPE 60份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为25MPa，断裂伸长率14%。
对比例6
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为27MPa，断裂伸长率18%。
对比例7
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 20份，
HDPE 80份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为29MPa，断裂伸长率38%。
对比例8
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 50份，
HDPE 50份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为19MPa，断裂伸长率15%。
对比例9
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 40份，
HDPE 60份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为21MPa，断裂伸长率20%。
对比例10
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为24MPa，断裂伸长率22%。
对比例11
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 20份，
HDPE 80份，
OBC 10份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为28MPa，断裂伸长率50%。
对比例12
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 5份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为26MPa，断裂伸长率20%。
对比例13
本对比例不经过固相拉伸处理制备所得复合片材作为对比，主要包括以下步骤：
（1）将超细混杂粉体与HDPE按照下述配比进行混合：
超细混杂粉体 30份，
HDPE 70份，
OBC 15份；
将均匀混合后的混合物料经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，210℃，200°C，螺杆转速为50r/min；
（2）将步骤（1）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制分别为180℃，200℃，220℃，200°C，螺杆转速为30r/min；
制备所得复合片材，经测试，短轴方向上拉伸强度约为20MPa，断裂伸长率40%。
实施例9
本实施例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，主要包括以下步骤：
（1）将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物70%，
聚乙烯废弃物 10%，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物10%，
尼龙6废弃物10%，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1~5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
（2）将步骤（1）所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为10MPa，循环碾磨25次，磨盘转速15转/分；
（3）按重量份数计，将步骤（2）所得超细混杂粉体50份，与50份高密度聚乙烯（HDPE）粉料和10份乙烯丙烯橡胶（EPR，J-0050，乙烯的质量分数约为51.6％，由中国吉林石油化工公司提供）。混合均匀后，经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~230°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为60r/min；
（4）将步骤（3）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~220°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为40r/min；
（5）将步骤（4）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为90℃，拉伸速率为0.4%/S，拉伸倍率控制为2。
实施例10
本实施例一种再生混杂塑料材料的单向固相拉伸加工方法，主要包括以下步骤：
（1）将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物70%，
聚乙烯废弃物 10%，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物10%，
尼龙6废弃物10%，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1~5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
（2）将步骤（1）所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为5MPa，循环碾磨30次，磨盘转速40转/分；
（3）按重量份数计，将步骤（2）所得超细混杂粉体50份，与50份高密度聚乙烯（HDPE）粉料和10份POE聚烯烃弹性体（POE, 39wt% octane, 陶氏化学）。混合均匀后，经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~230°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为70r/min；
（4）将步骤（3）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~220°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为50r/min；
（5）将步骤（4）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为100℃，拉伸速率为1%/S，拉伸倍率控制为2。
实施例11
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，主要包括以下步骤：
（1）将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物50%，
聚乙烯废弃物 20%，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物10%，
尼龙6废弃物20%，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1~5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
（2）将步骤（1）所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为8MPa，循环碾磨30次，磨盘转速20转/分；
（3）按重量份数计，将步骤（2）所得超细混杂粉体30份，与60份高密度聚乙烯（HDPE）粉料和10份聚烯烃弹性体混合均匀后，经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~230°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为80r/min；
（4）将步骤（3）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~220°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为60r/min；
（5）将步骤（4）所得复合片材通过同步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中同步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为120℃，拉伸速率为2%/S，拉伸倍率控制为4。
实施例12
本实施例一种再生混杂塑料材料的双向固相拉伸加工方法，主要包括以下步骤：
（1）将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、尼龙6（PA6），按照下述配比进行混合：
聚丙烯废弃物80%，
聚乙烯废弃物 5%，
聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物10%，
尼龙6废弃物5%，
混合后所得混杂塑料废弃物，洗净干燥后，处理为长径不超过1~5cm的塑料薄膜条作为回收混合料；
（2）将步骤（1）所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为4MPa，循环碾磨28次，磨盘转速40转/分；
（3）按重量份数计，将步骤（2）所得超细混杂粉体50份，与70份高密度聚乙烯（HDPE）粉料和15份聚烯烃弹性体混合均匀后，经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~230°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为60r/min；
（4）将步骤（3）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~220°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为50r/min；
（5）将步骤（4）所得复合片材通过双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为110℃，拉伸速率为3%/S，拉伸倍率控制为4.5。

Claims (8)

1.一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法，其特征在于主要包括以下步骤：
（1）将回收所得混杂塑料废弃物，经过包括洗净的预处理后，作为回收混合料备用；其中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6，并且聚丙烯的质量占比不低于40%，聚乙烯的质量占比不低于2%，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比不低于10%，尼龙6的质量占比不低于5%；
（2）将步骤（1）所得回收混合料加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得超细混杂粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：碾磨压力为1~10MPa，循环碾磨20~30次，磨盘转速10~50转/分；
（3）按重量份数计，将步骤（2）所得超细混杂粉体20~50份，与50~70份高密度聚乙烯粉料和5~15份聚烯烃弹性体混合均匀后，经由双螺杆挤出机混合造粒，得复合粒料；其中双螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~230°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为50~80r/min；
（4）将步骤（3）所得复合粒料通过单螺杆挤出机，制备得到复合片材；其中单螺杆挤出机的工艺参数为：从加料口到口模的温度控制在180~220°C范围内，每段螺杆温区间隔不超过20°C，螺杆转速为30-60r/min；
（5）将步骤（4）所得复合片材通过单向固相拉伸处理，制备得到高性能再生中间材料；其中单向固相拉伸处理的拉伸方向为复合片材的短轴方向上，处理温度为90~130℃，拉伸速率为(0.3~1)%/S，拉伸倍率控制为2~6；
或为，
将步骤（4）所得复合片材通过双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为90~130℃，拉伸速率为(1~3)%/S，拉伸倍率控制为2~5。
2.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于：步骤（1）中所述混杂塑料废弃物的组分主要包括聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6，并且聚丙烯的质量占比为40%~70%，聚乙烯的质量占比为2%~15%，聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量占比为10%~20%，尼龙6的质量占比为15%~25%。
3.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于：步骤（1）中所述混杂塑料废弃物为微塑料形态。
4.根据权利要求3所述加工方法，其特征在于：步骤（1）中所述包括洗净的预处理，还包括对微塑料形态的混杂塑料废弃物进行富集处理。
5.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于：步骤（2）中所述循环碾磨20~30次，其中第1~5次循环碾磨的碾磨压力为1~5Mpa，第6~30次循环碾磨的碾磨压力为5~10Mpa。
6.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于：步骤（3）中是将步骤（2）所得超细混杂粉体40~50份，与50~70份高密度聚乙烯粉料和5~15份聚烯烃弹性体混合均匀；
步骤（5）是将步骤（4）所得复合片材通过同步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中同步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为90~130℃，拉伸速率为(1~3)%/S，拉伸倍率控制为2~5。
7.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于：步骤（3）中是将步骤（2）所得超细混杂粉体40~50份，与50~70份高密度聚乙烯粉料和5~15份聚烯烃弹性体混合均匀；
步骤（5）是将步骤（4）所得复合片材通过异步双向固相拉伸处理，制备得到高性能再生薄膜材料；其中异步双向固相拉伸处理的双向拉伸方向为复合片材的短轴和长轴方向上，处理温度为90~130℃，拉伸速率为(1~3)%/S，沿短轴方向拉伸倍率为3~5，沿长轴方向拉伸倍率为2~4，短轴方向拉伸倍率与长轴方向拉伸倍率差值为1~2。
8.一种权利要求1所述再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法制备所得再生制品或再生材料。
CN202210619744.6A 2022-06-02 2022-06-02 一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法 Active CN114907600B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210619744.6A CN114907600B (zh) 2022-06-02 2022-06-02 一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210619744.6A CN114907600B (zh) 2022-06-02 2022-06-02 一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114907600A CN114907600A (zh) 2022-08-16
CN114907600B true CN114907600B (zh) 2023-02-24

Family

ID=82770812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210619744.6A Active CN114907600B (zh) 2022-06-02 2022-06-02 一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114907600B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045789A (zh) * 2021-04-15 2021-06-29 江南大学 一种结构可再生聚烯烃基高阻隔薄膜及其制备方法
CN113650193A (zh) * 2021-08-13 2021-11-16 四川大学 一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045789A (zh) * 2021-04-15 2021-06-29 江南大学 一种结构可再生聚烯烃基高阻隔薄膜及其制备方法
CN113650193A (zh) * 2021-08-13 2021-11-16 四川大学 一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Preparation of High-Performance Polyvinylidene Fluoride Films by the Combination of Simultaneous Biaxial Stretching and Solid-State Shear Milling Technologies;Huili Zhang et al.;《Ind. Eng. Chem. Res.》;20200923;第59卷(第41期);第18539-18548页 *
固相力化学技术制备HDPE/PP的增容剂增容效果研究;朱小庆等;《塑料工业》;20090120(第01期);第17-20页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114907600A (zh) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102061759B1 (ko) 재생플라스틱 제품 생산용 재생플라스틱 펠릿 제조방법
Yang et al. Recycling of automotive shredder residue by solid state shear milling technology
US20200199324A1 (en) Reconstituted composite materials derived from waste made by solid state pulverization
KR102181876B1 (ko) 이차전지 폐분리막을 이용한 복합수지 조성물의 제조 방법
CN113650193B (zh) 一种多组分混杂塑料废弃物的回收再利用方法
US20070161719A1 (en) Recycling cross-linked and/or immiscible polymers through shear mastication
CN111269486A (zh) 一种以废弃塑料为原料的再生薄膜及其制备方法
US20230398726A1 (en) Method for preparing composite resin composition by using secondary battery waste separators
CN104526895A (zh) 一种以废旧轮胎的硫化橡胶粉生产再生橡胶的方法
CN102167877A (zh) 一种扩链再生聚丙烯材料及其制备方法
CN111518334A (zh) 一种从废弃的聚丙烯管道中回收制备改性聚丙烯复合材料的方法
Simon-Stőger et al. PE-contaminated industrial waste ground tire rubber: How to transform a handicapped resource to a valuable one
Lima et al. Partial replacement of EPR by GTR in highly flowable PP/EPR blends: Effects on morphology and mechanical properties
CN114907600B (zh) 一种再生混杂塑料材料的单、双向固相拉伸加工方法
CN113427732B (zh) 利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的方法
Kim et al. A comparative study of effect of compatibilization agent on untreated and ultrasonically treated waste ground rubber tire and polyolefin blends
CN114702741A (zh) 一种低密度聚乙烯材料及其制备方法和应用
CN116120621B (zh) 一种基于废弃聚丙烯的摩擦电再生制品及其制备方法
CN111187473A (zh) 一种回收聚丙烯材料的循环利用的方法
CN111454507A (zh) 废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒、复合材料及其制备方法
CN111533978A (zh) 一种汽车破碎残余物高值复合材料及其制备方法
JP2017148997A (ja) 樹脂組成物成形機および樹脂組成物の成形方法
CN205364303U (zh) 一种废旧塑料回收复合再生设备
CN107828171A (zh) 一种嵌段聚合回收再生塑料的方法
WO2024109124A1 (zh) 含茶叶渣的复合3d打印材料及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant