[发明专利]一种利用废旧PET生产扁丝的方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料加工领域，特别涉及一种利用废旧PET生产高性能扁丝的工艺方法和相关设备。

背景技术

聚丙烯（PP）的很大用途是生产编织袋，由于聚丙烯编织袋容易与包装物分离、质量轻、成本低，已广泛用于化工、矿产粉体、建材及粮食等大综产品的包装。但是，由于PP耐候性差、易氧化，导致其氧化降解，在存放过程中编织袋的机械强度，尤其抗冲击强度大幅降低，影响包装效果。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的力学性能和耐候性均较好。据统计，我国每年PET瓶片产能达到500万吨，为世界PET生产、消费第一大国。世界PET的生产能力仍以每年1.8%的速度增长。但PET在自然条件下不易降解，大量废弃PET制品污染环境，世界各国都很重视PET的回收与循环利用。

[0004] 目前，国内一些生产PP扁丝设备厂家和生产编织袋的厂家都在尝试利用废旧PET研制开发高性能、耐老化PET扁丝和编织袋，但多数厂家只是在原有PP扁丝生产线基础上做一些改进。因为PET的玻璃化温度较高，熔体粘度较小，分子链刚性大，重排运动缓慢，结晶速率低，以至于在PP扁丝生产线上生产PET扁丝断丝情况严重，无法正常连续生产。

中国专利CN102094252A公开了一种PET扁丝拉丝机组，其包括干燥器、挤出机、过滤器、计量泵、模头、冷却装置、牵引装置、纵向切割装置、加热装置、拉伸装置、收卷装置。干燥器为带有加热器和搅拌器的真空干燥罐，将PET原料彻底干燥。PET熔体经过双缸切换熔体，过滤器过滤杂质后挤出PET片材，再经冷却、牵伸、分切制成扁丝。但其仍会面临PET在回收加工时因热降解导致熔体粘度低、可加工性差的问题。同时，其采用热板加热，传热效率低，扁丝上下表面温度不均，控温准确度差，纵向分切时，切刀会对扁丝分切面造成损伤，PET扁丝在牵伸过程中仍会断丝严重。

日本专利JP2003049323A公开了一种利用再生PET生产扁丝的方法，该专利涉及了对PET进行增粘改性。生产流程为：熔融挤出→冷却→分切→牵伸→热定型→卷取。切刀会对扁丝分切面造成损伤，仍采用传热效率较低的热板加热牵伸方式，导致扁丝上下表面温度不均。

中国专利CN2263113Y公布了一种生产涤纶扁丝的一种扁丝喷丝板，所述的喷丝孔由圆形的导孔和矩形的微孔二部分组成，其矩形口模长、宽比小，更接近普通纤维。中国专利CN2276507Y公开了一种用于编织家用洁具的涤纶扁丝，生产流程为：原材料切片→预结晶、干燥→熔融纺丝→水浴冷却→牵伸→热定型→冷却→卷取。其仍采用传统PP扁丝生产流程和冷却牵伸设备，该涤纶扁丝用于编制家用洁具，一般要求扁丝有一定的挺度，扁丝厚度0.5~1mm，扁丝宽带小于3mm。

中国专利CN202610417U公布了一种塑料扁丝拉丝机组，其生产流程为：先用流延法挤出PET片材，再经分切、热牵伸和热定型后卷取即可成扁丝。但未涉及对PET进行化学改性，仍沿用先分切再牵伸的工艺方法。

中国专利CN102534833 A公布了一种塑料扁丝拉伸机组的拉伸机构，其中的导轮在水浴加热箱的下面，扁丝要通过导轮底部，牵伸过程中因为摩擦力大，会造成断丝。

中国专利CN201645778U公布了一种新型双螺杆挤出熔体泵稳定挤出流率的拉丝机。其在挤出机头部处安装熔体泵和连接轴套，能替代单螺杆的塑料平膜拉丝机，缩短物料在机筒中停留时间，提高挤出机的塑化能力，适于再生塑料（PP、PE等）的加工，但对后期喷丝、牵伸、定型等工艺未加说明。

[0011] 中国专利CN102120868A公布了一种再生性回收聚酯片材增韧工艺，通过将PET切片、 PET回收料和增韧剂（对苯二甲酸乙二醇酯、多元醇酸、硬脂酸酯等），经混合搅拌、结晶干燥、挤出塑化使得聚合物分子量增大，再经压光定型、冷却上光、切割制成聚酯片材，主要用于工程塑料。

中国专利CN101659757公布了一种使用环氧树脂类、二噁唑啉类和二异氰酸酯类物质作为扩链剂提高回收涤纶的粘度，制造中粘度PET切片的方法，其对PET进行了粘改性后用作工程塑料，未进行增韧改性。

[0013] 综上所述，目前关于利用废旧PET生产扁丝的技术中仍面临着PET在回收加工时熔体粘度偏低和韧性差的问题。采用纵向分切时，扁丝的分切边缘出现小的银纹，在牵伸热定型过程中容易发展成为应力集中点。另外，PET的玻璃化温度较高，熔体粘度较小，PET分子链刚性大，重排缓慢，采用热板加热牵伸的方法，很难保证传热的均匀性和准确性，PET扁丝牵伸时断丝严重。急需对其原料配方及其加工工艺进行改进。