CN220008889U - 一种具有再生料的热收缩薄膜的制备*** - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种具有再生料的热收缩薄膜的制备***，包括再生料制备装置、聚酯切片干燥机，碳酸镁干燥机，十二烷基苯磺酸钠干燥机以及高速混合机；所述高速混合机通过输入管道分别连接聚酯切片干燥机、碳酸镁干燥机、十二烷基苯磺酸钠干燥机、苯基膦酸二乙酯输料管以及十三烷醇硬脂酸酯输料管；所述高速混合机通过输出管道连接双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的输出端连接拉膜装置。本申请的制备***可以将通过回收的PET瓶或热收缩膜标签制备的再生料、再生添加剂以及聚酯切片进行熔融改性处理制备具有再生料的热收缩薄膜，所制得的热收缩膜可满足环保和高品质要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有再生料的热收缩薄膜的制备***。
背景技术
由于塑料的使用量日益增大，废旧塑料己造成了严重的环境污染，但废旧塑料又是一种重要的再生资源。再生塑料是依据在其使用寿命结束后仍具有回收利用价值而存在的不同形态的塑料，几乎所有热塑性塑料都具有回收利用价值。废旧塑料一般经过筛检分类、粉碎、造粒等流程，变成各种透明不透明的塑料颗粒，再按照品相进行分类，最后成为可以再次利用的可回收塑料颗粒。然而，回收后的诸如饮料瓶之类的塑料颗粒大多只能作为低档原料进行利用，难以应用于外观和环保要求较高的领域。例如，热收缩薄膜是一种加热后能够明显缩小尺寸的外包装材料，广泛应用作各种消费及工业用品的外包装。作为外包装材料的热收缩膜通常要求具有较好的机械性能、较大的横向拉伸率、较高的透明度以及防火性能。普通的回收塑料由于来源不一，不同塑料制品的成份差异较大，存在老化、变色的问题，难以将其制成的塑料颗粒直接应用于制备热收缩膜。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种具有再生料的热收缩薄膜的制备***，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本申请提出了一种具有再生料的热收缩薄膜的制备***，包括再生料制备装置、聚酯切片干燥机，碳酸镁干燥机，十二烷基苯磺酸钠干燥机以及高速混合机；所述高速混合机通过输入管道分别连接聚酯切片干燥机、碳酸镁干燥机、十二烷基苯磺酸钠干燥机、苯基膦酸二乙酯输料管以及十三烷醇硬脂酸酯输料管；所述高速混合机通过输出管道连接双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的输出端连接拉膜装置。
优选地，所述再生料制备装置包括粉碎机、风干风选机、脱色清洗机以及回收颗粒干燥机，其中，粉碎机用于对回收的PET瓶或热收缩膜标签进行粉碎，粉碎机的输出端连接风干风选机，风干风选机的输出端连接脱色清洗机，脱色清洗机的输出端连接回收颗粒干燥机。
优选地，所述碳酸镁干燥机的输入端进一步连接有碳酸镁粉碎机。
本申请的制备***可以将通过回收的PET瓶或热收缩膜标签制备的再生料、再生添加剂以及聚酯切片进行熔融改性处理制备具有再生料的热收缩薄膜，所制得的热收缩膜可满足环保和高品质要求。
附图说明
以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。
图1显示的是本实用新型的具有再生料的热收缩薄膜的制备***的结构示意图。
具体实施方式
为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
如前所述，诸如废旧饮料瓶之类的塑料制品制成的再生料无法用于直接制备高品质的热收缩膜，因此本申请提出了一种具有再生料的热收缩薄膜，该热收缩膜通过在再生料中添加再生添加剂并与聚酯切片熔融共混，最后挤出成型获得本申请的热收缩薄膜。
本申请的再生料可以通过回收的PET瓶或热收缩膜标签经粉碎、脱色、清洗后获得透明颗粒，选取平均粒径为100～150μm的再生料备用。
本申请的聚酯切片可以由二元酸和二元醇缩聚而成，也可以通过羟基羧酸及其成酯性衍生物或环状酯形成。在一个具体实施例中，本申请中使用的聚酯切片优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯及其共聚物。特别优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其共聚物。
本申请的聚酯切片的制备方法以PET为例。优选的制备方法包括以下步骤：首先，通过对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯化或酯交换反应，制得对苯二甲酸双羟乙酯。然后，在高温、真空条件下使用催化剂进行缩聚反应，将对苯二甲酸双羟乙酯缩聚为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在具体实施例中，可以使用对苯二甲酸、乙二醇、环已烷二甲醇、催化剂和热稳定剂作为原料进行酯化反应；或者使用对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸、催化剂和热稳定剂作为原料进行酯化反应。催化剂可以选用Ti/Si系非重金属催化剂、三氧化二锑中的任一种化合物，其加入量为聚酯质量的0.01～0.09％。热稳定剂可以选用磷酸类化合物，如磷酸、亚磷酸、多磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的任一种，其加入量为聚酯质量的0.0003～0.030％。
在本申请的另一个具体实施例中，本申请的聚酯切片可以通过如下方法制备而成：在20L通用聚合反应釜中加入5.0kg对苯二甲酸、2.2kg乙二醇、1.10g二氧化锗，在230～265℃、0.2～0.3Mpa(表压)条件下进行酯化反应，待出水量达到1200ml时，泄压至常压，加入1.025g磷酸三苯酯，常压搅拌10分钟，升温降压至280℃以下且压力低于100Pa，经过1～3小时的反应，进行挤出、切粒、干燥，最终获得聚酯切片。
在一个具体实施例中，本申请的再生添加剂由苯基膦酸二乙酯、十二烷基苯磺酸钠、十三烷醇硬脂酸酯、碳酸镁组成。其中，在热收缩薄膜中的再生添加剂的各组分的含量优选为：苯基膦酸二乙酯0.5～9.0wt％，十二烷基苯磺酸钠0.1～3.0wt％，十三烷醇硬脂酸酯0.3～6.0wt％，碳酸镁0.1～3.0wt％。更有选的，再生添加剂的各组分在热收缩薄膜中的含量优选为：苯基膦酸二乙酯0.5～7.5wt％，十二烷基苯磺酸钠0.15～1.5wt％，十三烷醇硬脂酸酯0.3～4.5wt％，碳酸镁0.15～1.5wt％。
本申请中，再生料通过添加再生添加剂与聚酯切片进行熔融改性处理，然后挤出形成具有再生料的热收缩薄膜，这种热收缩膜可以挤出形成单层结构的薄膜，也可以与其它聚酯原料配合，以多层共挤的方式形成多层结构的热收缩膜，其中具备再生料的膜层可以是表层，也可以是中间层。
在一个具体实施例中，本申请的热收缩薄膜由145～600重量份的再生料、50～70重量份的再生添加剂与140～5800重量份的聚酯切片制备而成。
其中，本申请的再生料的制备步骤为：将回收的PET瓶或热收缩膜标签经粉碎、脱色、清洗后获得的透明颗粒作为再生料。其中，通常回收的PET饮料瓶一般都带有标签，其中大部分是与瓶身结合紧密的热收缩膜标签，少部分采用的是粘接的易撕型标签，易撕型标签密度很小，粉碎后很容易分选剔除。回收的PET瓶需去除瓶盖，仅利用瓶身。现有大多数的PET饮料瓶的瓶口部分通常采用的是一体成型工艺，瓶口部分与瓶身的材料相同。有些特殊领域的瓶子，例如医疗领域的注射瓶，其瓶口和瓶身部分的材料不同，且可能带有病菌，需要剔除。
具体地，本申请的再生料的制备步骤进一步包括：将回收的PET瓶或热收缩膜标签进行粉碎，粉碎的同时进行风干，风干后经风选去除低密度和高密度的杂物。由于饮料瓶中可能会残留液体，因此需要在粉碎的同时进行风干操作，以避免颗粒物粘结难以干燥，干燥之后的物料就容易进行风选操作了。
风选之后的物料需通过溶剂进行脱色处理。例如可以选择本领域常用的脱色溶剂进行脱色处理。在一个具体实施例中，可以选择由20～30wt％的丙二醇二乙酸酯、50～60wt％的二甲亚砜以及10～30wt％的活性炭混合获得脱色剂。将物料和脱色剂按照体积比1:2的比例浸泡10～24小时，同时以20～30转/分钟的速度持续搅拌。
脱色处理之后排出液体，然后注入清水静置，通过浮选清洗将活性炭去除。物料与清水的质量比优选为1:3～1:5之间。吸附了液体的活性炭密度大沉入水底，PET颗粒密度小漂浮在上层，因而很容易通过浮选将PET颗粒捞出，从而剔除活性炭。另外，通过浮选也可以将之前风选没有除尽的高密度杂质进一步去除。浮选过程也具有清洗的作用，可以反复操作多次(由于活性炭颜色深，是否除尽很容易看出，因而可以根据观察的情况选择浮选的次数)。
在浮选的同时，由于物料也进行了反复清洗，优选在注入的清水中添加1.5～3％清水总质量的氢氧化钠和0.5～1.0％清水总质量的乙醇胺，以对物料进行表面处理，尽量去除附着的溶剂，同时改变物料的表面性状，有便于后续的改性处理。
浮选清洗之后的物料需进行干燥，分选出粒径100～150μm的再生料备用。检测制备的再生料的含水率需低于0.1％。
下面进一步详细说明本申请的热收缩膜的制备方法，在一个具体实施例中，本申请的制备方法包括如下步骤。
首先，将聚酯切片在65℃～75℃下干燥处理4小时，将粒径0.3～0.5μm的碳酸镁在65℃～75℃下干燥处理4小时，将十二烷基苯磺酸钠在65℃～75℃下干燥处理4小时，将含水率低于0.1％的再生料与经过干燥的聚酯切片、碳酸镁、十二烷基苯磺酸钠与苯基膦酸二乙酯，十三烷醇硬脂酸酯分别经过电子秤计量，进入高速混合机中进行分散混合，转速在1000～1500rpm，混合15～30分钟；之后分别投入双螺杆挤出机内，调整双螺杆挤出机的温度为265℃～275℃，熔融后，经过过滤，挤出厚片。
例如，在一个优选实施例中，称量的各物料的重量份可以为：再生料145～600重量份，聚酯切片140～5800重量份，苯基膦酸二乙酯25-30重量份，十二烷基苯磺酸钠5-10重量份，十三烷醇硬脂酸酯15-20重量份，碳酸镁5-10重量份。
制得厚片之后，将上述厚片在50℃～90℃温度下预热，进入300℃～500℃的红外加热区，用40～150m/min的线速度进行纵向拉伸，纵向拉伸倍率是3.0～4.5，得到拉伸片。然后，将拉伸片在90℃～120℃温度下预热，在100℃～160℃温度下进行横向拉伸，横向拉伸倍率是3.0～4.5。之后在165℃～250℃温度下定型，再经过100℃～50℃温度冷却，定型、冷却、收卷，制得热收缩薄膜。
实施例1-3
按照下表所示重量份配制原料，并按照前述制备方法制备厚度50μm的热收缩膜。
实施例4-6
按照实施例1-3同样的原料重量份，制备厚度50μm的热收缩膜。与实施例1-3不同的是，实施例4中的再生料分选清洗时只添加氢氧化钠，实施例5中的再生料分选清洗时只添加乙醇胺，实施例6中的再生料分选清洗时未添加氢氧化钠和乙醇胺。
分别测量上述实施例4-6制备的热收缩膜的性能参数如表所示。
通过对比可见，清洗过程中添加氢氧化钠和乙醇胺可适当提升热收缩膜的性能。
对比例1-3
对比例1-3按照下表所示重量份配制原料，并按照前述制备方法制备厚度50μm的热收缩膜。
对比例4-6
对比例4-6直接将再生料与聚酯切片混合制备厚度50μm的热收缩膜，不添加任何再生添加剂组分，重量份见下表。
| 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | |
| 聚酯切片 | 140(PET) | 2970(PETG) | 5800(PET) |
| 再生料 | 145 | 370 | 600 |
对比例7-8
对比例7-8直接以聚酯切片制备厚度50μm的热收缩膜，不用再生料，其中对比例7和8分别采用100％的PET和PETG制备热收缩膜。
分别测量上述对比例1-8制备的热收缩膜的性能参数如表所示。
通过性能参数对比可见，本申请的通过在回收的PET瓶或热收缩膜标签制备的再生料中添加再生添加剂与聚酯切片进行熔融改性处理，然后挤出形成具有再生料的热收缩薄膜，所制得的热收缩膜具有可满足环保要求的再生料，且经改性后可以直接用于制备高品质的热收缩膜。
下面参照附图，进一步详细说明本申请的具有再生料的热收缩薄膜的制备***。
如图，本申请的具有再生料的热收缩薄膜的制备***包括再生料制备装置200、聚酯切片干燥机10，碳酸镁干燥机20，十二烷基苯磺酸钠干燥机30以及高速混合机60；所述高速混合机60通过输入管道61分别连接聚酯切片干燥机10、碳酸镁干燥机20、十二烷基苯磺酸钠干燥机30、苯基膦酸二乙酯输料管40以及十三烷醇硬脂酸酯输料管50；所述高速混合机60通过输出管道62连接双螺杆挤出机70，双螺杆挤出机70的输出端连接拉膜装置400。
进一步地，碳酸镁干燥机20的输入端还可以连接碳酸镁粉碎机21，用于将碳酸镁粉碎至粒径0.3～0.5μm，以便于下一步的干燥处理。
其中，本申请的再生料制备装置200包括粉碎机201、风干风选机202、脱色清洗机203以及回收颗粒干燥机204，其中，粉碎机201用于对回收的PET瓶或热收缩膜标签进行粉碎，粉碎机201的输出端连接风干风选机202，风干风选机202的输出端连接脱色清洗机203，脱色清洗机203的输出端连接回收颗粒干燥机204。
再生料制备装置200工作时，粉碎机201首先对回收的PET瓶或热收缩膜标签进行粉碎，然后进入风干风选机202进行风干的同时进行风选，风选之后进入脱色清洗机203进行脱色清洗操作，最后进入回收颗粒干燥机204进行干燥处理。
再生料制备装置200制备的含水率低于0.1％的再生料，与经过干燥的聚酯切片、碳酸镁、十二烷基苯磺酸钠以及苯基膦酸二乙酯，十三烷醇硬脂酸酯分别通过输入管道61输入高速混合机60中进行分散混合，然后通过输出管道62输入双螺杆挤出机70过滤后挤出为厚片，厚片最后输入拉膜装置400拉伸制得热收缩膜。
综上所述，本申请的制备***可以将通过回收的PET瓶或热收缩膜标签制备的再生料、再生添加剂以及聚酯切片进行熔融改性处理制备具有再生料的热收缩薄膜，所制得的热收缩膜可满足环保和高品质要求。
本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。
Claims (3)
1.一种具有再生料的热收缩薄膜的制备***，其特征在于，所述制备***包括再生料制备装置(200)、聚酯切片干燥机(10)，碳酸镁干燥机(20)，十二烷基苯磺酸钠干燥机(30)以及高速混合机(60)；所述高速混合机(60)通过输入管道(61)分别连接聚酯切片干燥机(10)、碳酸镁干燥机(20)、十二烷基苯磺酸钠干燥机(30)、苯基膦酸二乙酯输料管(40)以及十三烷醇硬脂酸酯输料管(50)；所述高速混合机(60)通过输出管道(62)连接双螺杆挤出机(70)，双螺杆挤出机(70)的输出端连接拉膜装置(400)。
2.如权利要求1所述的制备***，其特征在于，所述再生料制备装置(200)包括粉碎机(201)、风干风选机(202)、脱色清洗机(203)以及回收颗粒干燥机(204)，其中，粉碎机(201)用于对回收的PET瓶或热收缩膜标签进行粉碎，粉碎机(201)的输出端连接风干风选机(202)，风干风选机(202)的输出端连接脱色清洗机(203)，脱色清洗机(203)的输出端连接回收颗粒干燥机(204)。
3.如权利要求2所述的制备***，其特征在于，所述碳酸镁干燥机(20)的输入端进一步连接有碳酸镁粉碎机(21)。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321509090.8U CN220008889U (zh) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 一种具有再生料的热收缩薄膜的制备*** |
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| CN220008889U true CN220008889U (zh) | 2023-11-14 |
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