一种纳米改性PET瓶再生料生产打包带的加工工艺的制作方法

文档序号:30433051发布日期:2022-06-15 17:59阅读:258来源:国知局
一种纳米改性PET瓶再生料生产打包带的加工工艺的制作方法
一种纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺
技术领域
1.本发明pet材料领域,具体涉及一种纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺。


背景技术:

2.pet材料(polyethylene terephthalate)即聚对苯二甲酸乙二醇酯,俗称涤纶树脂,是热塑性聚酯中最主要的品种。pet中文名为聚对苯甲酸醇酯,是一种聚酯型树脂,与pbt统称为热塑性聚酯。pet塑料分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,故而具有较高的成膜性和成性。pet塑料具有很好的光学性能和耐候性,非晶态的pet塑料具有良好的光学透明性。另外pet塑料具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。pet做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用,是饮料和硬质食品包装中最常用的塑料。全球每使用约2,700万吨pet,其中大部分用于制造瓶子。
3.pet是100%可以回收循环利用的环保材料,其物理回收方法相对简单,主要是将清洗干净的废弃的pet塑料瓶干进行干燥和造粒。将废其切碎成片,从pet中分出hdpe、铝、纸和粘合剂,再把pet碎片洗涤、干燥、造粒,或者将废弃的prt塑料瓶在一定反应条件下解聚生成有用化学品的方法。出于绿色循环经济的需要,人们对于高价值树脂pet的回收和利用越来越重视,如用来生产pet打包带等。然而,回收得到的pet比着新材料的性能下降,再加上pet材料本身的缺陷,导致得到的打包带的性能更差,因此这也成为了pet打包带生产的瓶颈。


技术实现要素:

4.针对现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种低能耗、再生性较强纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺。
5.本发明的目的采用以下技术方案来实现:
6.一种纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺,包括以下步骤:
7.步骤1,利用乙烯基硅烷通过巯基-乙烯的点击反应制备纳米级活化二氧化硅,再使用硅酸钛与纳米级活化二氧化硅复合形成多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球,然后经过聚咖啡酸的包覆处理,得到聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
8.步骤2,将pet瓶剪切成碎片状,依次经过清洗和干燥处理,然后在螺杆挤出机内经过熔融后挤出造粒,使用气流冲击粉碎,得到pet瓶回收料颗粒;
9.步骤3,将pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球混合于搅拌机内,在氮气保护下,充分混合形成再生混合料;
10.步骤4,将再生混合料置于螺杆挤出机中,在螺杆挤出机中熔融挤出,得到带状的打包带坯体;
11.步骤5,将带状的打包带坯体先经过冷水槽迅速冷却,然后置于烘箱中预热处理,
再经过拉伸、定型和收卷,得到纳米改性pet瓶再生料生产打包带。
12.优选地,所述步骤1中,纳米级活化二氧化硅的制备过程具体为:
13.(1)将乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠依次加入蒸馏水中,在400~600rpm的速度条件下搅拌1~2h,然后逐滴地加入氨水,同时升温至45~55℃,在200~300rpm的速度条件下搅拌36~48h,过滤、清洗、干燥和粉碎,得到纳米级乙烯化二氧化硅;
14.其中,乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠与蒸馏水的质量比为1.8~2.0∶0.02~0.04∶20~30,氨水的浓度为25%,氨水与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1∶4~6;
15.(2)将纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇依次加入无水乙醇中,在氮气的保护下升温至70~80℃,在200~300rpm的速度条件下搅拌18~24h,过滤后清洗干燥,得到纳米级活化二氧化硅;
16.其中,纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇与无水乙醇的质量比为1∶0.4~0.6∶1.6~1.8∶10~15。
17.优选地,所述步骤1中,多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的制备过程具体为:
18.(1)将正硅酸乙酯与乙醇混合成溶液a,将钛酸四丁酯与乙醇混合成溶液b,将0.05mol/l硝酸溶液逐滴地加入溶液a中,冰水浴下搅拌0.5~1h,向混合液中继续滴加溶液b,升温至40~50℃,搅拌1~2h,再次向混合液中滴加聚乙二醇,保温搅拌0.5~1h,降温至室温,且在室温下密封陈化处理至少5天后,得到硅酸钛溶胶;
19.其中,溶液a中的正硅酸乙酯与乙醇质量比为3~5∶10,溶液b中的钛酸四丁酯与乙醇质量比为3~5∶10,硝酸溶液、聚乙二醇、溶液a与溶液b的质量比为1.56~1.88∶0.04~0.06∶7~8∶1;
20.(2)将纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶混合,在400~600rpm的速度条件下搅拌,同时滴加氨水,至混合液的ph=8.0~9.0后,停止滴加氨水并继续搅拌0.5~1h,静置0.5h后过滤出沉淀,使用80~100℃的热水洗涤至洗涤液的ph=7,真空干燥后粉碎,得到多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
21.其中,纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶的质量比为1∶10~20。
22.优选地,所述步骤1中,聚咖啡酸的包覆处理的过程具体为:
23.将咖啡酸与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液c;将氯化铜与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液d;将溶液c与溶液d混合后,再加入多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球,然后滴加质量分数为20%~40%的双氧水溶液,在室温下搅拌0.5~1h,依次进行过滤、清洗、干燥和粉碎,得到聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
24.其中,溶液c中的咖啡酸与tris-hcl缓冲溶液的质量比为1~3∶10~15,溶液d中的氯化铜与tris-hcl缓冲溶液的质量比为0.6~1.2∶10~15,多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球、双氧水溶液、溶液c与溶液d的质量比为1∶0.02~0.06∶10~20∶10~20。
25.优选地,所述步骤1中,纳米级活化二氧化硅的粒径大小为300~500nm,多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的粒径大小为5~10μm,聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的粒径大小为10~20μm。
26.优选地,所述步骤2中,pet瓶是回收市售的透明pet饮料瓶得到的,且已经去标签、去瓶盖和去表面杂质处理。
27.优选地,所述步骤2中,清洗是先将pet瓶碎片置于浓度为0.05mol/l的氢氧化钠溶液中,加热搅拌0.5~1h后,过滤出pet瓶碎片,再使用蒸馏水洗涤至洗涤液ph呈现中性。
28.优选地,所述步骤2中,螺杆挤出机的温度为285~295℃。
29.优选地,所述步骤2中,干燥的温度为110~120℃,干燥的时间为2~4h。
30.优选地,所述步骤2中,pet瓶回收料颗粒的粒径大小为50~100μm。
31.优选地,所述步骤3中,搅拌机的温度为150~170℃,转动速度为50~100rpm,混合时间为0.5~1h。
32.优选地,所述步骤3中,pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的质量比为10~15∶1。
33.优选地,所述步骤4中,螺杆挤出机为六段温控加热,包括:一段温度185~195℃,二段温度200~210℃,三段温度220~230℃,四段温度240~255℃,五段温度260~280℃,六段温度285~295℃。
34.优选地,所述步骤5中,冷水槽的温度为10~15℃,处理时间为5~10s;烘箱的温度为170~180℃,处理时间为10~15s;拉伸温度为80~90℃,拉伸倍数为2.7~3.8倍;定型的温度为110~120℃,处理时间为20~40s,之后自然冷却至室温。
35.本发明的有益效果为:
36.(1)本发明通过利用回收的废旧pet瓶作为原料,将废旧pet瓶熔融造粒成回收料颗粒后,添加聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球对回收料颗粒复合改性得到再生混合料,从而使得pet回收料的重新利用性能有所提升,提升了力学强度的同时,还克服了不耐热水浸泡以及不耐碱的缺陷,然后通过螺杆挤出机的挤出得到纳米改性pet瓶再生料生产打包带。本发明不仅完成了对废旧材料的再利用,而且克服了废旧材料的缺陷,提升了废旧材料再利用的性能,开拓适销对路的应用领域,保证再生塑料制品的质量,并最终完成废弃塑料再回收利用的“绿色”理念。
37.(2)本发明为了提升pet回收料的性能,在pet回收料的再利用的过程中加入了聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球。聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的制备过程共包括三个过程:过程一,制备纳米级活化二氧化硅,相比较于常规的制备方法,本发明利用了巯基-乙烯的点击反应,先制备出乙烯基二氧化硅,然后与巯基乙醇反应,这样活化后的二氧化硅表面活性更高,交联性更强;过程二,制备硅酸钛溶胶并与纳米级活化二氧化硅复合形成多孔微球,该过程的多孔是利用硅酸钛溶胶在固化过程中的溶剂挥发产生的大量空隙;过程三,使用聚咖啡酸包覆处理微球,聚咖啡酸是在微球表面使用咖啡酸在铜离子和双氧水的引发作用下原位氧化聚合得到的。
38.(3)本发明的工艺操作简便,利用再生pet材料制备得到的纳米改性pet瓶再生料具有拉伸强度高、韧性好、耐高温的优点,还具有耐酸碱的优点,能够作为打包带材料在多种恶劣的环境下使用。且本发明制备的打包带具有再次回收利用的价值,所添加的改性成分都是对环境无污染的成分,促进了环境保护以及资源再生的可持续发展战略。
具体实施方式
39.为了更清楚的说明本发明,对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的
限定。
40.pet材料,俗称涤纶树脂,属结晶型饱和聚酯,为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽,耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好;电绝缘性能好;耐弱酸和有机溶剂,但耐热性不足且不耐碱。
41.下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
42.实施例1
43.一种纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺,包括以下步骤:
44.步骤1,制备聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
45.s1,制备纳米级活化二氧化硅:
46.(1)将乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠依次加入蒸馏水中,在500rpm的速度条件下搅拌1h,然后逐滴地加入氨水,同时升温至50℃,在250rpm的速度条件下搅拌36~48h,过滤、清洗、干燥和粉碎,得到纳米级乙烯化二氧化硅;
47.其中,乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠与蒸馏水的质量比为1.8∶0.03∶25,氨水的浓度为25%,氨水与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1∶5;
48.(2)将纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇依次加入无水乙醇中,在氮气的保护下升温至75℃,在250rpm的速度条件下搅拌20h,过滤后清洗干燥,粉碎至粒径大小为300~500nm的纳米级活化二氧化硅;
49.其中,纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇与无水乙醇的质量比为1∶0.5∶1.7∶10。
50.s2,制备多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
51.(1)将正硅酸乙酯与乙醇混合成溶液a,将钛酸四丁酯与乙醇混合成溶液b,将0.05mol/l硝酸溶液逐滴地加入溶液a中,冰水浴下搅拌0.5h,向混合液中继续滴加溶液b,升温至40℃,搅拌1h,再次向混合液中滴加聚乙二醇,保温搅拌0.5h,降温至室温,且在室温下密封陈化处理至少5天后,得到硅酸钛溶胶;
52.其中,溶液a中的正硅酸乙酯与乙醇质量比为4∶10,溶液b中的钛酸四丁酯与乙醇质量比为4∶10,硝酸溶液、聚乙二醇、溶液a与溶液b的质量比为1.72∶0.05∶7.5∶1;
53.(2)将纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶混合,在500rpm的速度条件下搅拌,同时滴加氨水,至混合液的ph=8.0~9.0后,停止滴加氨水并继续搅拌0.5h,静置0.5h后过滤出沉淀,使用80~100℃的热水洗涤至洗涤液的ph=7,真空干燥后粉碎,得到粒径大小为5~10μm的多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
54.其中,纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶的质量比为1∶15。
55.s3,制备聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
56.将咖啡酸与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液c;将氯化铜与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液d;将溶液c与溶液d混合后,再加入多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球,然后滴加质量分数为30%的双氧水溶液,在室温下搅拌1h,依次进行过滤、清洗、干燥和粉碎,得到粒径大小为10~20μm的聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
57.其中,溶液c中的咖啡酸与tris-hcl缓冲溶液的质量比为2∶12,溶液d中的氯化铜与tris-hcl缓冲溶液的质量比为1∶12,多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球、双氧水溶液、溶液c
与溶液d的质量比为1∶0.04∶15∶15。
58.步骤2,回收市售的透明pet饮料瓶,去标签、去瓶盖和去表面杂质处理,然后将处理后的pet瓶剪切成碎片状,置于浓度为0.05mol/l的氢氧化钠溶液中清洗,加热搅拌0.5h后,过滤出pet瓶碎片,再使用蒸馏水洗涤至洗涤液ph呈现中性,在110℃条件下干燥3h,然后在温度为290℃的螺杆挤出机内经过熔融后挤出造粒,使用气流冲击粉碎,得到粒径大小为50~100μm的pet瓶回收料颗粒;
59.步骤3,将pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球混合,pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的质量比为12∶1,在温度为160℃、转动速度为50~100rpm的搅拌机内混合0.5h,在氮气保护下,充分混合形成再生混合料;
60.步骤4,将再生混合料置于螺杆挤出机中,螺杆挤出机为六段温控加热,包括:一段温度190℃,二段温度205℃,三段温度225℃,四段温度250℃,五段温度270℃,六段温度290℃,熔融挤出,得到带状的打包带坯体;
61.步骤5,将带状的打包带坯体先经过冷水槽迅速冷却,冷水槽的温度为10℃,处理时间为10s,然后置于烘箱中预热处理,烘箱的温度为170℃,处理时间为10s,再经过拉伸、定型和收卷,其中拉伸温度为80℃,拉伸倍数为3.2倍;定型的温度为110℃,处理时间为30s,之后自然冷却至室温,得到纳米改性pet瓶再生料生产打包带。
62.实施例2
63.一种纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺,包括以下步骤:
64.步骤1,制备聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
65.s1,制备纳米级活化二氧化硅:
66.(1)将乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠依次加入蒸馏水中,在400rpm的速度条件下搅拌1h,然后逐滴地加入氨水,同时升温至45℃,在200rpm的速度条件下搅拌36h,过滤、清洗、干燥和粉碎,得到纳米级乙烯化二氧化硅;
67.其中,乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠与蒸馏水的质量比为1.8∶0.02∶20,氨水的浓度为25%,氨水与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1∶4;
68.(2)将纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇依次加入无水乙醇中,在氮气的保护下升温至70℃,在200rpm的速度条件下搅拌18h,过滤后清洗干燥,粉碎至粒径大小为300~500nm的纳米级活化二氧化硅;
69.其中,纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇与无水乙醇的质量比为1∶0.4∶1.6∶10。
70.s2,制备多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
71.(1)将正硅酸乙酯与乙醇混合成溶液a,将钛酸四丁酯与乙醇混合成溶液b,将0.05mol/l硝酸溶液逐滴地加入溶液a中,冰水浴下搅拌0.5h,向混合液中继续滴加溶液b,升温至40℃,搅拌1h,再次向混合液中滴加聚乙二醇,保温搅拌0.5h,降温至室温,且在室温下密封陈化处理至少5天后,得到硅酸钛溶胶;
72.其中,溶液a中的正硅酸乙酯与乙醇质量比为3∶10,溶液b中的钛酸四丁酯与乙醇质量比为3∶10,硝酸溶液、聚乙二醇、溶液a与溶液b的质量比为1.56∶0.04∶7∶1;
73.(2)将纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶混合,在400~600rpm的速度条件下搅
拌,同时滴加氨水,至混合液的ph=8.0~9.0后,停止滴加氨水并继续搅拌1h,静置0.5h后过滤出沉淀,使用80~100℃的热水洗涤至洗涤液的ph=7,真空干燥后粉碎,得到粒径大小为5~10μm的多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
74.其中,纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶的质量比为1∶10。
75.s3,制备聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
76.将咖啡酸与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液c;将氯化铜与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液d;将溶液c与溶液d混合后,再加入多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球,然后滴加质量分数为20%的双氧水溶液,在室温下搅拌0.5h,依次进行过滤、清洗、干燥和粉碎,得到粒径大小为10~20μm的聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
77.其中,溶液c中的咖啡酸与tris-hcl缓冲溶液的质量比为1∶10,溶液d中的氯化铜与tris-hcl缓冲溶液的质量比为0.6∶10,多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球、双氧水溶液、溶液c与溶液d的质量比为1∶0.02∶10∶10。
78.步骤2,回收市售的透明pet饮料瓶,去标签、去瓶盖和去表面杂质处理,然后将处理后的pet瓶剪切成碎片状,置于浓度为0.05mol/l的氢氧化钠溶液中清洗,加热搅拌0.5h后,过滤出pet瓶碎片,再使用蒸馏水洗涤至洗涤液ph呈现中性,在110℃条件下干燥2h,然后在温度为285℃的螺杆挤出机内经过熔融后挤出造粒,使用气流冲击粉碎,得到粒径大小为50~100μm的pet瓶回收料颗粒;
79.步骤3,将pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球混合,pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的质量比为10∶1,在温度为150℃、转动速度为50rpm的搅拌机内混合0.5h,在氮气保护下,充分混合形成再生混合料;
80.步骤4,将再生混合料置于螺杆挤出机中,螺杆挤出机为六段温控加热,包括:一段温度185℃,二段温度200℃,三段温度220℃,四段温度240℃,五段温度260℃,六段温度285℃,熔融挤出,得到带状的打包带坯体;
81.步骤5,将带状的打包带坯体先经过冷水槽迅速冷却,冷水槽的温度为10℃,处理时间为5s,然后置于烘箱中预热处理,烘箱的温度为170℃,处理时间为10s,再经过拉伸、定型和收卷,其中拉伸温度为80℃,拉伸倍数为2.7倍;定型的温度为110℃,处理时间为20s,之后自然冷却至室温,得到纳米改性pet瓶再生料生产打包带。
82.实施例3
83.一种纳米改性pet瓶再生料生产打包带的加工工艺,包括以下步骤:
84.步骤1,制备聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
85.s1,制备纳米级活化二氧化硅:
86.(1)将乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠依次加入蒸馏水中,在600rpm的速度条件下搅拌2h,然后逐滴地加入氨水,同时升温至55℃,在300rpm的速度条件下搅拌48h,过滤、清洗、干燥和粉碎,得到纳米级乙烯化二氧化硅;
87.其中,乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠与蒸馏水的质量比为2.0∶0.04∶30,氨水的浓度为25%,氨水与乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为1∶6;
88.(2)将纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇依次加入无水乙醇中,
在氮气的保护下升温至80℃,在300rpm的速度条件下搅拌24h,过滤后清洗干燥,粉碎至粒径大小为500nm的纳米级活化二氧化硅;
89.其中,纳米级乙烯化二氧化硅、偶氮二异丁腈、2-巯基乙醇与无水乙醇的质量比为1∶0.6∶1.8∶15。
90.s2,制备多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
91.(1)将正硅酸乙酯与乙醇混合成溶液a,将钛酸四丁酯与乙醇混合成溶液b,将0.05mol/l硝酸溶液逐滴地加入溶液a中,冰水浴下搅拌1h,向混合液中继续滴加溶液b,升温至50℃,搅拌2h,再次向混合液中滴加聚乙二醇,保温搅拌1h,降温至室温,且在室温下密封陈化处理至少5天后,得到硅酸钛溶胶;
92.其中,溶液a中的正硅酸乙酯与乙醇质量比为3~5∶10,溶液b中的钛酸四丁酯与乙醇质量比为5∶10,硝酸溶液、聚乙二醇、溶液a与溶液b的质量比为1.88∶0.06∶8∶1;
93.(2)将纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶混合,在600rpm的速度条件下搅拌,同时滴加氨水,至混合液的ph=8.0~9.0后,停止滴加氨水并继续搅拌1h,静置0.5h后过滤出沉淀,使用80~100℃的热水洗涤至洗涤液的ph=7,真空干燥后粉碎,得到粒径大小为5~10μm的多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
94.其中,纳米级活化二氧化硅与硅酸钛溶胶的质量比为1∶20。
95.s3,制备聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球:
96.将咖啡酸与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液c;将氯化铜与ph为8.2、浓度为1g/l的tris-hcl缓冲溶液混合,室温下搅拌均匀,得到溶液d;将溶液c与溶液d混合后,再加入多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球,然后滴加质量分数为40%的双氧水溶液,在室温下搅拌1h,依次进行过滤、清洗、干燥和粉碎,得到粒径大小为10~20μm的聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球;
97.其中,溶液c中的咖啡酸与tris-hcl缓冲溶液的质量比为3∶15,溶液d中的氯化铜与tris-hcl缓冲溶液的质量比为1.2∶15,多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球、双氧水溶液、溶液c与溶液d的质量比为1∶0.06∶20∶20。
98.步骤2,回收市售的透明pet饮料瓶,去标签、去瓶盖和去表面杂质处理,然后将处理后的pet瓶剪切成碎片状,置于浓度为0.05mol/l的氢氧化钠溶液中清洗,加热搅拌1h后,过滤出pet瓶碎片,再使用蒸馏水洗涤至洗涤液ph呈现中性,在120℃条件下干燥4h,然后在温度为295℃的螺杆挤出机内经过熔融后挤出造粒,使用气流冲击粉碎,得到粒径大小为50~100μm的pet瓶回收料颗粒;
99.步骤3,将pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球混合,pet瓶再生料颗粒与聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球的质量比为15∶1,在温度为170℃、转动速度为100rpm的搅拌机内混合1h,在氮气保护下,充分混合形成再生混合料;
100.步骤4,将再生混合料置于螺杆挤出机中,螺杆挤出机为六段温控加热,包括:一段温度195℃,二段温度210℃,三段温度230℃,四段温度255℃,五段温度280℃,六段温度295℃,熔融挤出,得到带状的打包带坯体;
101.步骤5,将带状的打包带坯体先经过冷水槽迅速冷却,冷水槽的温度为15℃,处理时间为10s,然后置于烘箱中预热处理,烘箱的温度为180℃,处理时间为15s,再经过拉伸、定型和收卷,其中拉伸温度为90℃,拉伸倍数为3.8倍;定型的温度为120℃,处理时间为
40s,之后自然冷却至室温,得到纳米改性pet瓶再生料生产打包带。
102.对比例1
103.一种打包带的加工工艺,与实施例1相同,区别在于,将步骤1中的聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球替换为粒径大小为10~20μm的二氧化硅微球。
104.对比例2
105.一种打包带的加工工艺,与实施例1相同,区别在于,将步骤1中的聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球替换为粒径大小为10~20μm的多孔硅酸钛/二氧化硅微球(即省去步骤s3,并将粉碎的粒径扩大至10~20μm)。
106.对比例3
107.一种打包带的加工工艺,与实施例1相同,区别在于,省略步骤1,直接进行步骤2~5,且不加入聚咖啡酸包覆多孔硅酸钛/二氧化硅复合微球,即不对再生料进行改性处理。
108.应用例
109.分别将实施例1和对比例1~3制备的打包带(厚度均为1mm
±
0.05mm)进行性能测定,测定的方法如下:
110.(1)拉伸强度:检测标准gb/t 1040.1-2018;
111.(2)断裂伸长率:检测标准gb/t 1040.1-2018;
112.(3)冲击强度:检测标准gb/t 1843-2008;
113.(4)热变形温度:使用型号为hwk-300的热变形维卡温度测定仪按照标准gb/t 1633-2000进行检测;
114.(5)耐酸性:在质量分数为5%的硫酸中浸泡120h,检测拉伸强度的保持率(%),从而判断耐酸性的强弱。
115.(6)耐碱性:在质量分数为5%的氢氧化钠中浸泡120h,检测拉伸强度的保持率(%),从而判断耐碱性的强弱。
116.测定的结果如下表1:
117.表1本发明实施例1与对比例1~3的检测结果对比
[0118][0119]
从上表1得到,实施例1的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均表现更好,说明其具有较好的力学性能和韧性;热变形温度更高,说明其耐高温性更好,且在高温条件下不容易变形;浸酸后拉伸强度保持率高达93%,浸碱后的拉伸强度保持率高达87%,说明其具有较高的耐酸碱性能,能够适合在化学用品较多的复杂环境中使用。
[0120]
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保
护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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