Способ получения упаковочного шпагата из полиэтилентерефталата

Изобретение относится к технологии производства шпагатов из полиэтилентерефталата. Расплав полиэтилентерефталата, в т.ч. возможно из использованных бутылок из-под напитков, экструдируют при 250-300°С через щелевую фильеру. Разрезают полученную пленку на полоски и подвергают стадийной термообработке с вытягиванием. Растянутую пленку фибриллируют и известными способами скручивают в шпагат. Полученный шпагат плотностью 2200 текс имеет при толщине 2,2 мм прочность на разрыв до 100 кгс. и более длительный срок службы даже в суровых зимних условиях. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к технологии производства волоконных изделий из полиэфирного сырья, преимущественно шпагатов, применяемых в упаковочных целях, в частности в сельском хозяйстве для увязывания тюков сена, подвязывания растений и т.д.

Шпагаты, используемые в сельском хозяйстве, первоначально изготавливались из волокон растительного происхождения - манильской пеньки, сизаля. С развитием технологии химического синтеза в обиход вводились изделия из химических волокон и т.н. сеновязальные шпагаты стали изготавливать из полимерного сырья. Шпагаты из растительного сырья постепенно стали вытесняться шпагатами из более дешевого сырья - полипропилена. Кроме более низкой цены полипропиленовые волоконные изделия обладают и целым рядом технических преимуществ. Полипропиленовые шпагаты изготавливаются в основном из фибриллированной расщепляющейся пленки (www.kona.ru/publications/10, опубл. 26.09.79).

Преимущественным методом изготовления полипропиленовой пленки является плоскощелевая экструзия расплавленного полипропилена, далее образованное пленочное полотно поступает в охлаждающее устройство, затем в тянущее, обрезное и намоточное («Получение волокон из пленок», Обзорная информация, серия: синтетические волокна, М., НИИТЭХИМ, 1977).

Наиболее близким к заявляемому является способ получения пленочных нитей, используемых для производства канатов, шпагатов и т.д., включающий плоскощелевую экструзию расплава, например, полиэфира (полиэтилентерефталата), охлаждение полученной пленки, разрезание ее на полоски, термообработку при протяжке, фибрилляцию полосок и скручивание («Получение волокон из пленок». Обзорная информация, серия: синтетические волокна, М., НИИТЭХИМ, 1977, с.9-14).

Известное техническое решение, как показали эксперименты, проведенные заявителем, не обеспечивает получение шпагата из полиэтилентерефталата с достаточной для эксплуатации прочностью.

Задачей настоящего изобретения является повышение прочности шпагата, полученного из полиэтилентерефталата. Из литературы известен целый ряд сведений о влиянии различных условий термообработки и вытяжки на прочность химических волокон, однако практических данных об упрочнении экструдированных нитей из полиэтилентерефталата в доступных источниках не обнаружено

Поставленная задача решается в заявляемом решении за счет того, что в известном способе, включающем плоскощелевую экструзию расплава полимера, охлаждение полимерной пленки, ее разрезание на полоски, протяжку разрезанной пленки первой приводной группой, первую термообработку в ориентирующей термовоздушной ванне, протяжку ориентированных полосок второй приводной группой, вторую термообработку в термофиксирующей воздушной ванне, протяжку термофиксированных полосок третьей приводной группой, последующую фибрилляцию полосок и скручивание шпагата, в качестве исходного полимера используют полиэтилентерефталат, в т.ч. в виде дробленой полиэтилентерефталатной бутылки, протяжку разрезанной на полоски пленки первой приводной группой ведут со скоростью 14-20 м/мин, первую термообработку полосок в ориентирующей термовоздушной ванне ведут при температуре 80-140°С, протяжку ориентированных полосок второй приводной группой ведут со скоростью 40-92 м/мин, вторую термообработку полосок в термофиксирующей воздушной ванне ведут при температуре 110-190°С, а протяжку полосок третьей приводной группой ведут со скоростью 60-110 м/мин. С целью повышения пластичности полимера в сырье для экструзии может быть добавлено 2-30 %(мас) полиэтилена, например дробленой пробки от тех же полиэтилентерефталатных бутылок.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Из головки плоскощелевого экструдера непрерывно выходит пленка расплавленного полимера (полиэтилентерефталат либо его композиция с полиэтиленом) с температурой в пределах 250-300°С. Температуру пленки снижают на водоохлаждаемом барабане, охлажденную пленку на барабане же разрезают прижатыми к нему резцами на полоски шириной 100 мм. Обрезанные неровные края возвращают в шихту экструдера. Полоски заправляют в первую приводную группу, состоящую из семи валков, вращение которых обеспечивает скорость протягивания в пределах 14-20 м/мин, при этом полоски получают первое растяжение. Частично растянутые полоски поступают в первую камеру воздушного нагрева (камера ориентации), где нагреваются до температуры 80-140°С. Нагретые полоски поступают во вторую приводную группу, состоящую также из семи валков и обеспечивающую скорость протягивания 40-92 м/мин, здесь полоски получают второе растяжение. Полоски направляют во вторую термовоздушную камеру, где они подвергаются термофиксации при 110-190°С. Термофиксированные полоски вытягиваются третьей приводной группой, состоящей также из семи валков, со скоростью 60-110 м/мин. Далее растянутые полоски фибриллируют и направляют на скручивание известными методами. Количество валков в приводной группе обусловлено свойствами полимера - при меньшем количестве валков обеспечивается менее надежный захват полосок и менее эффективное растяжение.

Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами выполнения.

Пример 1. Высушенные до влажности 0,02% отходы полиэтилентерефталата (дробленая бутылка) загружали в обогреваемый одношнековый плоскощелевой экструдер. Головку экструдера подогревали до 280°С и производили экструзию полимера. Пленку толщиной 0,15-0,25 мм охлаждали на водоохлаждаемом барабане до температуры +60°С и разрезали на 7 полосок шириной 100 мм. Нарезанные полоски заправляли в первую приводную группу из семи валков диаметром 240 мм, откуда направляли в первую камеру воздушного нагрева. Нагретые полоски заправляли в валки (7 шт) второй приводной группы, откуда подавали во вторую камеру воздушного нагрева. После второй камеры нагретые полоски заправляли в валки (7 шт) третьей приводной группы для окончательного растяжения. Далее растянутые полоски фибриллировали и подавали на крутильные машины, на которых получали шпагат плотностью 2200 текс диаметром 2,2 мм. Шпагат испытывали на прочность на разрыв на динамометре. Результаты экспериментов приведены в таблице 1.

Пример 2. Эксперименты проводили в вышеописанном порядке, только в шихту экструдера добавляли 2-30% (мас.) дробленой полиэтиленовой пробки от полиэтилентерефталатных бутылок. Результаты приведены в таблице 2.

Из табл.2 видно, что добавка полиэтилена действительно положительно влияет на пластичность шпагата, однако удовлетворительную прочность шпагат имеет только при добавке 2-30% (мас.) полиэтилена.

Результаты экспериментов показывают, что заявляемые режимные параметры способа получения шпагата из полиэтилентерефталатного сырья обеспечивают осуществимость способа и решение поставленной задачи. Подтверждено также положительной влияние на прочность шпагата добавок полиэтилена к исходному сырью.

Способ испытан в промышленных условиях, результаты положительные.

Таблица 1

Результаты экспериментов по отработке режима протяжки ПЭТФ-полосок
№ п/пСкорость протяжки в первой группе валков, м/минТемпература в первой камере нагрева, °ССкорость протяжки во второй группе валков, м/минТемпература во второй камере нагрева, °ССкорость протяжки в третьей группе валков, м/минПрочность шпагата на разрыв, кг
11270301005545,6
214110601508088,4
317110601508093,7
420110601508097.5
522110601508068,8
61680601508063,3
51690601508090,6
616100601508093,3
716110601508095,8
816120601508096,5
916130601508098.2
1016140601508096,3
1116150601508076,9
1216120401508069,9
1316120601508094,4
1416120801508092,8
1516120901508094,3
1616120951508080,1
1716120601008063,5
1816120601108088,6
1916120601208090,4
2016120601308089,7
2116120601408088,9
2216120601608097,3
2316120601708098,6
2416120601808095,4
2516120601908089,8
2616120602008068,3
2716120601505056,9
2816120601506088,4
2916120601507087,6
3016150601508090,2
3116120601509094,4
32161206015010098,5
33161206015011091,7
34161206015012069,6

Таблица 2

Результаты экспериментов по изучению влияния добавок полиэтилена
№ п/пДобавка полиэтилена, мас.%Пластичность по 5 балльной системеПрочность на разрыв, кг
11081,3
22195,0
315296,2
430497,9
532575.4

1. Способ получения упаковочного шпагата из полиэтилентерефталата, включающий плоскощелевую экструзию расплава полимера, охлаждение полимерной пленки, ее разрезание на полоски, протяжку разрезанной пленки первой приводной группой со скоростью 14-20 м/мин, первую термообработку в ориентирующей термовоздушной ванне при 80-140°С, протяжку ориентированных полосок второй приводной группой со скоростью 40-92 м/мин, вторую термообработку в термофиксирующей воздушной ванне при 110-190°С, протяжку третьей приводной группой со скоростью 60-110 м/мин, последующую фибрилляцию полосок и скручивание их в шпагат.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного полимера используют дробленую полиэтилентерефталатную бутылку.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в сырье для экструзии добавляют 2-30 мас.% дробленой бутылочной пробки из полиэтилена.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к переработке вторичных термопластичных полимеров в изделия и может быть использовано при изготовлении различных волокнистых материалов. .

Изобретение относится к технологии пластмасс и может быть использовано при производстве волокон, литьевых изделий и т.д. .

Изобретение относится к промышленности пластмасс и касается разработки способа удаления растворимого в органических растворителях полимерного компонента из нетканой основы на основе синтетических волокон типа "матрица-фибриллы".
Изобретение относится к моноаксиально вытянутому формованному изделию из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которое может быть выполнено из пленки, ленточки, нити или волокна, а также к способу его изготовления.

Изобретение относится к технологии получения нитей из смесей полимеров и может быть использовано в химической и текстильной промышленности. .

Изобретение относится к производству химических волокон и позволянт повысить качество расщепления монолита на волокна при одновременном повышении мягкости и прочности нити.
Изобретение относится к новой полиэтиленовой композиции, в частности подходящей для изготовления мононити, моноленты и растянутой ленты

Изобретение относится к технологии получения высокомолекулярных полиэтиленовых волокон. Способ включает воздействие на полиэтиленовую ленту усилия в направлении по толщине ленты по всей ширине ленты. Лента имеет средневзвешенную молекулярную массу, по меньшей мере, 500000 грамм/моль, отношение Mw/Mn самое большее 6 и параметр однонаправленной ориентации 200/110, по меньшей мере, 3. Полиэтиленовое волокно для ленты имеет Mw, по меньшей мере, 500000 грамм/моль, отношение Mw/Mn самое большее 6 и значение однонаправленной ориентации 020 самое большее 55°. Волокна используются в баллистических применениях, канатах, кабелях, сетях, тканях, защитных изделиях. Волокна имеют высокую прочность на разрыв и большую энергию разрушения. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к изделиям в виде волокна, ленты или нити, изготовленным из полиэтиленовой композиции, в состав которой входит сополимер этилена и 1-гексена, полученный полимеризацией в присутствии металлоценовой каталитической системы в газовой среде. Причем в сополимере этилена и 1-гексена мольное отношение гексен/этилен составляет следующие значения: 0,0015, 0,0022, 0,0029 и 0,0045. Волокна, ленты или нити по изобретению обладают улучшенными механическими свойствами при растяжении, которые проявляются как баланс между прочностью на разрыв и удлинением при разрыве, а также хорошо подходят для изготовления таких изделий, как искусственная трава, тканые и нетканые материалы, канатные, веревочные изделия, изделия для изготовления сетей и гибкие контейнеры для сыпучих материалов средней грузоподъемности. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается способа формования и промывки арамидного волокна и регенерации серной кислоты

Изобретение относится к технологии производства шпагатов из полиэтилентерефталата

Наверх