專(zhuān)利名稱(chēng)：一種聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)。
背景技術(shù)：
氟樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐高、低溫性，有良好的耐化學(xué)溶劑、酸堿腐蝕性，耐大氣老化和耐應(yīng)力開(kāi)裂性能；具有優(yōu)異的電絕緣性、自潤(rùn)滑性，不粘性，不燃性和自熄性，不吸水，摩擦系數(shù)是所有塑料中最低的，且無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，已廣泛用于化工、電氣、電子及機(jī)械工業(yè)中，是工業(yè)上不可缺乏的特種工程塑料。聚氟乙烯與其他含氟聚合物一樣，具有特殊的耐化學(xué)腐蝕性、疏水性和耐磨性，特別是具有卓越的耐老化性和不粘性。聚氟乙烯作為薄膜和涂料廣泛應(yīng)用于建筑、裝飾、電子電路、太陽(yáng)能等領(lǐng)域。聚氟乙烯是以一CH2CHF—為結(jié)構(gòu)單元的鏈狀結(jié)晶性高分子。由于氟乙烯分子中有一個(gè)電負(fù)性很大的氟原子，結(jié)果形成偶極子，偶極子間的相互作用使得分子間的作用力增大。內(nèi)聚力的增強(qiáng)削弱了 C-F和C-H間的鍵能，提高了聚氟乙烯的物理機(jī)械性能，同時(shí)也使聚氟乙烯的熔點(diǎn)升高，熱分解溫度下降，致使兩者較為接近。聚氟乙烯熔融溫度為195 210°C，分解溫度在220°C附近，兩者之間頗為接近，通常聚氟乙烯樹(shù)脂在熔融過(guò)程中就伴隨著分解。因此，聚氟乙烯樹(shù)脂一般不能采用通常熱塑性樹(shù)脂的熔融加工方法。對(duì)于聚氟乙烯薄膜的制備技術(shù)，目前僅美國(guó)杜邦公司有專(zhuān)利報(bào)道，專(zhuān)利號(hào) US3139470,
公開(kāi)日1964年6月30日。在聚氟乙烯薄膜的生產(chǎn)過(guò)程中，在開(kāi)車(chē)、破膜和切邊等環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生邊角料。常規(guī)熱塑性塑料薄膜如BOPP、BOPET等的邊角料可以采用粉碎后直接進(jìn)擠出機(jī)造粒得到回收利用，而聚氟乙烯薄膜由于聚氟乙烯樹(shù)脂的特殊性，即熔融溫度與分解溫度接近，采用添加潛溶劑降低熔融溫度加工制備薄膜，由于不同環(huán)節(jié)產(chǎn)生的邊角料所含潛溶劑的量不一樣導(dǎo)致邊角料狀態(tài)也不一樣，采用常規(guī)熱塑性塑料薄膜粉碎后直接進(jìn)擠出機(jī)造粒將導(dǎo)致聚氟乙烯降解。目前還沒(méi)有一種關(guān)于聚氟乙烯邊角料回收方面的報(bào)道，因此需要開(kāi)發(fā)一種聚氟乙烯邊角料回收技術(shù)填補(bǔ)技術(shù)空白，提高聚氟乙烯樹(shù)脂利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚氟乙烯邊角料回收技術(shù)，能夠克服常規(guī)熱塑性塑料薄膜邊角料回收技術(shù)上的不足，不但回收工藝簡(jiǎn)單易操作，而且消除污染、降低生產(chǎn)成本、 提高聚氟乙烯樹(shù)脂利用率。為達(dá)到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，按照如下步驟進(jìn)行
(1)將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成碎片；
(2)將所述碎片與潛溶劑攪拌成混合均勻漿料，所述潛溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺 (DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、γ-丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、碳酸丙烯酯、硝酸乙烯酯和異佛爾酮中的一種或多種的組合；
(3)將漿料直接流延制備聚氟乙烯薄膜或者返回至聚氟乙烯薄膜生產(chǎn)過(guò)程，與聚氟乙烯樹(shù)脂混合均勻后經(jīng)雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜。本發(fā)明所述將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成碎片，將碎片粉碎的越小越好，這樣有利于下一步驟與潛溶劑攪拌成混合均勻的漿料，從生產(chǎn)效率方面考慮，碎片面積優(yōu)選為小于等于IcmX lcm。對(duì)于粉碎設(shè)備，本發(fā)明沒(méi)有特別要求，本行業(yè)常用的粉碎設(shè)備均可使用。本發(fā)明所述潛溶劑優(yōu)選為N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)和/或Y - 丁內(nèi)酯。本發(fā)明步驟(2 )所述碎片與潛溶劑質(zhì)量配比以能夠攪拌成均勻漿料即可，優(yōu)選為 1:1 1:20。本發(fā)明步驟(2)所述攪拌溫度以能夠攪拌成均勻漿料即可，優(yōu)選為60 150°C。本發(fā)明步驟(2)所述攪拌時(shí)間以能夠攪拌成均勻漿料即可，優(yōu)選為1 60分鐘。本發(fā)明步驟(3)所述將漿料直接流延制備聚氟乙烯薄膜包括如下步驟將漿料通過(guò)加熱模頭流延在運(yùn)轉(zhuǎn)的加熱鋼帶上，鋼帶溫度控制在60 150°C，在鋼帶上逐步脫除潛溶劑，潛溶劑脫除時(shí)間為2 20分鐘，再經(jīng)過(guò)170 190°C高溫定型即得到PVF流延薄膜， PVF流延薄膜厚度為20 200微米。本發(fā)明步驟(3)所述漿料與聚氟乙烯樹(shù)脂混合均勻后經(jīng)雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜包括如下步驟
(1)漿料、聚氟乙烯樹(shù)脂、潛溶劑按比例在室溫下混合均勻，得到粘度為l.Ocpa 1.2cpa的配料，所述聚氟乙烯樹(shù)脂分子量彡1000000，分子量分布為1. 1 4. 0 ；潛溶劑為N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、Y - 丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯 (DMP)、碳酸丙烯酯、硝酸乙烯酯和異佛爾酮中的一種或多種的組合；以重量份計(jì)，漿料為 100份，聚氟乙烯樹(shù)脂為100份，潛溶劑為20 200份；
(2)配料經(jīng)過(guò)漿料泵定量輸送到雙螺桿擠出機(jī)漏斗，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)及模頭鑄片，鑄片經(jīng)冷轂冷卻定型，所述冷轂溫度為20 90°C ；
(3)來(lái)自步驟(2)的鑄片在拉伸輥筒上進(jìn)行縱向拉伸，拉伸溫度在80°C 130°C范圍， 縱向拉伸倍數(shù)控制在1 8倍；
(4)在橫拉機(jī)上進(jìn)行橫向拉伸，所述拉伸溫度在80°C 140°C范圍，橫向拉伸倍數(shù)控制在1 8倍；
(5)150°C 170°C負(fù)壓抽排脫揮，冷凝收集揮發(fā)組分；控制在170°C 190°C溫度范圍進(jìn)行定型，定型后的雙向拉伸聚氟乙烯薄膜經(jīng)過(guò)電暈處理，電暈后的薄膜經(jīng)過(guò)分切得到成品薄膜。在上述雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜工藝中，還可以根據(jù)需要添加增塑劑、填料和染料。所述增塑劑優(yōu)選為鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二庚酯(DHP)或鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)的一種或幾種的混合。所述填料優(yōu)選為鈦白粉(Ti02)、碳酸鈣(CaC03)、二氧化硅(SiO2)或碳黑(C)中的一種或幾種的混合。上述冷轂溫度優(yōu)選為30 V 40°C，縱向拉伸溫度優(yōu)選在80°C 100°C，縱向拉伸倍數(shù)優(yōu)選為4 8倍，橫向拉伸溫度優(yōu)選為100°C 130°C，橫向拉伸倍數(shù)優(yōu)選為5 8倍。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)解決了聚氟乙烯薄膜邊角料不能采用常規(guī)方法即加熱熔融回收技術(shù)回收的難題， 因?yàn)榫鄯蚁┤廴跍囟扰c熱分解溫度接近，熔融過(guò)程伴隨分解；
(2)通過(guò)將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成碎片后與潛溶劑混合成漿料，能夠直接流延制備聚氟乙烯薄膜或者返回至聚氟乙烯薄膜生產(chǎn)過(guò)程，與聚氟乙烯樹(shù)脂混合均勻后經(jīng)雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜；
(3)回收工藝操作簡(jiǎn)單，可有效利用PVF樹(shù)脂，消除三廢，降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
實(shí)施例1
將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成粒徑1厘米左右碎片，再與N，N-二甲基甲酰胺按1 :20 配比在80°C下攪拌10分鐘得到混合均勻漿料，該漿料通過(guò)熔體泵輸入模頭，通過(guò)模頭間隙流延在運(yùn)轉(zhuǎn)的130°C加熱鋼帶上，溶劑脫除時(shí)間5分鐘，在鋼帶上逐步脫除潛溶劑，再經(jīng)過(guò) 170°C高溫定型即得到厚度為30微米PVF流延薄膜。
實(shí)施例2
將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成粒徑1厘米左右碎片，再與Y-丁內(nèi)酯按1 :20配比在 130°C下攪拌10分鐘得到混合均勻漿料，該漿料通過(guò)熔體泵輸入模頭，通過(guò)模頭間隙流延在運(yùn)轉(zhuǎn)的150°C加熱鋼帶上，在鋼帶上逐步脫除潛溶劑，溶劑脫除時(shí)間8分鐘，再經(jīng)過(guò)180°C 高溫定型即得到厚度為30微米PVF流延薄膜。 實(shí)施例3
將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成粒徑1厘米左右碎片，再與N，N-二甲基甲酰胺按1 :6配比在80°C下攪拌10分鐘得到混合均勻漿料，該漿料與聚氟乙烯樹(shù)脂、N, N- 二甲基甲酰胺按1 :1 :1混合均勻后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)、模頭擠出鑄片，鑄片經(jīng)冷轂在40°C冷卻定型；再通過(guò)拉伸輥筒上進(jìn)行縱向拉伸，縱向拉伸4倍，拉伸溫度100°C，在橫拉機(jī)上進(jìn)行橫向拉伸， 所述橫向拉伸4倍，拉伸溫度130°C ；170°C負(fù)壓抽排再接冷凝管收集，脫除薄膜上殘留的潛溶劑，收集揮發(fā)組分(主要是潛溶劑)，控制在190°C溫度范圍進(jìn)行定型得到雙向拉伸聚氟乙烯薄膜。消除薄膜內(nèi)應(yīng)力，提高薄膜尺寸熱穩(wěn)定性；定型后的雙向拉伸聚氟乙烯薄膜經(jīng)過(guò)電暈處理(380伏、20kHz)，處理薄膜表面能為52達(dá)因，電暈后的薄膜經(jīng)過(guò)分切得到成品薄膜。 實(shí)施例4
將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成粒徑1厘米左右碎片，再與Y-丁內(nèi)酯按1 :6配比在 130°C下攪拌10分鐘得到混合均勻漿料，該漿料與聚氟乙烯樹(shù)脂、γ-丁內(nèi)酯按1 :1 :1混合均勻后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)、模頭擠出鑄片，鑄片經(jīng)冷轂在40°C冷卻定型；再通過(guò)拉伸輥筒上進(jìn)行縱向拉伸，縱向拉伸4倍，拉伸溫度100°C，在橫拉機(jī)上進(jìn)行橫向拉伸，所述橫向拉伸 4倍，拉伸溫度130°C ； 170°C負(fù)壓抽排再接冷凝管收集，脫除薄膜上殘留的潛溶劑，收集揮發(fā)組分(主要是潛溶劑)，控制在190°C溫度范圍進(jìn)行定型得到雙向拉伸聚氟乙烯薄膜。消除薄膜內(nèi)應(yīng)力，提高薄膜尺寸熱穩(wěn)定性；定型后的雙向拉伸聚氟乙烯薄膜經(jīng)過(guò)電暈處理(380 伏、20kHz)，處理薄膜表面能為52達(dá)因，電暈后的薄膜經(jīng)過(guò)分切得到成品薄膜。 實(shí)施例5
將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成粒徑1厘米左右碎片，再與N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)按 1 :20配比在90°C下攪拌10分鐘得到混合均勻漿料，該漿料通過(guò)熔體泵輸入模頭，通過(guò)模頭間隙流延在運(yùn)轉(zhuǎn)的140°C加熱鋼帶上，在鋼帶上逐步脫除潛溶劑，溶劑脫除時(shí)間3分鐘，再經(jīng)過(guò)170°C高溫定型即得到厚度為30微米PVF流延薄膜。 實(shí)施例6
將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成粒徑1厘米左右碎片，再與鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)按 1 20配比在150°C下攪拌10分鐘得到混合均勻漿料，該漿料通過(guò)熔體泵輸入模頭，通過(guò)模頭間隙流延在運(yùn)轉(zhuǎn)的150°C加熱鋼帶上，在鋼帶上逐步脫除潛溶劑，溶劑脫除時(shí)間10分鐘， 再經(jīng)過(guò)190°C高溫定型即得到厚度為30微米PVF流延薄膜。
薄膜性能表
權(quán)利要求
1.一種聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行(1)將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成碎片；(2)將所述碎片與潛溶劑攪拌成混合均勻漿料，所述潛溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、γ-丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、碳酸丙烯酯、硝酸乙烯酯和異佛爾酮中的一種或多種的組合；(3)將漿料直接流延制備聚氟乙烯薄膜或者返回至聚氟乙烯薄膜生產(chǎn)過(guò)程，與聚氟乙烯樹(shù)脂混合均勻后經(jīng)雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜。
2.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于步驟(1)中所述碎片面積小于等于IcmX lcm。
3.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于所述潛溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和/或Y-丁內(nèi)酯。
4.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于所述步驟(2)所述碎片與潛溶劑質(zhì)量配比為1:1 1:20。
5.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于步驟(2)中攪拌溫度為60 150°C。
6.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于所述步驟(2)中攪拌時(shí)間為1 60分鐘。
7.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于所述步驟(3)中將漿料直接流延制備聚氟乙烯薄膜包括如下步驟將漿料通過(guò)加熱模頭流延在運(yùn)轉(zhuǎn)的加熱鋼帶上，加熱鋼帶溫度控制在60 150°C，在鋼帶上逐步脫除潛溶劑，潛溶劑脫除時(shí)間為 2 20分鐘，再經(jīng)過(guò)170 190°C高溫定型即得到PVF流延薄膜，PVF流延薄膜厚度為20 200微米。
8.按照權(quán)利要求1所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于所述步驟(3)中漿料與聚氟乙烯樹(shù)脂混合均勻后經(jīng)雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜包括如下步驟(1)漿料、聚氟乙烯樹(shù)脂、潛溶劑按比例在室溫下混合均勻，得到粘度為l.Ocpa 1. 2cpa的配料，所述聚氟乙烯樹(shù)脂分子量彡1000000，分子量分布為1. 1 4. 0 ；潛溶劑為N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、隊(duì)^二甲基乙酰胺(0獻(xiàn)0、Y-丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯 (DMP)、碳酸丙烯酯、硝酸乙烯酯和異佛爾酮中的一種或多種的組合；以重量份計(jì)，漿料為 100份，聚氟乙烯樹(shù)脂為100份，潛溶劑為20 200份；(2)配料經(jīng)過(guò)漿料泵定量輸送到雙螺桿擠出機(jī)漏斗，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)及模頭鑄片，鑄片經(jīng)冷轂冷卻定型，所述冷轂溫度為20 90°C ；(3)來(lái)自步驟(2)的鑄片在拉伸輥筒上進(jìn)行縱向拉伸，拉伸溫度在80°C 130°C范圍， 縱向拉伸倍數(shù)控制在1 8倍；(4)在橫拉機(jī)上進(jìn)行橫向拉伸，所述拉伸溫度在80°C 140°C范圍，橫向拉伸倍數(shù)控制在1 8倍；(5)150°C 170°C負(fù)壓抽排脫揮，冷凝收集揮發(fā)組分；控制在170°C 190°C溫度范圍進(jìn)行定型，定型后的雙向拉伸聚氟乙烯薄膜經(jīng)過(guò)電暈處理，電暈后的薄膜經(jīng)過(guò)分切得到成品薄膜。
9.按照權(quán)利要求8所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于步驟(1)中添加增塑劑、填料和染料中的一種或多種，所述增塑劑為選自鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二庚酯(DHP)或鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)中的一種或幾種的混合，所述填料為選自鈦白粉(Ti02)、碳酸鈣(CaCO3)、二氧化硅(SiO2)或碳黑(C)中的一種或幾種的混合。
10.按照權(quán)利要求8所述的聚氟乙烯薄膜邊角料回收技術(shù)，其特征在于步驟(2)中冷轂溫度為30°C 40°C，步驟(3)中拉伸溫度為80°C 100°C、縱向拉伸倍數(shù)為4 8倍，步驟(4)中拉伸溫度為100°C 130°C，橫向拉伸倍數(shù)為5 8倍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種PVF薄膜邊角料回收技術(shù)，按照如下步驟進(jìn)行(1)將聚氟乙烯薄膜邊角料粉碎成碎片；(2)將所述碎片與潛溶劑攪拌成混合均勻漿料；(3)將漿料直接流延制備聚氟乙烯薄膜或者返回至聚氟乙烯薄膜生產(chǎn)過(guò)程，與聚氟乙烯樹(shù)脂混合均勻后經(jīng)雙向拉伸制備聚氟乙烯薄膜。本發(fā)明所述回收技術(shù)克服了常規(guī)熱塑性塑料薄膜邊角料回收技術(shù)上的不足，不但回收工藝簡(jiǎn)單易操作，而且消除污染，降低了生產(chǎn)成本。經(jīng)本發(fā)明回收技術(shù)制備的PVF薄膜邊角料完全可以用于PVF薄膜生產(chǎn)，制備的PVF薄膜與雙向拉伸法制備的PVF薄膜性能一致。
文檔編號(hào)B29C47/92GK102380918SQ20101053943
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者張昱喆, 張羽標(biāo), 張艷中, 陳偉, 馬培良 申請(qǐng)人:中化藍(lán)天集團(tuán)有限公司, 浙江藍(lán)天環(huán)保高科技股份有限公司