醋酸纤维素颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料生产加工领域，具体涉及醋酸纤维素颗粒及其制备方法。本发明专利技术醋酸纤维素颗粒的制备方法，可得到色泽晶莹透亮，软硬度适中，不发黄，麻点少，便于后续加工等优点的产品，操作方法具有可规模化生产，质量稳定，成品率高，可替代进口产品等优点。本发明专利技术方法步骤如下：A、将醋酸纤维素絮片粉碎至粒径为50-400微米的醋酸纤维素微粒；B、将步骤A所得醋酸纤维素微粒与塑化剂、稳定剂混合，至醋酸纤维素微粒吸收塑化剂、稳定剂；C、熟成步骤B所得醋酸纤维素微粒；D、挤出步骤C所得熟成醋酸纤维素微粒，得到醋酸纤维素条；E、将步骤D所得醋酸纤维素条剪切成醋酸纤维素颗粒，即得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料生产加工领域，具体涉及醋酸纤维素颗粒及其制备方法。
技术介绍
醋酸纤维素是由天然的棉浆粕或木浆粕与醋酸酐反应得到，全球只有几家企业拥有该项生产技术，其产品按用途分为电子薄膜用三醋酸纤维素、塑料用二醋酸纤维素和丝束用二醋酸纤维素，是生产液晶显示器偏振片保护膜，高档眼镜框架板材和香烟过滤嘴不可替代的原材料。用醋酸纤维加工的镜架，其特性是不易燃烧、比较轻，几乎不受紫外线的照射而变色，硬度较大光泽度较好，耐用，款式较美观，配戴后不易变形。醋酸纤维素产品通常是絮片状或粉末状，在生产高档眼镜框架前，要先把醋酸纤维素制成一定尺寸，大小均匀，色泽透明的颗粒，然后挤出成各式花色图案的板材，最后切割打磨加工成镜架，或者用注塑机挤压成型。醋酸纤维素颗粒的制备方法鲜见公开报道，主要是由于国外公司对该技术的垄断和相互之间竞争和技术保密的需要，我国下游镜架加工企业长期依赖进口醋酸纤维素颗粒，个别企业也在摸索醋酸纤维素颗粒的加工技术，但还存在诸多问题，如产量小，质量差，质量波动大，检验手段少，产品存在发黄易脆，麻点多等质量问题。本专利技术欲提供一种全新的醋酸纤维素颗粒的制备方法，以达到可规模化生产，产品质量高且稳定，满足醋酸纤维素镜架加工企业要求的目的。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种醋酸纤维素颗粒的制备方法，具有可规模化生产，产品质量高且稳定，能满足醋酸纤维素镜架加工企业要求等优点。本专利技术醋酸纤维素颗粒的制备方法，步骤如下：A、将醋酸纤维素絮片粉碎至粒径为50-400微米的醋酸纤维素微粒；B、将步骤A所得醋酸纤维素微粒与塑化剂、稳定剂混合，至醋酸纤维素微粒吸收塑化剂、稳定剂；C、熟成步骤B所得醋酸纤维素微粒；D、挤出步骤C所得熟成醋酸纤维素微粒，得到醋酸纤维素条；E、将步骤D所得醋酸纤维素条剪切成醋酸纤维素颗粒，即得。采用上述技术方案，即可得到晶莹透亮的醋酸纤维素颗粒。上述技术方案中，步骤A优选粉碎至得到粒径为100-250微米的醋酸纤维素微粒。步骤A所述粒径范围为50-400微米，或粒径范围为100-250微米时，控制该粒径范围的醋酸纤维素微粒含量占80％以上。这样既便于粉料的输送，计量和下料，又利于熟成时物料对塑化剂的均匀吸收，而且粉尘少，有利于生产环境卫生。上述技术方案中，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：醋酸纤维素微粒65-80份、塑化剂20-35份、稳定剂0.1-2份。进一步优选，重量配比为：醋酸纤维素微粒68-75份、塑化剂25-32份、稳定剂0.1-1.5份。最优选，重量配比为：醋酸纤维素微粒70份、塑化剂29份、稳定剂1份。采用塑化剂的作用是增加物料柔韧性，便于加工：若塑化剂过多一方面使得醋酸纤维素吸收不完，造成浪费；另一方面使得物料发粘，后工序下料，切粒都困难。其中，可采用的塑化剂具体为邻苯二甲酸酯类塑化剂，比如邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)，邻苯二甲酸二甲酯(DMP)，邻苯二甲酸二乙酯(DEP)。优选采用邻苯二甲酸二乙酯(DEP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二甲酯(DMP)作为塑化剂。采用稳定剂的作用是防止物料在加工中氧化降解，发黄变脆。其中，可采用的稳定剂具体为塑料加工中的抗氧剂，如亚磷酸酯类化合物，具体是：双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。上述技术方案中，步骤B在混合各物料时，宜控制物料混合温度低于80℃。因为温度过高都会使物料结块，堵塞下料，故控制在上述温度范围。上述技术方案中，步骤B在混合各物料时，可采用普通机械搅拌混合机，如本专利技术优选采用至少一台涡轮混合机，涡轮混合机混合效果好，时间短，产量大，可以分批次连续生产。实际生产时，可根据产量选择需要的混合机台数。上述技术方案中，步骤B采用涡轮混合机混合各物料时，宜控制混合机刀片转速为500-800rpm。原因是转速过高，摩擦产生的热会使物料结块，堵塞下料，控制在上述转速范围。上述技术方案中，步骤B采用涡轮混合机混合各物料时，宜控制混合时间为10-30分钟，优选控制混合时间为20分钟。上述技术方案中，步骤B采用涡轮混合机混合各物料时，宜控制夹套冷却水温度为10-30℃。因为混合吸收塑化剂的过程是放热过程，加上搅拌刀片的高速旋转与物料摩擦也会生热，会导致部分物料熔融成胶块，堵塞搅拌机下料。故通过控制夹套冷却水温度实现控制物料混合温度在80℃以内，避免温度过高使物料结块，堵塞下料。上述技术方案中，步骤B混合步骤A所得醋酸纤维素微粒与塑化剂、稳定剂时，遵循混合的一般原则：先固体后液体，先大量的，后少量的。熟成的目的是为了让粉末颗粒膨胀，使塑化剂和稳定剂均匀地渗透到粉末颗粒内部。上述技术方案中，步骤C熟成是待步骤B所得醋酸纤维素微粒冷却至低于30℃后，再进行熟成，即在常温下放置一段时间，使醋酸纤维素微粒充分吸收塑化剂和稳定剂。上述技术方案中，步骤C熟成条件为：室温静置12-48小时，如本专利技术24小时完成。24小时是根据经验和方便生产安排确定的，时间过短吸收不完全，时间过长会影响产量，使产量降低。上述技术方案中，步骤C熟成可在密闭容器内完成，本专利技术是采用锥形不锈钢熟成罐。上述技术方案中，步骤D所述的挤出工序通过塑料挤出机完成，包括单螺杆挤出机，双螺杆挤出机，多螺杆挤出机或无螺杆挤出机中的至少一种，本专利技术是采用塑料加工常用的双螺杆挤出机。上述技术方案中，步骤D采用双螺杆挤出机时，挤出温度控制在180-230℃，挤出模头温度控制在低于300℃。控制挤出机温度控制，若温度过低，物料不易熔融加工，温度过高，物料容易分解变黄，故控制温度控制在180-230℃。控制挤出模头温度在300℃以下是因为略高于挤出机温度，便于抽出成条。上述技术方案中，步骤D采用双螺杆挤出机时，螺杆转速为100-300rpm。本专利技术所解决的第二个技术问题是提供由本专利技术方法制备所得的醋酸纤维素颗粒，具有色泽晶莹透亮，软硬度适中，不发黄，麻点少的优点。综上，采用上述步骤及参数控制可得到色泽晶莹透亮，软硬度适中，不发黄，麻点少，便于后续加工等优点的产品，操作方法具有可规模化生产，质量稳定，成品率高，可替代进口产品等优点。具体实施方式以下通过对本专利技术具体实施方式的描述说明但不限制本专利技术。一、筛选试验...

【技术保护点】
醋酸纤维素颗粒的制备方法，其特征在于：步骤如下：A、将醋酸纤维素絮片粉碎至粒径为50‑400微米的醋酸纤维素微粒；B、将步骤A所得醋酸纤维素微粒与塑化剂、稳定剂混合，至醋酸纤维素微粒吸收塑化剂、稳定剂；C、熟成步骤B所得醋酸纤维素微粒；D、挤出步骤C所得熟成醋酸纤维素微粒，得到醋酸纤维素条；E、将步骤D所得醋酸纤维素条剪切成醋酸纤维素颗粒，即得；其中，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：醋酸纤维素微粒65‑80份、塑化剂20‑35份、稳定剂0.1‑2份优选的，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：醋酸纤维素微粒68‑75份、塑化剂25‑32份、稳定剂0.1‑1.5份；最优选的，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：醋酸纤维素微粒70份、塑化剂29份、稳定剂1份。

【技术特征摘要】
1.醋酸纤维素颗粒的制备方法，其特征在于：步骤如下：
A、将醋酸纤维素絮片粉碎至粒径为50-400微米的醋酸纤维素微粒；
B、将步骤A所得醋酸纤维素微粒与塑化剂、稳定剂混合，至醋酸纤维素微粒吸收塑化
剂、稳定剂；
C、熟成步骤B所得醋酸纤维素微粒；
D、挤出步骤C所得熟成醋酸纤维素微粒，得到醋酸纤维素条；
E、将步骤D所得醋酸纤维素条剪切成醋酸纤维素颗粒，即得；
其中，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：
醋酸纤维素微粒65-80份、塑化剂20-35份、稳定剂0.1-2份
优选的，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：醋酸纤维素微
粒68-75份、塑化剂25-32份、稳定剂0.1-1.5份；
最优选的，步骤B所述醋酸纤维素微粒、塑化剂、稳定剂的重量配比为：醋酸纤维素微
粒70份、塑化剂29份、稳定剂1份。
2.根据权利要求1所述的醋酸纤维素颗粒的制备方法，其特征在于：所述塑化剂为邻苯
二甲酸酯类塑化剂，包括：邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二
甲酸二异丁酯(DIBP)，邻苯二甲酸二甲酯(DMP)，邻苯二甲酸二乙酯(DEP)；
优选的，所述塑化剂为邻苯二甲酸二乙酯(DEP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二
甲酸二甲酯(DMP)。
3.根据权利要求1所述的醋酸纤维素颗粒的制备方法，其特征在于：所述稳定剂为塑料
加工常用抗氧剂；优选的稳定剂为亚磷酸酯类化合物；
优选的，所述稳定剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，三(2,4-二叔丁基苯基)
亚磷酸酯，3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
4.根据权利要求1所述的醋酸纤维素颗粒的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，
申请(专利权)人：宜宾学院，
类型：发明
国别省市：四川;51