一种混杂废旧纺织品制备的纤塑复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种混杂废旧纺织品制备的纤塑复合材料及其制备方法和应用，涉及废旧纺织品回收再利用技术领域，本发明专利技术所述包括混杂废旧纺织品和热塑性树脂的制备原料依次经粉碎、低温固相法挤出造粒、冷顶法挤出成型制备得到；所述低温固相法挤出及冷顶法挤出的处理温度不超过230℃。本发明专利技术提供的制备方法简便且无污染、制备周期短，制备得到的纤塑复合材料强度高、物理化学性质优异、易于加工，适用范围广，可在建筑材料、工程材料、家具、工艺品及其他工业制品中的应用。他工业制品中的应用。他工业制品中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种混杂废旧纺织品制备的纤塑复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及废旧纺织品回收再利用
，尤其涉及一种混杂废旧纺 织品制备的纤塑复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]纤维制品在人类生产和生活中的应用广泛，在服装、家居、地毯、工业 用毡布、汽车等领域，几乎衣食住行的各个方面都能看到纤维制品，可以说 纤维制品为人类生活带来了极大的便利。然而，一方面，纤维制品应用时需 要剪裁成特定的形状，所以会产生大量的边角；另一方面，纤维制品使用周 期普遍较短，消费后会产生大量的废弃物。
[0003]然而，目前很难对废旧混纺纺织品进行有效的资源化利用。废旧纺织品 往往含有棉、麻等混杂纤维，废旧纺织品以单一的涤纶或棉为成分的纺织品 较少，多数是以涤纶为主、棉为辅的混纺、混杂涤棉纺织品。相对于原料成 分单一的废旧棉和涤纶纺织品而言，所述的混杂废旧纺织品不仅成分复杂， 而且内部结构更为复杂，如海岛结构、包芯结构和橘瓣结构等，导致在回收 再利用时，很难用物理方法将其分离成单一组分，分离困难，从而无法采用 物理法或化学法等其他再生技术进行利用，而只能以填埋或焚烧这种最原始 和低级的方式进行处理。
[0004]现有技术为了实现废旧混纺纺织品的回收，往往采用化学法将其中难处 理的聚酯纤维降解或分离，再对降解或分离后的不同纤维进行处理。但是这 种方法费时费力，且需要使用大量化学药物处理，产生废纤泥、废液等有害 物质，环境污染严重、处理成本高、再生品应用市场小。废旧混纺纺织品的 另一种再利用方式，是在不分离混纺纺织品的基础上利用机械法或者热能法 等进行处理，但是存在制备产物质量差，适用范围狭窄、回收率低等的问题。 如中国专利CN109401062A选取废旧纺织品为主要原料，经脱色、干燥后粉碎 得到纤维粉末，然后与聚丙烯树脂共混，通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒。 然而这种回收方法中，纤维脱色采用了次氯酸钠水溶液，产生废液，会造成 环境污染；纤维粉末粒径为0.5
‑
1mm，而且添加量仅25
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32份，所以这种方法 处理的废旧纺织品纤维在该体系中只能起到填料的作用，不能形成完整的增 强网络，纤维对最终制备的复合材料没有有效的增强作用。另外，双螺杆挤 出机熔融造粒的过程中，如果选用的废旧纺织品纤维中含有棉麻等天然纤 维，螺杆剪切和物料摩擦导致的混合物温度升高会引起棉麻纤维碳化降解， 从而导致物料发泡；然而，如果为了避免纤维碳化而选用弱剪切作用的螺杆， 那么螺杆剪切作用小会导致纤维与基体间的相分离现象明显，增强效果差。 因此，这种方法回收废旧纺织品一方面会对环境造成二次污染，另一方面对 纤维成分要求较高，而且纤维粉末粒径小，添加量低，再生成品质量差，适 用范围狭窄。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有技术对废旧混纺纺织品回收再利用中存在前处理 复杂且易
造成二次环境污染，制备得到的再生材料也存在纤维增强效果差， 力学性能低的问题，提供了一种混杂废旧纺织品制备的纤塑复合材料及其制 备方法和应用，利用本专利技术提供方法制备的纤塑复合材料中纤维与塑料形成 纤维增强网络，再生的纤塑复合材料性能优异、适用范围广，制备方法绿色 简便、周期短，实现了对混杂废旧纺织品的有效回收利用。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的第一方面包括：
[0008]一种纤塑复合材料，包括混杂废旧纺织品和热塑性树脂的制备原料依次 经粉碎、低温固相法挤出造粒、冷顶法挤出成型制备得到；
[0009]所述低温固相法挤出及冷顶法挤出的处理温度不超过230℃。
[0010]优选的，所述制备原料包括以下质量份的物质：混杂废旧纺织品40
‑
80 份、热塑性树脂10
‑
40份、辅料0.1
‑
24份和填料5
‑
30份。
[0011]优选的，所述混杂废旧纺织品选自涤纶及聚乙烯复合物、涤纶及聚丙烯 复合物、涤纶及棉复合物、涤纶及麻复合物和涤纶及尼龙复合物中的一种或 多种。
[0012]优选的，所述热塑性树脂为废旧热塑性树脂。
[0013]进一步优选的，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、共聚PET和氯化 聚乙烯中的一种或多种。
[0014]优选的，所述辅料包括光稳定剂、润滑剂和抗氧剂中的一种或多种。
[0015]优选的，所述制备原料包括以下质量份的辅料：光稳定剂0.1
‑
1份、润 滑剂0.5
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5份和抗氧剂0.5
‑
3份中的一种或多种。
[0016]进一步优选的，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
[0017]进一步优选的，所述润滑剂选自硬脂酸类润滑剂、聚乙烯蜡类润滑剂和 硅酮类润滑剂中的一种或多种。
[0018]进一步优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂330和抗氧剂AO
‑
80 中的一种或多种。
[0019]进一步优选的，所述填料选自滑石粉、钙粉、木粉和竹粉中的一种或多 种。
[0020]本专利技术提供的第二方面包括：
[0021]一种上述技术方案所述纤塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)将混杂废旧纺织品粉碎至50mm以下，与其他已粉碎的制备原料混 合，得到混合物料；
[0023](2)以低温固相法挤出混合物料进行造粒，得到一次处理物料；
[0024](3)以冷顶法挤出按照下述加热温度依次对一次处理物料处理成型， 得到纤塑复合材料；
[0025]所述低温固相法和冷顶法的处理温度不超过230℃。
[0026]优选的，步骤(2)所述低温固相法挤出的处理过程包括：
[0027]第一加热段温度为100
‑
120℃，第二加热段温度为130
‑
180℃，第三加 热段温度为160
‑
210℃，第四加热段温度为160
‑
230℃，第五加热段温度为 160
‑
230℃，第六加热段温度为140
‑
210℃，第七加热段温度为140
‑
210℃。
[0028]进一步优选的，所述步骤(2)低温固相法的第四加热段，加热同时进 行排气。
[0029]优选的，步骤(3)所述冷顶法挤出的处理过程包括：
[0030]第一加热段温度为60
‑
100℃，第二加热段温度为120
‑
140℃，第三段加 热温度为130
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200℃，第四加热段温度为130
‑
200℃，合流芯温度为 130
‑
180℃，模具温度为130
‑
200℃。
[0031]进一步优选的，所述步骤(2)(3)采用单螺杆挤出机完成。
[0032]进一步优选的，步骤(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤塑复合材料，其特征在于，包括混杂废旧纺织品和热塑性树脂的制备原料依次经粉碎、低温固相法挤出造粒、冷顶法挤出成型制备得到；所述低温固相法挤出及冷顶法挤出的处理温度不超过230℃。2.根据权利要求1所述的纤塑复合材料，其特征在于，所述制备原料包括以下质量份的物质：混杂废旧纺织品40
‑
80份、热塑性树脂10
‑
40份、辅料0.1
‑
24份和填料5
‑
30份。3.根据权利要求2所述的纤塑复合材料，其特征在于，所述混杂废旧纺织品选自涤纶及聚乙烯复合物、涤纶及聚丙烯复合物、涤纶及棉复合物、涤纶及麻复合物和涤纶及尼龙复合物中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的纤塑复合材料，其特征在于，所述热塑性树脂为废旧热塑性树脂。5.根据权利要求2所述的纤塑复合材料，其特征在于，所述辅料包括光稳定剂、润滑剂和抗氧剂中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的纤塑复合材料，其特征在于，所述制备原料包括以下质量份的辅料：光稳定剂0.1
‑
1份、润滑剂0.5
‑
5份和抗氧剂0.5
‑
3份中的一种或多种。7.一种权利要求1
‑
6任意一项所述纤塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将混杂废旧纺织品粉碎至50mm以下，与其他已粉碎的制备原料混合，得到混合物料；(2)以低温固相法挤出混合物料进行造粒，得到一次处理物料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧杰，毛亚鹏，钱建华，陈少强，刘世强，陈玲，黄东伟，史善信，刘坐镇，
申请(专利权)人：华东理工大学华昌聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：