專利名稱：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，通常聚氟乙烯樹脂在熔融過程中就伴隨著分解。因此，聚氟乙烯樹脂一般不能采用通常熱塑性樹脂的熔融加工方法。對(duì)于聚氟乙烯薄膜的制備技術(shù)，目前僅美國(guó)杜邦公司有專利報(bào)道，專利號(hào) US3139470,
公開日1964年6月30日。在聚氟乙烯薄膜的生產(chǎn)過程中，在開車、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)過程，與聚氟乙烯樹脂混合均勻后經(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，聚氟乙烯樹脂為100份，潛溶劑為20 200份；
(2)配料經(jīng)過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)過電暈處理，電暈后的薄膜經(jīng)過分切得到成品薄膜。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，熔融過程伴隨分解；
(2)通過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)過程，與聚氟乙烯樹脂混合均勻后經(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，該漿料通過熔體泵輸入模頭，通過模頭間隙流延在運(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 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，該漿料通過熔體泵輸入模頭，通過模頭間隙流延在運(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，該漿料通過熔體泵輸入模頭，通過模頭間隙流延在運(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，該漿料通過熔體泵輸入模頭，通過模頭間隙流延在運(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)過程，與聚氟乙烯樹脂混合均勻后經(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，聚氟乙烯樹脂為100份，潛溶劑為20 200份；(2)配料經(jīng)過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)過電暈處理，電暈后的薄膜經(jīng)過分切得到成品薄膜。
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)過程，與聚氟乙烯樹脂混合均勻后經(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