[发明专利]单螺杆挤压循环回收PET废膜的生产工艺

说明书

技术领域

 本发明属于废膜挤压技术领域，特别涉及一种单螺杆挤压循环回收PET废膜的生产工艺。

背景技术

我们知道，聚酯（PET）薄膜的品种很多，功能更加细化。主要品种有录音带用强化膜、录像带强化膜、易粘结膜、电绝缘膜、耐热膜、雾化膜、高透明易滑动膜、导光膜、彩色膜、耐候膜、防静电膜、阻气膜、易切断膜、透明导电膜，表面胶化膜，食品包装膜等等，但以聚酯为原料生产的废膜处理回收相关尚未见文献报道。

近几年来，热收缩包装膜得到迅速发展，正从单一的PVC收缩膜扩大到PET、PE、PP、PVDC等多品种薄膜，市场需求的不断变化，热收缩薄膜正向多层次、功能性方向发展，出现了许多新技术和新产品，除了在快餐面食、陶瓷制品、茶具、机械零部件已获得广泛应用外，在军用机械、五金工具的应用上热收缩薄膜与气相防锈的技术相结合，替代涂灌防锈油的方法，已获得广泛使用。 

目前，一般薄膜成型的方法有压延成型法和流延成型法两种：①压延成型法是采用各种混合机械，如：高速混合机、密炼机、双辊混炼机或挤出机；将树脂与各种助剂混合均匀，混合好的塑料团或熔体由喂料机输送给压延机。由于压延机相邻辊筒的转速不同，塑料在两辊筒缝隙中受到一种挤压作用变成薄膜，贴在辊子上进入下一个辊隙，辊隙是逐渐变小的，最后经冷却、卷取，获得一种连续长度的成品。②流延成型法是将树脂溶于溶剂中配成溶液，将此溶液均匀分散到一个连续的金属带上，随金属带的运动经过一个烘箱以蒸发溶剂，然后可由金属带上剥离下薄膜，再经加热辊筒的作用进行干燥，然后经骤冷、卷取，得到连续长度的成品。上述两种方法生产出来的薄膜分别存在着：压延得到的膜，机械强度不高，成品耗电偏大；流延得到的膜，生产效率较低、薄膜的强度也较低、由于采用溶剂，增加了溶剂回收系统，原料单耗高等缺点。 

 现有塑料以及PET聚酯膜回收大多是采用双螺杆的挤出加工形式，薄膜碎片由喂料螺杆强制压入，经同向或异向双螺杆熔融造粒。双螺杆造粒机存在以下问题： 

 1、双螺杆挤出元件制造工艺复杂，加工周期长，使得设备总体造价过高，废膜回收成本高，失去了回收的意义，大量中小企业只得将生产中产生的边角料和废膜扔掉或低价出售给油漆厂等。 

2、由于双螺杆需要定量喂料，而废膜碎片的堆积密度特别低，只有0.01左右，基本无法满足双螺杆的喂料要求。故一般回收用双螺杆的挤出量较低。如目前市场上常见的92机组挤出量仅200公斤/小时。 

3、聚酯塑料属于易降解材料，对水、热都非常敏感，处理不好会使产品粘度降大，如粘度降超过0.03，会影响回用效果，超过0.05，则无法回用，只能降级使用。而双螺杆排气效果差，无法保障粘度降的控制精度。

聚合物膜具有优异的光学透射率和柔韧性，并且能够形成薄且轻的膜。因此，聚合物膜被广泛地用作光学功能膜。特别地，由酰化纤维素等形成的酰化纤维素膜(以下简称为膜)除了具有上述性质之外，还具有韧性和低的双折射。这种膜可以作为装在面板(即近来市场不断扩张的液晶显示屏(LCD))上的偏振片的保护膜。 

在偏振片的生产过程中(在该过程中偏振片被生产出来)，占总数约30％的供给膜被丢弃。随着偏振片市场的急剧扩张，被丢弃的膜(以下简称废膜)迅速地增多。然而，用于废膜的重复利用与回收系统(像废纸的回收系统和废塑料的回收树脂形成系统)还没有得到开发。将废膜燃烧或在填埋场中处理需支付额外的废料加工费用。 

然而，从当前环境问题和资源节约形势的角度来考虑，要求重复利用废膜。作为重复利用废膜的方法，已有从废膜中选择性分离作为膜原料的酰化纤维素的方法，使用废膜作为塑模原料的方法等。然而，在前一种方法中，由于在膜的生产过程中加入了若干添加剂，因而很难从废膜中选择性地仅分离出酰化纤维素。在后一种方法中，由于酰化纤维素不具有熔点且加热时会分解，因而废膜不能用作塑模的原料。 

聚对苯二甲酸乙二醇酯及其共聚物一起称为PET，它们的生产商已经开发了从聚酯膜、纤维和瓶子的生产中回收利用PET废料的方法。从PET中回收对苯二甲酸和乙二醇的方法以解聚作用为基础，例如通过在中性pH条件下或者在酸或碱存在下水解，通过乙酸解、甲醇解或糖原酵解。美国专利号6670503描述了在没有水存在下从PET中回收对苯二甲酸的方法，其使用由一种或多种比对苯二甲酸弱的酸的金属盐组成的试剂，直至获得水溶性化合物，然后接着用水溶解和酸化。