CN105924931B - 一种塑料螺杆清洗剂及生产和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料螺杆清洗剂及生产和使用方法。该塑料螺杆清洗剂包括以下质量份的原料组分：热塑性弹性体100份，短玻璃纤维40~80份，表面活性剂：α‑烯基磺酸钠4~8份，碱剂：硅酸钠2~5份，润滑剂3~5份。本发明具有安全性高、清洁效果好、成本低廉等优点。其生产方法是将上述原料投入高速混合机形成混匀原料；再将混匀原料挤出、切粒即可。其使用方法是将塑料螺杆清洗剂投入设有螺杆的高分子成型设备中，然后用待成型的高分子原料将塑料螺杆清洗剂挤出，直到清洗完成。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种塑料螺杆清洗剂及生产和使用方法。
背景技术
在目前的塑料制品的生产过程中，为了得到五彩缤纷的产品，需要在加工过程中添加不同的颜料，而且要求各种颜色之间不能有混淆，对加工过程中的如何去色提出了很高的要求。而且，现在的生产中，品种或者颜色更替时对成型设备的清洗效果要求也越来越高。
然而现在的通常做法分两步清洗，先用一种清洗剂对生产机器的螺杆等部件进行预清洗后再使用另一种清洗剂进行二次清洗。这种方法步骤多而且麻烦，如果只是用其中一种清洗剂进行清洗，则往往清洗效果较差，清洗剂也容易残留量也大，不利于提高生产效率，还会对更换的物料颜色或者性能方面会有不利影响。
针对这一问题，申请号为200510100486.7的中国专利公开了一种塑料螺杆清洗剂，只需要一次清洁即可，它有很强的渗透性和活化作用，对残留原料中的颜料迅速溶解，具有用料少、时间短、清除干净以及使用范围广的特点。但是，该清洗剂很难清洗螺杆料筒的死角和缝隙，从而使得清洗效率不高，而且该清洗剂的原料成本偏高。而申请号为201210153665.7的中国专利公开的螺杆清洗剂虽然进一步提高了清洗效率，但是所用原料较多，成本仍然很高。
除了成本高，上述塑料螺杆清洗剂还有两大问题没有解决：一是清洗不彻底，长期生产塑料的设备会有塑料的碳化物（积碳）残留在注塑机的料筒、挤出机的螺杆等部件上，这会导致以后加工出来的塑料出现黑点，影响产品质量。二是人体危害性大，上述清洗剂中大量使用了诸如十二烷基硫酸钠、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷等等对人体有严重危害的物质，对现场工作人员的身体健康十分不利。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种安全性高、清洁效果好、成本低廉的塑料螺杆清洗剂，并提供其生产和使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种塑料螺杆清洗剂，包括以下质量份的原料组分：热塑性弹性体100份，玻璃纤维40~80份，表面活性剂：α-烯基磺酸钠4~8份，碱剂：硅酸钠2~5份，润滑剂3~5份。
采用热塑性弹性体作为基体，它对作为填料的玻璃纤维具有很强的包裹力，且由于本身具有优良的耐冲击性能，高填充后仍具有较好的韧性。采用玻璃纤维作为填料，是因为玻璃纤维对螺杆沟槽内的杂质具有较好的清洗效果。另外，配方添加了助洗剂——表面活性剂α-烯基磺酸钠和碱剂硅酸钠。硅酸钠能有效清洗顽固污渍和积碳，硅酸钠还有悬浮污垢颗粒、防止其再沉积的作用。添加少量润滑剂如硬脂酸或者季戊四醇硬脂酸酯，以改善玻璃纤维与树脂基体间的表面相容性，改善玻璃纤维的分散性。
其中，所述的热塑性弹性体为TPU（热塑性聚氨酯弹性体）、POE（聚烯烃弹性体）或SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）中的任一种；所述的润滑剂为硬脂酸或季戊四醇硬脂酸酯。
综合考量使用效果和成本，上述原料组分调整为以下质量份：TPU 100份，玻璃纤维60份，α-烯基磺酸钠6份，硅酸钠2份，季戊四醇硬脂酸酯3份。
为了清洁效果更好，以上所述的玻璃纤维均为短玻璃纤维。
一种制备上述塑料螺杆清洗剂的方法，包括以下步骤：
1）将热塑性弹性体、玻璃纤维、表面活性剂、润滑剂和碱剂投入高速混合机，以4000r/min搅拌1~3min，形成混匀原料；
2）将混匀原料投入同向双螺杆挤出机中共混并挤出；其中挤出温度设置为180-250℃，转速≥300转/分钟；
3）将步骤2）中挤出的物料投入转速≥200转/分钟的切粒机切粒，即得到塑料螺杆清洗剂。
一种设有螺杆的高分子成型设备的清洗方法，包括以下步骤：
1）将设有螺杆的高分子成型设备的工作温度调整到180℃-250℃，螺杆转速≥50rpm/min；
2）将所述的塑料螺杆清洗剂投入到所述设有螺杆的高分子成型设备中对其进行清洗；
3）将待成型的高分子原料投入所述设有螺杆的高分子成型设备中，将上述塑料螺杆清洗剂挤出；
4）重复步骤2）和3），直到挤出的物料颜色单一且无积碳和色点，即完成对设有螺杆的高分子成型设备清洗。
其中，所述的设有螺杆的高分子成型设备为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、注塑机或吹塑成型机。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、安全性高。本发明提供的塑料螺杆清洗剂均使用化学性质稳定且对人体危害小的物质为原料，不使用十二烷基硫酸钠、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷等等对人体有严重危害的物质，极大地提供了现场的环境安全，有利于保证现场工作人员的身体健康。
2、清洁效果好。本发明使用添加了以往本领域中未使用的硅酸钠，使本发明各成分的有机作用下，有效地清洗顽固污渍和积碳；此外，析出的微量硅酸钠还能悬浮污垢颗粒，进而防止其再沉积，使机器具有一定的抗污能力，有效地提高了机器的清洁度。
3、成本低廉。本发明中一不使用如镁类偶联剂，二不使用二氧化钛、碳化硅等较为昂贵的无机物作为吸附剂和载体，三不使用发泡剂，在保证清洁效果的同时，极地大降低了原料成本，便于在规模地推广使用。此外，本螺杆清洗剂清洗彻底稳定，使用少量即可有效的达到换颜色或换产品的清洗效果，节省大量洗机的时间及成本。
4、本发明采用热塑性弹性体作为基体，大量填充玻璃纤维后，仍然具有较好的韧性，无需添加增韧剂进行增韧改性，即可顺利地挤出造粒，且对挤出机螺杆无损伤。采用热塑性弹性体作为基体，玻纤可实现80%的高填充比例，而通常塑料基体的玻纤填充量不超过50%。高填充带来的直接效果是可以大幅度提高对螺杆的清洗效率，减少清洗剂的用量。
5、使用方便。无需拆卸生产设备的螺杆等部件，提高了设备的使用寿命。
6、生产效率高。使用本发明进行清洗，由于清洁效果好、用时短，这样可以将机器停工时间降到最低，最大限度提高生产率，减少次品率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
采用以下步骤制备塑料螺杆清洗剂：
1）将下列原料：TPU 100份、短玻璃纤维60份、α-烯基磺酸钠6份、硅酸钠2份、季戊四醇硬脂酸酯3份投入高速混合机，在以4000r/min搅拌1~3min，形成混匀原料。
2）将混匀原料投入同向双螺杆挤出机中共混并挤出；其中挤出温度设置为180-250℃，转速≥300转/分钟。
3）将步骤2）中挤出的物料投入转速≥200转/分钟的切料机切粒，即得到塑料螺杆清洗剂。
上述步骤中，也可以用转鼓式混合机等设备替代高速混合机进行预混合。
实施例二至九
实施例二至九与实施例使用的制备方法相同，区别仅在于原料及其配比不同，详见表1：
表1 实施例二至九原料配比表
| 热塑性弹性体 | 短玻璃纤维 | α-烯基磺酸钠 | 硅酸钠 | 润滑剂 | |
| 实施例二 | TPU 100份 | 40份 | 4份 | 2份 | 季戊四醇硬脂酸酯 3份 |
| 实施例三 | TPU 100份 | 80份 | 8份 | 5份 | 季戊四醇硬脂酸酯 5份 |
| 实施例四 | POE 100份 | 40份 | 4份 | 2份 | 硬脂酸 3份 |
| 实施例五 | POE 100份 | 60份 | 6份 | 2份 | 硬脂酸 3份 |
| 实施例六 | POE 100份 | 80份 | 8份 | 5份 | 硬脂酸 5份 |
| 实施例七 | SBS 100份 | 40份 | 4份 | 2份 | 硬脂酸 3份 |
| 实施例八 | SBS 100份 | 60份 | 6份 | 2份 | 硬脂酸 3份 |
| 实施例九 | SBS 100份 | 80份 | 8份 | 5份 | 硬脂酸 5份 |
实施例十
本发明的塑料螺杆清洗剂使用简单，可直接添加到需要更换制品品种或者制品颜色的高分子成型设备中，如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、注塑机、吹塑成型机等。以注塑机为例， 采用以下步骤进行清洗：
1）将设有螺杆的高分子成型设备的工作温度调整到180℃-250℃，螺杆转速≥50rpm/min；
2）将本发明实施例制备的塑料螺杆清洗剂投入到所述设有螺杆的高分子成型设备中对其进行清洗；
3）将待成型的高分子原料投入所述设有螺杆的高分子成型设备中，将上述塑料螺杆清洗剂挤出；
4）重复步骤2）和3），直到挤出的物料颜色单一且无积碳和色点，即完成对设有螺杆的高分子成型设备清洗。
实践证明，本发明提供的塑料螺杆清洗剂能将导致产品有“黑斑”的积碳﹑色点等物质清洗干净，从而可以将机器停工时间降到最低，最大限度提高生产率，减少次品率。本发明提供的塑料螺杆清洗剂清洗设备效果彻底稳定，使用少量（使用量仅为纯聚乙烯树脂洗料的10%~50%）即可有效的达到换颜色或换产品的清洗效果，节省大量洗机的时间及成本。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种塑料螺杆清洗剂，其特征在于，包括以下质量份的原料组分：热塑性弹性体100份，玻璃纤维40~80份，表面活性剂：α-烯基磺酸钠4~8份，碱剂：硅酸钠2~5份，润滑剂3~5份；
所述的热塑性弹性体为TPU、POE或SBS，所述的润滑剂为硬脂酸或季戊四醇硬脂酸酯。
2.根据权利要求1所述的塑料螺杆清洗剂，其特征在于，所述的热塑性弹性体为TPU，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯，具体包括以下质量份的原料组分：TPU 100份，玻璃纤维60份，α-烯基磺酸钠6份，硅酸钠2份，季戊四醇硬脂酸酯3份。
3.根据权利要求1-2任一所述的塑料螺杆清洗剂，其特征在于，所述的玻璃纤维为短玻璃纤维。
4.一种制备权利要求1所述的塑料螺杆清洗剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将热塑性弹性体、玻璃纤维、表面活性剂、润滑剂和碱剂投入高速混合机，以4000r/min搅拌1~3min，形成混匀原料；
2）将混匀原料投入同向双螺杆挤出机中共混并挤出；其中挤出温度设置为180-250℃，转速≥300转/分钟；
3）将步骤2）中挤出的物料投入转速≥200转/分钟的切粒机切粒，即得到塑料螺杆清洗剂。
5.一种采用权利要求1所述的塑料螺杆清洗剂清洗设有螺杆的高分子成型设备的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将设有螺杆的高分子成型设备的工作温度调整到180℃-250℃，螺杆转速≥50rpm/min；
2）将所述塑料螺杆清洗剂投入到所述设有螺杆的高分子成型设备中对其进行清洗；
3）将待成型的高分子原料投入所述设有螺杆的高分子成型设备中，将上述塑料螺杆清洗剂挤出；
4）重复步骤2）和3），直到挤出的物料颜色单一且无积碳和色点，即完成对设有螺杆的高分子成型设备清洗。
6.根据权利要求5所述的设有螺杆的高分子成型设备的清洗方法，其特征在于，所述的设有螺杆的高分子成型设备为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、注塑机或吹塑成型机。
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