CN101144191A - 利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纤维生产方法领域。尤其涉及一种利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法。本发明主要是解决现有技术所存在的生产原料成本高，干燥效率低、均匀性差等技术问题，提供了一种原料成本低廉，干燥效率高、均匀性好的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法。本发明主要步骤为：制作聚酯瓶瓶片；瓶片经过预结晶器和干燥塔连续结晶、干燥；干燥完的瓶片直接进入螺杆挤出机，由纺丝螺杆熔融挤出；熔融的聚酯料再经过一级或两级大过滤面积的熔体过滤器连续过滤，进入纺丝箱体；丝条经过侧吹风冷却，卷绕形成预取向长丝。
Description
技术领域
本发明属于纤维生产方法领域。尤其涉及一种利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法。
背景技术
涤纶作为合成纤维主要品种之一，广泛应用与服装面料及其它非服装领域，但由于其原料来源于石油，价格较高且资源紧张。本发明是利用回收聚酯瓶经粉碎、清洗处理得到的聚酯瓶片，采用连续干燥、熔融、双级过滤生产涤纶预取向长丝(POY)。以往有利用回收聚酯瓶经粉碎、清洗处理得到的聚酯瓶片生产涤纶短纤维的生产方法，但是并没有利用回收聚酯瓶连续干燥生产涤纶预取向长丝(POY)的方法。
如一种中国专利号为CN01819596.2PET的长丝的纺丝和卷绕方法，其主要说明了一般POY长丝的生产方法，其原料为化工用PET原料，生产原料成本高。
聚酯瓶的主要材料为PET，学名聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚酯瓶的回收技术在许多领域已经有应用，例如一种中国专利号为CN00815876.2的回收PET材料的方法和装置，其主权项为：一种回收PET材料的方法，其中使回收的PET材料干燥、结晶和塑性化或熔化并随后或许在过滤后将其加工成PET颗粒，其特征在于，回收的PET材料在预处理过程中被加热并使其在高温下干燥和同时进行结晶，随后，在塑性化或熔化前进行的主处理在真空情况下使PET材料接受再次干燥和结晶以及与预处理相比更高的温度。
但是，一般聚酯瓶的回收技术均为将聚酯瓶回收处理后，利用化学和物理方法制作成PET原料。对于生产POY长丝，并不需要利用普通的聚酯瓶的回收技术，因为一般的聚酯瓶的回收技术方法较复杂，成本高，而生产POY长丝需要的是PET颗粒。因此只需要对聚酯瓶做相对简单的处理，达到生产POY长丝的最低质量标准即可。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的生产原料成本高，干燥效率低、均匀性差等技术问题，提供了一种原料成本低廉，干燥效率高、均匀性好的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法的步骤至少包括以下五步：
i.制作聚酯瓶瓶片；
ii.瓶片经过预结晶器和干燥塔连续结晶、干燥；
iii.干燥完的瓶片直接进入螺杆挤出机，由纺丝螺杆熔融挤出；
iv.熔融的聚酯料再经过一级或两级大过滤面积的熔体过滤器连续过滤，进入纺丝箱体；纺丝箱体温度为：270℃-285℃
v.丝条经过侧吹风冷却，卷绕形成预取向长丝。
原料为回收聚酯瓶经粉碎、清洗处理得到的聚酯瓶片；瓶片形状为大小不一的片状固体，边长为5mm-15mm不等；常规聚酯切片为3mm×4mm规则均匀的粒子，因此聚酯瓶瓶片堆积密度是常规聚酯切片的50％左右。以上为不适合生产的因素，为克服以上因素，采用以下几点进行处理：a.预结晶器内部有环状突出物；b.干燥塔内有环状突出物；c.加大螺杆挤出机进料段槽深度。
聚酯瓶瓶片的含水偏差大，为1-6％不等，而常规聚酯切片小于0.5％且均匀，因此在烘干时需要连续进行且时间较长；采用连续式的烘干既能满足烘干的需要，又能满足后续生产的需要，效率大大提高。
作为优选，所述的制作聚酯瓶瓶片的步骤由分类、粉碎、清洗三步组成。将回收的聚酯瓶进行分类。分类按照聚酯瓶原本灌装物的种类进行，将聚酯瓶分为油性污染的聚酯瓶、水性污染的聚酯瓶两类。
作为优选，所述的聚酯瓶瓶片为形状大小不一的片状固体，边长为5mm-15mm不等。
作为优选，所述的预结晶器内部有环状突出物；预结晶温度180℃-200℃。
作为优选，所述的干燥塔内有环状突出物；干燥温度160℃-180℃。
作为优选，所述的螺杆挤出机进料段槽深18mm-26mm；螺杆挤出温度270-290℃；螺杆挤出机进料段槽较一般螺杆挤出机进料段深，以克服聚酯瓶瓶片较轻薄，不易进入螺杆挤出机的缺点，并且同时提高了挤出速度。
作为优选，所述的经过一级或两级大面积熔体过滤器连续过滤。聚酯瓶瓶片含杂质多，以往单级小面积熔体过滤器不能适应含杂质太多的挤出料的过滤，单级或两级大面积熔体过滤器可以较好的过滤掉杂质，并且维护方便，效率高。
作为优选，所述的熔体过滤器过滤总面积10m2-20m2。本发明采用回收的聚酯瓶瓶片作为原料，聚酯瓶瓶片相对常规聚酯切片含杂质多，因此需要增大过滤面积，或者采用两级过滤，以去除较多的杂质；大过滤面积或分级过滤器可以提高单位时间过滤量，延长过滤器的使用周期。
因此，本发明具有以下优点：构思简单实用，生产方法简单易行，采用废旧利用方式所生产的产品原料成本明显低于常规聚酯切片纺丝产品，并且既节约能源又有利于环保；本方法对于聚酯瓶瓶片干燥速度快、能耗低、干燥均匀，且实现了连续干燥，并且有效防止聚酯瓶瓶片的飞溅与搭桥；POY出丝成型快；提高了生产效率。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
第一步，将回收的聚酯瓶进行分类。分类按照聚酯瓶原本灌装物的种类进行，将聚酯瓶分为油性污染的聚酯瓶、水性污染的聚酯瓶两类。
第二步，将分类后的聚酯瓶按分类粉碎、清洗，处理得到整洁的聚酯瓶片。将第一步分出的两类聚酯瓶分别进行清洗，因为污染物的不同，采用不同的清洗剂，清洗过程相同。将洗净的聚酯瓶放入粉碎机粉碎，粉碎后的聚酯瓶瓶片形状为大小不一的片状固体，边长为5mm-15mm不等，平均直径为12mm。
第三步，将瓶片经过连续结晶、干燥。将瓶片用罗茨风机吹入输送管道，输送管道直径110mm，输送管道连接预结晶器，预结晶器的预结晶温度为190℃。预结晶器内部有环状突出物，它起到防飞溅的作用。预结晶器后连接干燥塔，干燥塔内有环状突出物，做为减压防架桥装置。干燥温度为180℃。
第四步，干燥完的瓶片直接进入螺杆挤出机，由纺丝螺杆熔融挤出；螺杆挤出机进料段槽深22mm，螺杆挤出机1区温度为275℃，螺杆挤出机2区温度为280℃，螺杆挤出机3区温度为285℃，螺杆挤出机4区温度为285℃，螺杆挤出机5区温度为284℃，螺杆挤出机6区温度为284℃。
第五步，熔融的聚酯料再经过两级熔体过滤器连续过滤，进入纺丝箱体，经计量泵、由组件喷出形成丝条；熔体过滤器过滤面积20平方米，箱体温度285℃，
第六步，丝条经过侧吹风冷却，卷绕形成预取向长丝(POY)。侧吹风温度28℃
由于原料几何形状的特性，瓶片片大且轻，容易造成原料输送过程堵塞管道、沸腾结晶时容易飞溅、在干燥塔内架桥堵塞；瓶片堆积密度小且片大容易造成螺杆挤出机进料不畅和进料量不足；瓶片内含杂质多造成过滤设备周期大大缩短。因此本方法在原料的输送、连续结晶、干燥、挤压熔融、过滤设备同常规聚酯切片纺丝设备有一定的不同。见本方法与常规聚酯切片纺丝设备对照表1。
本发明工艺参数与常规聚酯切片纺丝工艺参数对比见表2。
表1纺丝设备对照表
| 项目 | 本方法纺丝 | 常规聚酯切片纺丝 |
| 输送方式 | 罗茨风机 | 压缩空气脉冲输送 |
| 输送管道直径 | 110mm | 90mm |
| 预结晶器 | 内添加防非溅装置 | 无防非溅装置 |
| 干燥塔 | 内添加减压防架桥装置 | 无减压防架桥装置 |
| 螺杆挤出机 | 进料段槽深22mm | 进料段槽深15mm |
| 熔体过滤器 | 双级 | 单级 |
| 熔体过滤器过滤面积 | 20平方米 | 2平方米 |
表2 纺丝工艺参数对照表
| 项目 | 单位 | 实施例1工艺参数 | 常规聚酯切片纺丝工艺参数 |
| 预结晶温度 | ℃ | 190 | 170 |
| 干燥温度 | ℃ | 180 | 165 |
| 螺杆挤出机(1区) | ℃ | 275 | 285 |
| 螺杆挤出机(2区) | ℃ | 280 | 290 |
| 螺杆挤出机(3区) | ℃ | 285 | 292 |
| 螺杆挤出机(4区) | ℃ | 285 | 292 |
| 螺杆挤出机(5区) | ℃ | 284 | 291 |
| 螺杆挤出机(6区) | ℃ | 284 | 291 |
| 箱体温度 | ℃ | 285 | 292 |
| 侧吹风温度 | ℃ | 28 | 23 |
在本文所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神和部分实验作举例说明。本发明所属领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其至少包括以下步骤：
1)制作聚酯瓶瓶片；
2)瓶片经过预结晶器和干燥塔连续结晶、干燥；
3)干燥完的瓶片直接进入螺杆挤出机，由纺丝螺杆熔融挤出；
4)熔融的聚酯料再经过一级或两级大过滤面积的熔体过滤器连续过滤，进入纺丝箱体；
5)丝条经过侧吹风冷却，卷绕形成预取向长丝。
2.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的制作聚酯瓶瓶片的步骤由分类、粉碎、清洗三步组成。
3.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的聚酯瓶瓶片为形状大小不一的片状固体，边长为5mm-15mm不等。
4.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的预结晶器内部有环状突出物。
5.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的干燥塔内有环状突出物。
6.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的螺杆挤出机进料段槽深18mm-26mm。
7.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的经过一级或两级大面积熔体过滤器连续过滤。
8.根据权利要求1所述的利用回收聚酯瓶生产涤纶预取向长丝的方法，其特征在于：所述的熔体过滤器过滤总面积10m2-20m2。
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