CN101435113B - 由回收pet瓶片料规模化生产涤纶poy长丝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种由回收PET瓶片料规模化生产涤纶POY长丝的方法，将回收的废弃PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，然后送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，瓶片料表面形成结晶层，然后将瓶片料送入干燥塔进行干燥，干燥后的瓶片料进入螺杆挤出机进行熔融挤压，将所得的熔体送入两级过滤装置进行过滤后，进入纺丝箱，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶POY长丝。这种生产涤纶POY长丝的方法，采用了充填式干燥方式，干燥均匀，运行成本低；在干燥塔中设置了螺旋式搅拌器，解决了回收PET瓶片料在干燥过程中发生“搭桥”的问题；采用两级过滤器，保证了过滤质量。这就可以连续化、规模化生产涤纶POY长丝这一高端产品。
Description
技术领域
本发明提供了一种生产涤纶POY长丝的方法，尤其是一种由PET回收 瓶片料规模化生产POY长丝的方法。
背景技术
聚酯(PET)瓶(如矿泉水瓶、饮料瓶、食用油瓶等)，几乎都是不可生物降解的。随着人们对环保要求的提高，处理回收利用废弃聚酯瓶已成为聚酯工业可持续发展的关键问题。近些年来，虽然人们开发了一些回收利用的方法，但仅限于一些低端产品和实验性质的领域。诸如用回收PET瓶片料(即回收的废弃聚酯瓶粉碎成的片料)制作短纤维，在实验室用小螺杆做生产长丝的实验。中国专利公开号CN1683612公开了一种“由回收的聚酯瓶片料直接制造纤维的生产方法”，东华大学纤维材料改性国家重点实验室用聚酯瓶片回收料试纺涤纶长丝，浙江大发纺织有限公司用瓶片料和再生料生产中空和棉型短纤维等。这些方法中的干燥通常采用转鼓干燥设备，造成干燥后鼓与鼓之间瓶片之间含水份不一致，因而不能生产高端产品。部分方法采用充填式干燥设备，但现有的这一设备只适合加工原生聚酯切片，不能加工回收瓶片料。这些生产方法中的过滤装置采用单级过滤结构，过滤效果差，无法适应瓶片料杂质多的特点，过滤组件频繁更换，生产成本高昂，甚至出现频繁停车，影响生产的稳定性。还存在因瓶片料特性粘度大而造成的螺杆剪切力大、回流大、温度失控等影响高速纺丝的问题。以上原因造成不能实现由回收PET瓶片料为原料，制造涤纶POY长丝的规模化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种由回收PET瓶片料规模化生产涤纶POY长丝的方法，以实现以回收PET瓶片料为原料，规模化生产涤纶POY长丝这一高端产品。
本发明是这样实现的，由回收PET瓶片料规模化生产涤纶POY长丝的方法，其特征在于，将回收的废弃PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，然后送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，瓶片料表面形成结晶层，然后将瓶片料送入干燥塔，在安装有一对螺旋搅拌器的干燥塔内进行干燥，干燥后的瓶片料进入螺杆挤出机进行熔融挤压，将所得的熔体送入由粗过滤器、精过滤器以及两者之间的加压泵组成的两级过滤装置进行过滤，除去熔体中的杂质和对纺丝有害的凝聚物后，进入纺丝箱，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶POY长丝。
这种生产涤纶POY长丝的方法，采用了充填式干燥方式，保证了干燥均匀，与转鼓式干燥相比，解决了大规模生产过程中，鼓与鼓之间含水不一致的问题，且中间过程少，运行成本低；在干燥塔中设置了螺旋式搅拌器，解决了回收PET瓶片料因单位体积质量小且形状不规则，而容易在干燥过程中发生“搭桥”的问题；采用了两级过滤器进行过滤，分粗过滤和精过滤两个层次，粗过滤网目数较少，减轻过滤压力，精过滤网目数较多，保证了过滤质量，过滤效果好。在两级过滤器之间加装的加压泵，解决了由于瓶片回料特性粘度大而造成的螺杆剪切力大、回流大、温度失控等影响高速纺丝的问题。这样，就可以实现以回收PET瓶片料为原料，连续化、规模化生产涤纶POY长丝这一高端产品。可实现日产量45吨、年产量15000吨及以上的规模。
附图说明
图1是本发明中所用的干燥装置结构的示意图。
图2是本发明中所用的过滤装置结构的示意图。
具体实施方式
下面进一步说明本发明。
所述的涤纶POY长丝即为涤纶预取向长丝。
将瓶片料送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶时，结晶温度为170-175℃。送入干燥塔干燥时，干燥温度为165-168℃。干燥后的瓶片料进入螺杆挤出机进行熔融挤压时，螺杆挤出机冷却区的温度≤50℃，一区至六区的温度为278-289℃，逐区升高。将所得的熔体送入由粗过滤器、精过滤器以及两者之间的加压泵组成的两级过滤装置进行过滤时，粗过滤器的过滤精度为50μm，精过滤器的过滤精度为30μm，先进行粗过滤，再进行精过滤。各过滤器内的温度可为286℃。进入纺丝箱的熔体采用高速纺丝工艺进行纺丝时，纺丝箱箱体温度为293℃，计量泵转速31r/min，油剂泵转速25r/min，油剂浓度13％，POY长丝含油0.6％。制得的涤纶POY长丝可直接作为产品出售，也可以对其进行拉伸、变形、定形、上油等后加工，获得深加工产品。
如，在生产265dtex/36F涤纶POY长丝时，主要生产工艺参数如下：
特性粘度IV＝0.74dl/g，含水率为3.5％。
结晶温度170℃，结晶热风置换量每分钟2000立方米。
干燥温度165℃。
螺杆出口压力5MP。
粗过滤50μm，精过滤30μm，精过滤出口压力9MPa。
熔体纺丝温度283℃。
喷丝板径Ф100，36F，微孔孔径2.8μm。
侧吹风0.5m/s。
卷绕速度3200m/min。
POY满卷重量10KG。
所制得的涤纶POY长丝产品经山东省纤维检验局检验，各项指标符合国家标准，可在很多领域替代原生料产品。
如图1所示，在本发明所用的的干燥装置上有结晶床体33，结晶床体上部分别有进料口31和结晶热风出口311，结晶床体下部有结晶热风进口32、底部有原料出口34，结晶热风出口下面的结晶床体内有挡料曲板312，原料出口34通过输送管道35与干燥塔38的上部相连通，干燥塔内纵向安装有一对螺旋搅拌器39，干燥塔下端有出料口36，干燥塔的下部和上部还分别有热风进口37和热风出口310。
使用时，待干燥的回收PET瓶片料经进料口31送入结晶床体33，与从结晶热风进口32进来的温度约为170℃的热风接触，瓶片料的表面形成一层较薄的晶壳，以避免下一步干燥中瓶片料之间的粘连。表面形成晶壳后的瓶片料从原料出口34经输送管道35进入干燥塔内，在螺旋搅拌器39的搅拌作用以及自重的作用下下行，最后从干燥塔下端的出料口36排出，进入下一道工序中的螺杆挤出机内。瓶片料在下行的过程中，与从热风进口进来的温度约为165℃的慢速的热风接触，瓶片料内部含有的水分被干燥出来，随从热风出口310排出的热风排出。
结晶床体的结构与现有的结晶床体基本相同，只是为了适应规模化生产的要求，将结晶床高度适当加大，以增大容积。
如图2所示，在本发明中所用的过滤装置上，有粗过滤器6和另一粗过滤器16，两粗过滤器的进端分别通过安装有阀门5的管路4，与连接在螺杆挤出机1出口上的管路2相连，两粗过滤器的出端分别通过安装有阀门的管路8与加压泵9的进端相连，加压泵的出端分别通过安装有阀门的管路10与精过滤器11及另一精过滤器15的进端相连，两精过滤器的出端分别通过安装有阀门的管路12与连接在两个纺丝箱14上的管路13相连。
各过滤器上，可有用于排出过滤器内的空气的安装有阀门的排气管路7。所述的加压泵为齿轮加压泵。管路2、齿轮加压泵进、出端以及管路12上可分别安装有压力表3。
使用时，回收PET瓶片料在螺杆挤出机1内形成熔体，经管路2分别进入两粗过滤器，被粗过滤器内的网孔较大的滤芯过滤，滤掉较大的杂质后，从两粗过滤器的出端分经管路8进入加压泵9，被该泵加压后，熔体经管路10进入精过滤器，滤掉较小的杂质后，分别经管路12、管路13进入纺丝箱，进行高速纺丝。
粗、精过滤器的具体结构与现有的过滤器基本相同。
Claims (1)
1.由回收PET瓶片料规模化生产涤纶POY长丝的方法，其特征在于，将回收的废弃PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，然后送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，瓶片料表面形成结晶层，然后将瓶片料送入干燥塔，在安装有一对螺旋搅拌器的干燥塔内进行干燥，干燥后的瓶片料进入螺杆挤出机进行熔融挤压，将所得的熔体送入由粗过滤器、精过滤器以及两者之间的加压泵组成的两级过滤装置进行过滤，除去熔体中的杂质和对纺丝有害的凝聚物后，进入纺丝箱，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶POY长丝。
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