CN112437819A - 由聚对苯二甲酸丙二醇酯制造膨化连续地毯长丝 - Google Patents

由聚对苯二甲酸丙二醇酯制造膨化连续地毯长丝 Download PDF

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Abstract

一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造膨化连续地毯长丝的方法，包括：(1)将从第一挤出机挤出的PTT流分成多个聚合物流，该多个聚合物流中的每个具有相关联的纺丝机；(2)对每个分开的聚合物流添加着色剂；(3)对第一挤出机下游的挤出的聚合物流添加PET；(4)对于每个分开的聚合物流使用一个或多个静态混合组件以使每个分开的聚合物流与其相应的着色剂和PET基本上均匀地混合；以及(5)使用相应的纺丝机将每个与着色剂和任何添加剂基本上均匀混合的聚合物流纺成BCF。

Description

由聚对苯二甲酸丙二醇酯制造膨化连续地毯长丝
背景技术
目前，膨化连续地毯长丝(BCF)通常由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物制成。目前需要由其他聚合物和/或其他聚合物的组合制造BCF的改进方法，以在合理成本下提供具有改进特性(例如，较低可燃性)的BCF。
发明内容
根据具体实施方式，可以通过以下步骤由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝：提供挤出机，使用挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化该聚合物流，在挤出机的下游提供静态混合组件(static mixing assembly)，在挤出机的下游并且在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，使用静态混合组件将聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流，以及将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。可以在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加液体着色剂。静态混合组件可以使聚合物流与PET和液体着色剂混合以产生着色混合聚合物流。着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加熔融聚合物母料(masterbatch)。静态混合组件可以将聚合物流与PET和熔融聚合物母料混合以产生着色混合聚合物流。着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。
用于制造膨化连续地毯长丝的挤出机可以是多螺杆挤出机(multi-screwextruder)，该多螺杆挤出机也可以称为多个螺杆挤出机。
聚合物流可以在挤出机(例如多螺杆挤出机)的下游分成多个单独聚合物流，并且可以为每个单独聚合物流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件。可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET、使用静态混合组件以及将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。可以在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对该多个单独聚合物流中的每个流添加液体着色剂。每个相应的静态混合组件可以使多个单独聚合物流中的每个流与PET和液体着色剂混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且相应的着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料。每个相应的静态混合组件可以将该多个单独聚合物流中的每个流与PET和熔融聚合物母料混合，以产生相应的着色混合聚合物流，并且相应的着色混合聚合物流形成膨化连续地毯长丝。可以通过将熔融聚合物母料添加到相应的第二挤出机而对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料。可以通过在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加熔融聚合物母料而对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料。
在多螺杆挤出机实施方式中，可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET、使用静态混合组件以及将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。在多螺杆挤出机实施方式中，可以在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对该多个单独聚合物流中的每个流添加液体着色剂。每个相应的静态混合组件可以使该多个单独聚合物流中的每个流与PET和液体着色剂混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且相应的着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。在其他多螺杆挤出机实施方式中，可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料。每个相应的静态混合组件可以使该多个单独聚合物流中的每个流与PET和熔融聚合物母料混合，以产生相应的着色混合聚合物流，并且相应的着色混合聚合物流形成膨化连续地毯长丝。在多螺杆挤出机实施方式中，可以通过将熔融聚合物母料添加到相应的第二挤出机而对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料。在其他多螺杆挤出机实施方式中，可以通过在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加熔融聚合物母料而对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料。
根据另外的实施方式，可以通过以下步骤由PTT制造膨化连续地毯长丝：提供挤出机，使用挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化该聚合物流，在挤出机的下游提供静态混合组件，在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加液体着色剂，使用静态混合组件将聚合物流与液体着色剂混合以产生着色聚合物流，以及将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。可以对聚合物流添加PET，并且静态混合组件可以使聚合物流与液体着色剂和PET混合以产生着色混合聚合物流，该着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以通过对挤出机添加PET而对聚合物流添加PET。可以通过在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET而对聚合物流添加PET。
聚合物流可以在挤出机(例如，多螺杆挤出机)的下游分成多个单独聚合物流。可以为该多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加液体着色剂、使用静态混合组件以及将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET，并且相应的静态混合组件可以使该多个单独聚合物流中的每个与液体着色剂和PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，该着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以通过在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET而对该多个单独聚合物流中的每个添加PET。
在多螺杆挤出机实施方式中，可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET，并且相应的静态混合组件可以将该多个单独聚合物流中的每个与液体着色剂和PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，该着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以通过在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET而对该多个单独聚合物流中的每个添加PET。
根据另外的实施方式，可以通过以下步骤由PTT制造膨化连续地毯长丝：提供挤出机，使用挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化聚合物流，在挤出机的下游提供静态混合组件，在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加熔融聚合物母料，使用静态混合组件将聚合物流与熔融聚合物母料混合以产生着色聚合物流，并且将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。可以对聚合物流添加PET，并且静态混合组件可以将聚合物流与熔融聚合物母料和PET混合以产生着色混合聚合物流，该着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。
聚合物流可以在挤出机(例如多螺杆挤出机)的下游分成多个单独聚合物流。可以为该多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料、使用静态混合组件以及将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET，并且相应的静态混合组件可以使该多个单独聚合物流中的每个流与熔融聚合物母料和PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，该着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以通过对相应的第二挤出机添加PET而将PET添加到该多个单独聚合物流中的每个流。可以通过在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET而对该多个单独聚合物流中的每个添加PET。
在多螺杆挤出机实施方式中，可以对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET，并且相应的静态混合组件可以使该多个单独聚合物流中的每个流与熔融聚合物母料和PET混合，以产生相应的着色混合聚合物流，该着色混合聚合物流可以形成为膨化连续地毯长丝。可以通过对相应的第二挤出机添加PET而将PET添加到该多个单独聚合物流中的每个流。可以通过在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET而对该多个单独聚合物流中的每个添加PET。
在以下列出的方案中也描述了各种实施方式：
1.一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝的方法，该方法包括：
提供挤出机；
使用挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化聚合物流；
在挤出机的下游提供静态混合组件；
在挤出机的下游并且在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
使用静态混合组件将聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流；以及
将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
2.根据方案1所述的方法，还包括在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加液体着色剂，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流包括使用静态混合组件将聚合物流与PET和液体着色剂混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
3.根据方案1所述的方法，还包括在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加熔融聚合物母料，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流包括使用静态混合组件将聚合物流与PET和熔融聚合物母料混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
4.根据方案1所述的方法，其中，挤出机可选地包括多螺杆挤出机，该方法还包括：
将聚合物流在挤出机的下游分成多个单独聚合物流；以及
对于该多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET、使用静态混合组件以及将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
5.根据方案4所述的方法，还包括在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对该多个单独聚合物流中的每个流添加液体着色剂，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流包括使用相应的静态混合组件将该多个单独聚合物流中的每个流与PET和液体着色剂混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将相应的着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
6.根据方案4所述的方法，还包括对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流包括使用相应的静态混合组件将该多个单独聚合物流中的每个流与PET和熔融聚合物母料混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将相应的着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
7.根据方案6所述的方法，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料包括对相应的第二挤出机添加熔融聚合物母料。
8.根据方案6所述的方法，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料包括在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加熔融聚合物母料。
9.一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝的方法，该方法包括：
提供挤出机；
使用挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化该聚合物流；
在挤出机的下游提供静态混合组件；
在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加液体着色剂；
使用静态混合组件将聚合物流与液体着色剂混合以产生着色聚合物流；以及
将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
10.根据方案9所述的方法，还包括对聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
其中，使用静态混合组件将聚合物流与液体着色剂混合以产生着色聚合物流包括使用静态混合组件将聚合物流与液体着色剂和PET混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
11.根据方案10所述的方法，其中，对聚合物流添加PET包括对挤出机添加PET。
12.根据方案10所述的方法，其中，对聚合物流添加PET包括在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET。
13.根据方案9所述的方法，其中，挤出机可选地包括多螺杆挤出机，该方法还包括：
将聚合物流在挤出机的下游分成多个单独聚合物流；以及
对于该多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加液体着色剂、使用静态混合组件以及将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
14.根据方案13所述的方法，还包括对该多个单独聚合物流中的每个流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与液体着色剂混合以产生着色聚合物流包括使用相应的静态混合组件将该多个单独聚合物流中的每个流与液体着色剂和PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将相应的着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
15.根据方案14所述的方法，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET包括在相应的静态混合组件之前或沿着相应的静态混合组件的长度在相应的静态混合组件的上游端和下游端之间添加PET。
16.一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝的方法，该方法包括：
提供挤出机；
使用挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化该聚合物流；
在挤出机的下游提供静态混合组件；
在静态混合组件之前或沿着静态混合组件的长度在静态混合组件的上游端和下游端之间对聚合物流添加熔融聚合物母料；
使用静态混合组件将聚合物流与熔融聚合物母料混合以产生着色聚合物流；以及
将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
17.根据方案16所述的方法，还包括对聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与熔融聚合物母料混合以产生着色聚合物流包括使用静态混合组件将聚合物流与熔融聚合物母料和PET混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
18.根据方案16所述的方法，其中，挤出机可选地包括多螺杆挤出机，该方法还包括：
将聚合物流在挤出机的下游分成多个单独聚合物流；以及
对于该多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料、使用静态混合组件以及将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
19.根据方案18所述的方法，还包括对该多个单独聚合物流中的每个流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，使用静态混合组件将聚合物流与熔融聚合物母料混合以产生着色聚合物流包括使用相应的静态混合组件将该多个单独聚合物流中的每个流与熔融聚合物母料和PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝包括将相应的着色混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
20.根据方案19所述的方法，其中，对该多个单独聚合物流中的每个流添加PET包括对相应的第二挤出机添加PET。
优选地使用根据本文公开的所有方面、方案和实施方式的静态混合组件来基本上充分地混合通过静态混合组件的组分。如本文使用的，“基本上充分地混合”应理解为是指混合所产生的混合物在离开静态混合组件时始终具有相同成分。也就是说，当在相对于静态混合组件的下游端的不同位置处获取所得混合物的样品时，每个样品应具有相同或基本上相同的成分。
附图说明
已经概括地描述了各种实施方式，现在将参考附图，这些附图不必然按比例绘制，并且在附图中：
图1描绘了根据本文所述的各种实施方式的用于生产和着色膨化连续长丝的制造工艺的高度概览；
图2描绘了根据特定实施方式的工艺流程，用于根据本文所述的各种实施方式对第一挤出机下游的熔融聚合物流添加着色剂和PET；
图3是根据本文所述的各种实施方式的适合于用作图2的第一挤出机的多螺杆挤出机的立体图；
图4是根据本文所述的各种实施方式的图2的多螺杆挤出机的示例性多螺杆段的剖视图；
图5是根据本文所述的各种实施方式，在通过图2所示的一个或多个静态混合组件之前，着色剂在熔融聚合物流中的分散的截面端视图；
图6是根据本文所述的各种实施方式，在通过图2所示的一个或多个静态混合组件之后，着色剂在熔融聚合物流中的分散的截面端视图；
图7是根据本文所述的各种实施方式的图2的一个或多个静态混合元件中的根据特定实施方式的一个示例性静态混合元件的截面端视图；
图8是根据本文所述的各种实施方式的彼此联接以形成静态混合组件的图7的八个示例性静态混合元件的侧视图；
图9是根据本文所述的各种实施方式的示例性螺旋静态混合组件的立体图；
图10是根据本文所述的各种实施方式的图9的螺旋静态混合组件的透视剖视图，示出了四个螺旋静态混合元件；
图11描绘了根据特定实施方式的工艺流程，用于根据本文所述的各种实施方式对第一挤出机下游的几个熔融聚合物流添加各种着色剂和PET；
图12描绘了根据另一实施方式的工艺流程，用于根据本文所述的各种实施方式对第一挤出机下游的几个熔融聚合物流添加各种着色剂和PET；
图13描绘了根据本文所述的各种实施方式的静态混合组件和一个或多个颜色注射组件的侧视图，静态混合组件具有彼此联接以形成静态混合组件的单独的静态混合元件，颜色注射组件联接到静态混合组件；
图14描绘了根据本文所述的各种实施方式的用于生产和着色具有浊色效果的膨化连续长丝的制造工艺的高度概览；
图15描绘了根据本文所述的各种实施方式的具有分别用于向聚合物流提供液体着色剂和PET的颜色注射端口和聚合物注射端口的聚合物流导管的剖视图；
图16A描绘了根据本文所述的各种实施方式的处于关闭构造的颜色注射端口的侧视图，其中颜色探针处于回缩位置；
图16B描绘了根据本文所述的各种实施方式的处于打开构造的颜色注射端口的侧视图，其中颜色探针处于伸出(deploy，展开)位置；
图16C描绘了根据本文所述的各种实施方式的颜色注射端口的流接合部分的剖视图，示出了前缘流动控制装置和后缘流动控制装置；
图17A至图17B分别描绘了根据本文所述的各种实施方式的PET注射端口的前视图、侧视图和俯视图；以及
图18描绘了根据本文所述的各种实施方式的用于在膨化连续长丝的制造期间将液体着色剂引入到聚合物流中的工艺的高度概览。
具体实施方式
现在将更详细地描述各种实施方式。应理解，本文的公开内容能够以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于以下阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使本公开充分且完整，并且将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。同样的标号始终表示同样的元件。
概述
下面描述用于由回收聚合物(例如回收的PET聚合物)、原始聚合物(例如原始的PET聚合物)以及PTT和PET聚合物的组合制造纤维并对其着色的新工艺。在各种实施方式中，这些新工艺可以包括例如：(1)使用第一挤出机挤出聚合物(例如PET或PTT)；(2)对第一挤出机下游的挤出聚合物添加液体着色剂和/或对第一挤出机下游的挤出聚合物添加熔融聚合物母料；(3)在将挤出聚合物流的流动保持在聚合物流压力下的同时，改变颜色注射端口中的颜色探针；(4)如果挤出聚合物流基本上是PTT，则将其他聚合物(例如PET)添加到挤出聚合物流；(5)使用一个或多个静态混合元件(例如，多达36个静态混合元件或更多)将挤出聚合物、任何添加的液体着色剂、任何添加的聚合物母料以及任何添加的PET基本上均匀地混合；以及(6)使用纺丝机将均匀混合的挤出聚合物和添加的着色剂/PTT纺成膨化连续长丝(BCF)，该膨化连续长丝具有基于所添加的着色剂和/或母料的颜色。本文所述的工艺可以例如减少与当转换到不同的染色剂(例如，用于产生不同颜色的着色剂或用于产生不同颜色的聚合物母料)时改变使用特定挤出机生产的BCF的颜色相关的浪费量。应注意，如本文使用的，术语“着色剂”是指例如任何形式(例如，固体、液体、熔融等)的用于改变聚合物的颜色的任何着色剂、染色剂或着色添加剂，包括但不限于液体着色剂、完全配混的着色剂、着色剂原料和聚合物母料。
在各种实施方式中，第一挤出机包括多旋转螺杆挤出机(MRS挤出机)。在特定实施方式中，该工艺还可包括例如以下各项中的一项或多项：(1)将从第一挤出机挤出的熔融聚合物流分成多个聚合物流(例如，多达六个聚合物流)，该多个聚合物流中的每个具有相关联的纺丝机；(2)对每个分开的聚合物流添加着色剂和/或对每个分开的聚合物流添加熔融聚合物母料；(3)如果相应的聚合物流基本上是PTT，则将其他聚合物(例如PET)添加到每个分开的聚合物流；(4)使用用于每个分开的聚合物流的一个或多个静态混合组件将每个分开的聚合物流及其相应的着色剂和其他添加剂基本上均匀地混合；以及(5)使用相应的纺丝机将每个聚合物流与其基本上均匀混合的着色剂和任何添加剂纺成BCF。在这种实施方式中，用于生产和着色膨化连续长丝的工艺可以利用单个第一挤出机来生产多种不同颜色的长丝(例如，地毯纱线)。
在各种实施方式中，此新工艺可以例如：(1)当产生或改变使用特定挤出机生产的BCF的颜色时，比其他工艺产生更少的废物，从而节省时间、金钱和产品；(2)便于以相对较低的成本生产小批量的特定颜色的长丝(例如，用于小地毯或不太流行颜色的地毯)；(3)增加单个挤出机可同时生产的长丝颜色的数量；(4)在保持PET和PTT混合物在纺丝之前的混合时间令人满意的同时，允许制造设备和生产线配置的灵活性；以及(5)在提供多种着色剂能力的同时，另外使PET和PTT地毯长丝的制造流水线化。
以下各种实施方式将在利用原始的或回收的PET聚合物来生产BCF的背景下以及在利用PTT来生产BCF的背景下进行描述。当使用原始的或回收的PET来生产BCF时，可以不添加另外的聚合物，而可以添加着色剂和/或聚合物母料。可替代地，当使用PTT制造BCF时，可以添加其他聚合物以改善所得BCF的阻燃性和其他特性。在对PTT添加其他聚合物的实施方式中，还可以添加着色剂和/或聚合物母料。将在对PTT流添加PET的背景下描述本文的各种实施方式。当对PTT流添加PET或其他聚合物并且混合物经历延长的时间段的挤出和混合时，可能发生被称为酯交换(transesterification)的化学过程。酯交换导致难以在纺丝机中纺丝的混合物。
传统上，酯交换是一个因素，这是因为对PTT流添加PET与将所得聚合物流纺成BCF之间的时间(此时间段在本文中将被称为“滞留时间”)使得酯交换可能发生。然而，当在将第一生产线分成多个第二生产线(每个第二生产线具有第二挤出机和静态混合组件，如在以下各种实施方式中描述的)之前利用在第一生产线上使用第一挤出机的生产线时，酯交换可能妨碍纺丝过程。因此，如下所述的实施方式提供在第一挤出机的下游对PTT流添加PET或其他聚合物，而不是如传统上所做的那样在第一挤出机处对PTT流添加PET或其他聚合物。PET的添加可以在第二挤出机处、在静态混合组件处或在静态混合组件内(例如，或者在一个或多个动态混合组件中)发生。在第一挤出机的下游对PTT流添加PET或其他聚合物可以显著缩短滞留时间，这可以改善在将聚合物混合物纺成BCF之前混合的聚合物流的特性。
根据以下公开的其他方面，系统和方法提供了改进的向聚合物流和颜色注射端口的着色剂添加，其允许在不需要关闭生产线的情况下移除和更换颜色探针和/或颜色探针通道插塞。本文的实施方式提供了将液体着色剂注射到聚合物流的中心位置(或其他位置)中，同时保持聚合物流的层流特性。本文的实施方式还提供了将聚合物母料注射到聚合物流的中心位置中，同时保持聚合物流的层流特性。颜色注射端口和组件将颜色探针准确地放置在聚合物流内，同时提供颜色探针的回缩和插入，同时将聚合物流保持在所需的聚合物流压力下。当颜色探针被移除和更换(例如，被另一颜色探针或被插塞移除和更换)时，颜色注射端口和组件防止聚合物流通过颜色注射端口回流。以此方式，生产线可以在颜色探针更换和颜色探针通道插塞期间继续运行，节省了与停止和启动生产线相关的大量时间和相应成本，而在传统的颜色探针更换中是需要这些时间和成本的。
更详细的讨论
图1描绘了用于生产和着色BCF的BCF制造工艺100的高度概览，该BCF例如用于地毯和其他产品的生产。根据各种实施方式，BCF制造工艺通常可以分解成五个操作：(1)使聚合物薄片(例如PET或PTT)通过挤出机，该挤出机熔化薄片并纯化所得聚合物(操作102)以产生聚合物流；(2)可选地将挤出的聚合物流分成多个聚合物流，并且对该多个聚合物流中的每个添加着色剂(例如，液体着色剂或熔融聚合物母料)(操作104)；(3)如果聚合物流是PTT，则在第一挤出机的下游添加PET(操作106)(根据一个实施方式，如果聚合物流是PET，则可以不添加另外的PET或其他聚合物)；(4)如果适用，则使用一个或多个静态混合组件将该多个聚合物流中的每个与其相应的所添加的着色剂和PET基本上均匀地混合(操作108)；以及(5)将基本上均匀混合和着色的多个聚合物流中的每个供给到相应的纺丝机中，相应的纺丝机将聚合物转换成长丝以用于制造地毯(操作110)。下面更详细地描述这五个操作。
操作1：使用挤出系统熔化和纯化PET或PTT
在各种实施方式中，使用挤出系统熔化和纯化PET(例如PET薄片和/或颗粒)或PTT的操作可以包括制备用于挤出的PET或PTT以及使用合适的挤出机熔化和纯化PET或PTT。如上所述，本文的实施方式适用于将PET加工成BCF和将PTT加工成BCF二者，以及将混合聚合物(例如，包括PTT和PET二者的聚合物混合物)加工成BCF。应理解，关于PET的制备和加工以及关于PTT的制备和加工所描述的实施方式是可互换的，只有微小的例外。换句话说，如果描述了关于将PET流加工成着色的BCF产品的工艺，则应理解，相同的工艺适用于PTT流，除非另外描述。
这种例外可以包括回收PET制备的加工和对PTT流添加PET。将回收消费品材料制备成PET薄片以产生PET流的讨论不适用于PTT，这是因为PTT不是源自回收消费品材料的。此外，当讨论将PTT流加工成着色的BCF产品时，可以如本文所描述地添加PET以改善所得产品的阻燃性和其他特性。PET的添加可能不适用于PET流的加工，因为这样做将几乎没有益处。
A.制备用于挤出的PET或PTT
在特定实施方式中，制备用于挤出的PET的操作可以基于PET的来源而变化。例如，在各种实施方式中，该工艺可以利用：(1)原始的PET(例如，原始的PET颗粒的形式)；(2)回收的PET(例如，从回收的PET瓶和其他合适来源磨碎成的回收的PET薄片的形式)；和/或(3)原始的和回收的PET的组合。在利用回收的PET的各种实施方式中，制备用于挤出的这种PET的操作可以包括分选、磨碎、清洗和/或设计成在挤出之前从回收的PET中去除任何(例如，一些)杂质的其他操作。这些其他PET制备操作例如在利用原始PET或利用PTT的工艺的实施方式中可能是不必要的。因为在本文所述的工艺中使用回收的PET可以导致除了与如本文所述的由于着色剂变化而减少废物相关的成本之外的额外成本节约，所以本文所述的工艺可特别集中于使用回收的PET，但是不应理解为将公开的实施方式仅限于回收的PET。
在一个特定实施方式中，制备用于挤出的PET可以包括由消费后瓶或其他来源的回收PET制备PET聚合物的薄片。在标题为“用于制造膨化连续长丝的系统和方法”的美国专利第8,597,553号中描述了将消费后瓶进行制备以用于生产膨化连续长丝的示例性工艺，该专利全部内容通过引用结合于此。由消费后瓶制备PET聚合物的薄片的操作可以包括例如：(A)对消费后的PET瓶进行分选并将这些瓶磨碎成薄片；(B)清洗薄片；以及(C)识别和去除任何杂质或不纯的薄片。
将消费后的PET瓶进行分选并磨碎成薄片
在各种实施方式中，多包从各种回收设施获得的干净且混合颜色的回收的消费后(例如“便利回收”)PET瓶(或其他容器)可以用作用于所公开的系统和方法的消费后PET容器的来源。在其他实施方式中，消费后PET容器的来源可以是退回“押金”的瓶(例如，价格包括当消费者在消耗瓶的内容物之后退回瓶时退回给消费者的押金的PET瓶)。便利回收或退回的“消费后”或“回收”容器可能包含少量非PET污染物。容器中的污染物可以包括例如非PET聚合物污染物(例如，聚氯乙烯(PVC)、聚交酯(PLA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)等)、金属(例如，黑色金属、有色金属)、纸、纸板、沙子、玻璃或可能在收集的回收PET中找到的其他的不想要的材料。非PET污染物可以例如通过以下描述的各种工艺中的一种或多种从所需PET组分中去除。
在特定实施方式中，较小的部件和碎片(例如，尺寸大于2英寸的部件和碎片)经由旋转筒筛从瓶或容器去除。各种金属去除磁体和涡流系统可以结合到该工艺中以去除任何金属污染物。
在特定实施方式中，可以通过造粒操作(例如，使用来自威斯康星州新柏林市的坎伯兰工程公司的50B造粒机)获得分选的材料，以使瓶或容器以粉碎、磨碎、切碎和/或其他方式尺寸减小至例如小于半英寸的尺寸。可以利用近红外光学分选设备(例如俄勒冈州尤金市的Bulk Handling Systems Company的NRT多分选红外机器，或田纳西州那什维尔的National Recovery Technologies的Spyder红外机器)来去除可能与所得“脏薄片”(例如，在造粒操作期间形成的PET薄片)混合的任何松散的聚合物污染物(例如，PVC、PLA、PP、PE、PS和PA)。另外地或替代地，可以利用自动X射线分选设备(例如田纳西州那什维尔的National Recovery Technologies的VINYLCYCLE机器)从所得脏薄片去除污染物。另外地或替代地，可以利用配备有相机检测系统的自动颜色分选设备(例如田纳西州那什维尔的National Recovery Technologies的Multisort ES机器)从所得脏薄片去除污染物，另外地或替代地，任何标签或其他剩余废物可以在进入清洗过程之前经由空气分离系统从所得脏薄片去除。
清洗薄片
在各种实施方式中，脏薄片然后可以混合到一系列清洗罐中。作为清洗工艺的一部分，在各种实施方式中，可以利用水性密度分离来使瓶盖(例如，烯烃瓶盖)与较高比重的PET薄片分离，该瓶盖可以例如作为来自回收的PET瓶的残余物而存在于脏薄片中。在特定实施方式中，在加热至大约190华氏度的苛性碱浴中清洗薄片。在特定实施方式中，苛性碱浴保持氢氧化钠的浓度大约是0.6％到大约1.2％。在各种实施方式中，例如，对苛性碱浴添加肥皂表面活性剂以及消泡剂，以进一步增加薄片的分离和清洁。然后双重漂洗系统从薄片中清洗掉苛性碱。
在各种实施方式中，作为减小薄片的水含量的初始步骤，可以对清洗过的PET聚合物薄片进行干燥。薄片可以离心地脱水，然后用热空气干燥，以至少基本上去除任何表面水分。为了进一步干燥薄片，系统可以将薄片放置在预调节器中大约20分钟至大约40分钟(例如，大约30分钟)，在此期间预调节器可以将表面水从薄片吹掉。
然后可以通过静电分离系统(例如，佛罗里达州杰克逊维尔市的Carpco Inc.的静电分离器)和/或薄片金属检测系统(例如，MSS金属分选系统)处理所得“清洁薄片”，以进一步去除残留在薄片中的任何金属污染物。在特定实施方式中，空气分离操作可以去除可能残留在干净薄片中的任何残留标签碎片。在各种实施方式中，可以使用薄片颜色分选步骤(例如，使用爱尔兰邓多克市的TSM Control Systems的OPTIMIX机器)对薄片进行颜色分选，以去除可能残留在薄片中的任何颜色污染物。在各种实施方式中，至少部分地基于拉曼技术的电光薄片分选器(例如，德国卡尔斯鲁厄市的Unisensor SensorSysteme GmbH的Powersort 200)可以进行聚合物分离以去除残留在薄片中的任何非PET聚合物。此操作还可以进一步去除任何残留的金属污染物和颜色污染物。
在各种实施方式中，这些步骤的组合可以输送基本上清洁的(例如，清洁的)PET瓶薄片，其包含小于大约百万分之五十的PVC(例如，25ppm PVC)和小于大约百万分之十五的金属，以在下述下游挤出工艺中使用。
识别并去除杂质和不纯的薄片
在各种实施方式中，在清洗薄片之后，将这些薄片送入传送器并用高速激光系统扫描以进一步去除污染物。在各种实施方式中，一个或多个特定激光器可以配置为检测特定污染物(例如，PVC、铝)的存在。可以用空气射流从薄片主流中吹出被识别为基本上不是由PET聚合物组成的薄片。在各种实施方式中，非PET薄片的所得比例可以小于25ppm。
在各种实施方式中，该系统可以适于确保正被加工成长丝的PET聚合物基本上不含水(例如，完全不含水)。在特定实施方式中，将薄片置于预调节器中大约20分钟至大约40分钟(例如，大约30分钟)，预调节器在此期间将表面水吹离薄片。在特定实施方式中，间隙水可以保留在薄片中。在各种实施方式中，这种“湿”薄片(例如，包含间隙水的薄片)可以使用挤出机(例如，如关于本文的各种实施方式所述的挤出机)加工，该挤出机可以包括设计成除了其他之外，还去除在相对快速干燥过程之后保留在薄片中的间隙水的真空装备。
使用挤出系统来熔化和纯化PET或PTT薄片
图2描绘了根据特定实施方式的用于生产具有添加的着色剂(例如，液体着色剂、固体着色剂、熔融液体聚合物母料、液体聚合物母料、固体聚合物母料、复合着色材料等)的BCF的示例性工艺流程。如图2所示，在各种实施方式中，可以使用合适的第一挤出机202接收、熔化和纯化PTT 200，例如以上述任何方式制备的任何合适的PTT 200。在特定实施方式中，第一挤出机202包括任何合适的挤出机，例如多螺杆挤出机(例如，多旋转螺杆(“MRS”)挤出机，诸如在标题为“用于生产熔融塑料材料的挤出机”的美国专利第7,513,677号中描述的MRS挤出机，该专利通过引用结合于此)、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、行星式挤出机或者任何其他合适的多螺杆挤出系统。图3和图4中示出了示例性的多螺杆挤出机400。
如可以从图3和图4中理解的，在特定实施方式中，多螺杆挤出机包括用于将材料供给到多螺杆段420的第一单螺杆挤出机段410和用于将材料从MRS段运走的第二单螺杆挤出机段440。
如可以从图3中理解的，在各种实施方式中，PET可以首先通过多螺杆挤出机的第一单螺杆挤出机段410供给，例如，该第一单螺杆挤出机段可以(例如经由剪切)产生足够的热量以至少基本上熔化(例如熔化)湿薄片。
在各种实施方式中，然后可以将所得的聚合物流(例如熔融PET的聚合物流)供给到挤出机的多螺杆段420中，在多螺杆段中挤出机通过多个开放室将聚合物流分成多个不同的聚合物流(例如4个、5个、6个、7个、8个或更多个流)。图4示出了根据特定实施方式的多螺杆段420的详细剖视图。在各种实施方式中，例如在此图所示的实施方式中，多螺杆段420(例如MRS段)将聚合物流分成八个不同的流，这八个不同的流随后通过八个卫星螺杆425A至425H供给。如可以从图3和图4中理解的，在特定实施方式中，这些卫星螺杆基本上彼此平行(例如，平行)并且基本上平行于多螺杆挤出机400的主螺杆轴线。
如图4所示，在各种实施方式中，卫星螺杆425A至425H可以布置在单螺杆滚筒428内，该单螺杆滚筒安装成围绕其中心轴线旋转。卫星螺杆425A至425H可以配置为在与单螺杆滚筒428旋转的方向相反的方向上旋转。在各种其他实施方式中，卫星螺杆425A至425H和单螺杆滚筒428可以在相同的方向上旋转。在各种实施方式中，卫星螺杆425A至425H的旋转可以由环形齿轮驱动。在一些特定实施方式中，单螺杆滚筒428的旋转可以是每个单独的卫星螺杆425A至425H的旋转的大约四倍快。在某些其他特定实施方式中，卫星螺杆425A至425H以基本上相似(例如相同)的速度旋转。
在各种实施方式中，如可以从图4中理解的，卫星螺杆425A至425H容纳在相应的挤出机桶内，这些挤出机桶可以例如对多螺杆段420的外室开放大约30％。在特定实施方式中，卫星螺杆425A至425H和单螺杆滚筒428的旋转增加了聚合物流的表面交换(例如，暴露于开放室的熔融聚合物的表面积比先前系统中的多)。在各种实施方式中，多螺杆段420产生的熔体表面积可以是由共同旋转双螺杆挤出机产生的熔体表面积的例如大约20倍至大约30倍。在特定实施方式中，多螺杆段420产生的熔体表面积可以是由共同旋转双螺杆挤出机产生的熔体表面积的例如大约25倍。
在各种实施方式中，多螺杆挤出机的多螺杆段420可以装配有真空泵，该真空泵可附接到多螺杆段420的真空附接部分422，使得真空泵经由多螺杆段的壳体中的合适开口424与多螺杆段的内部连通。在另一些实施方式中，多螺杆段420可以装配有一系列真空泵。在特定实施方式中，真空泵配置为将多螺杆段420的内部内的压力减小到大约0.5毫巴与大约25毫巴之间。在其他特定实施方式中，真空泵配置为将多螺杆段420中的压力减小到小于大约5毫巴(例如，大约1.8毫巴或更小)。在其他特定实施方式中，真空泵配置为将多螺杆段420中的压力减小到大约0毫巴和大约1.5毫巴之间(例如，大约0毫巴和大约1毫巴之间)。在其他特定实施方式中，真空泵配置为将多螺杆段420中的压力减小到大约0.5毫巴和大约1.2毫巴之间。在其他特定实施方式中，真空泵配置为将多螺杆段420中的压力减小到大约0毫巴和大约5毫巴之间。在特定实施方式中，与挤出机400一起使用的真空泵是由德国贝格海姆的Arpuma GmbH制造的喷射真空泵。
由多螺杆段420(例如MRS段)中的真空泵产生的多螺杆段420中的低压真空可以去除其中当熔融聚合物通过多螺杆段420时存在于熔融聚合物中的挥发性有机物和/或当湿薄片进入挤出机400时存在于湿薄片中的任何间隙水的至少一部分。在各种实施方式中，低压真空从聚合物流中去除基本上全部(例如全部)的水和污染物。
在一些实施方式中，在熔融聚合物流过多螺杆段420之后，熔融聚合物的流可以重新组合并流入多螺杆挤出机的第二单螺杆段440。在各种实施方式中，所得的单个熔融聚合物流可以接着流过包括至少一个过滤器的过滤系统。这种过滤系统可以包括两级过滤(例如，40微米筛网过滤器，随后是25微米筛网过滤器)。虽然在各种实施方式中，如上所述地在真空过程期间去除水和挥发性有机杂质，但是诸如铝颗粒、沙子、尘土和其他污染物的微粒污染物可能残留在聚合物熔体中。因此，此过滤步骤在去除微粒污染物(例如，在多螺杆段420中未去除的微粒污染物)方面可能是有利的。
在特定实施方式中，粘度传感器可以用于感测熔融聚合物流的熔体粘度，例如，在其通过过滤系统之后感测熔融聚合物流的熔体粘度。该系统可以利用粘度传感器来测量流的熔体粘度，例如，通过测量流在已知区域上的压降来测量流的熔体粘度。在特定实施方式中，响应于测量到的低于预定水平(例如，低于大约0.8g/dL)的流的特性粘度，该系统可以丢弃流的具有低特性粘度的部分和/或降低多螺杆段420中的压力以便在聚合物熔体中实现较高特性粘度。在特定实施方式中，减小多螺杆段420中的压力是在计算机控制的反馈控制回路中使用粘度传感器与真空泵以基本上自动的方式(例如自动地)执行的。
从聚合物中去除水和污染物可以通过允许聚合物中的聚合物链再连接并延长链长来改进回收的PET聚合物的特性粘度。在特定实施方式中，在回收的聚合物熔体通过与附接的真空泵一起操作的多螺杆段420之后，回收的聚合物熔体具有至少大约0.79dL/g(例如，大约0.79dL/g至大约1.00dL/g)的特性粘度。在特定实施方式中，通过低压多螺杆段420纯化回收的聚合物熔体(例如，通过去除污染物和间隙水来纯化)。在特定实施方式中，通过经过低压环境来去除的水包括来自用于清洗如上所述的回收的PET瓶的清洗水的水以及来自通过在例如第一单螺杆挤出机段410中熔化PET聚合物而产生的未反应的水(例如间隙水)二者。在一些实施方式中，聚合物中存在的大部分水是清洗水，但是可有一定比例的未反应的水。
在特定实施方式中，通过低压多螺杆段420纯化回收的聚合物流(例如，通过去除污染物和间隙水来纯化)并且使回收的聚合物在结构上基本上类似于纯的原始的PET聚合物(例如，在结构上与纯的原始的PET聚合物相同)。在特定实施方式中，所得聚合物是回收的PET聚合物(例如，100％地从消费后的PET产品获得，该消费后的PET产品例如PET瓶或容器)，回收的PET聚合物具有适合于基本上仅使用(例如仅使用)来自回收的PET产品的PET生产PET地毯长丝的聚合物品质。
操作2：对第一挤出机下游的聚合物流添加着色剂
在特定实施方式中，在通过上述挤出工艺挤出并纯化回收的PET聚合物、原始的PET或PTT之后，可以对所得聚合物流添加着色剂(例如液体着色剂、固体着色剂、熔融液体聚合物母料、液体聚合物母料、固体聚合物母料、复合着色材料等)。图2示出了在经由第二挤出机206添加着色剂A 204和PET 220之前通过第一挤出机202的PTT 200的聚合物流。图2同样适用于正被处理的聚合物流是PET 220的实现方式。
第二挤出机206可以包括任何合适的挤出机，例如任何合适的单螺杆挤出机、多螺杆挤出机或者本文所述的其他挤出机(例如双螺杆挤出机、行星式挤出机或任何其他合适的挤出系统)。在特定实施方式中，合适的第二挤出机206可以包括，例如，由康涅狄格州波卡塔克市的David-Standard LLC制造的HPE-150水平挤出机。在其他特定实施方式中，合适的第二挤出机206可以包括，例如，MRS挤出机。
着色剂A 204可以包括固体着色剂，例如粒状颜色浓缩物、固体聚合物母料或固体复合着色材料，第二挤出机206可以配置为在对聚合物流添加着色剂A 204之前使着色剂A至少部分地熔化。在各种其他实施方式中，着色剂A 204可以包括其他添加剂，例如可以有助于将着色剂结合到聚合物的载体树脂。在其他实施方式中，着色剂A 204可以包括任何合适的液体着色剂，例如液体颜色浓缩物、液体聚合物母料或液体复合着色材料，这些液体着色剂可以使用任何合适的泵(例如，代替使用第二挤出机206和固体着色剂)泵送到聚合物流中。
在各种实施方式中，该工艺还可包括监测第一挤出机202的生产量(例如聚合物输出量)以确定适当量的稀释(例如适当的稀释比)，使得可以对第一挤出机202下游的聚合物流添加适当量的着色剂A 204。在各种实施方式中，期望的稀释比可以包括大约百分之一的十分之一至大约百分之八(例如，大约百分之二)的稀释比。在其他实施方式中，稀释比可以包括任何其他合适的稀释比(例如，百分之一、百分之二、百分之三、百分之四、百分之五、百分之六、百分之七等)。在特定实施方式中，稀释比可以基于使用该工艺最终生产的BCF的所需颜色而变化(例如，多达大约百分之二十)。
在各种实施方式中，在第一挤出机202的下游添加着色剂204可以在颜色转换期间节省浪费。例如，当在生产第一颜色的BCF到生产第二颜色的BCF之间切换时，可能必须改变添加到聚合物流的着色剂204(例如，从将导致第一颜色的BCF的第一着色剂到将导致第二颜色的BCF的第二着色剂)。如本领域技术人员将理解的，在从对聚合物流添加第一着色剂切换到对聚合物流添加第二着色剂之后，残余的第一着色剂可以保留在介于添加着色剂的工艺中的点与纺丝机212之间的系统中。例如，残余的第一着色剂可以保留在第二挤出机206、一个或多个静态混合组件208或工艺中使用的任何其他物理机构(例如图2所示的任何机构)或连接系统的各个部件的任何管道或管路中。
如本领域技术人员将理解的，在用第二着色剂进行该工艺适当的时间量之后，通过该工艺生产的BCF将最终具有所需的第二颜色(例如，因为第一着色剂将最终基本上从系统中排出)。然而，在将第二着色剂而非第一着色剂添加到该工艺中的转换点和该工艺开始产生期望颜色的BCF的点之间，该工艺可能产生一些具有不期望颜色的废BCF(例如，至少部分地由于残留的第一着色剂)。
在各种实施方式中，使用本文所述方法生产的废BCF可显著低于使用其他工艺(例如，在诸如MRS挤出机的第一挤出机中挤出之前将着色剂添加到PET的其他工艺)在颜色转换期间生产的废BCF。例如，在各种实施方式中，本文所述的工艺可以将废BCF限制于运行单个包装的着色剂(例如，第二着色剂)时产生的BCF的量，这可例如导致小于大约100磅的废物。在特定实施方式中，以这种方式减少废物可以导致BCF生产中的成本节约。
操作3：对挤出的聚合物流添加PET
根据图2所示的实施方式，正被处理的聚合物流是PTT 200聚合物流。在此实例中，不是如常规进行的那样对第一挤出机202添加期望量的PET220，而是可以对第二挤出机206添加PET 220(例如，仅添加PET 220而不添加着色剂)。在另一实例中，不是对第一挤出机202添加期望量的PET 220，而是将PET 220与着色剂A204一起添加到第二挤出机206。当存在其他设备或生产线配置问题时，这些配置可能是特别有利的，该问题是生产线的长度延长到如下程度：如果在第一挤出机202而不是如图2所示的在第二挤出机206的下游添加PET220，则将产生过多滞留时间，从而导致不期望的酯交换。将根据图11和图12所示的实施方式更详细地讨论将PET添加到PTT流中。将根据图15和图17A至图17C描述用于将PET 220提供到PTT 200的聚合物流中的聚合物注射端口的结构方面。
操作4：使用一个或多个静态混合组件来混合聚合物流与所添加的着色剂
在特定实施方式中，在将着色剂A204添加到熔融聚合物流之后，该工艺可以包括使用一个或多个静态混合组件208(例如，一个或多个静态混合元件)将着色剂A204混合并分散在整个聚合物流中。如本领域技术人员可以理解的，部分地由于聚合物流(例如由于聚合物流)的粘度，当对聚合物流添加染料或其他着色剂时，染料和流可能不混合。在各种实施方式中，聚合物流的流动是基本上层流的(例如层流的)，这可以例如进一步导致缺乏混合。图5描绘了聚合物流导管500的剖视图，该聚合物流导管包含已经添加着色剂520的聚合物流510。如此图所示，着色剂520没有与聚合物流510混合。一般而言，未混合的聚合物流510和着色剂520可能不适合形成BCF(例如，因为所得长丝可能不具有一致的、均匀的颜色)。图6描绘了图5的聚合物流导管500，其中着色剂520和聚合物流510已经(例如均匀地)混合到着色聚合物流530中。在各种实施方式中，这种基本上均匀的混合通过使用一个或多个静态混合组件(例如图2所示的一个或多个静态混合组件208)来实现。一般而言，图5所示的这种均匀混合的着色聚合物流530可以更加适合于生产均匀着色的BCF。
图7描绘了示例性静态混合元件700，该静态混合元件在各种实施方式中可以用于实现聚合物流和所添加的着色剂(例如，图2的着色剂A204)的基本上均匀(例如均匀)的混合。如可以从此图中理解的，静态混合元件700可以包括壳体702(例如，基本上圆形或圆柱形的壳体)并且插入到聚合物流导管或其他壳体中(例如，结合到聚合物流导管或其他壳体中)。在此图所示的实施方式中，静态混合元件700可以包括设置在壳体702内的多个混合杆704。在特定实施方式中，静态混合元件700通过引导两种或更多种粘性材料遵循设置在壳体702内的混合杆704的几何结构而产生混合，这些混合杆使流连续地分开和重组。在各种实施方式中，可以在较短长度的静态混合元件上实现非常高度的混合。在特定实施方式中，静态混合元件700可以不包括移动部件，并且可以由任何合适的材料制成，例如高强度热处理不锈钢、合适的塑料或任何其他合适的材料。
在特定实施方式中，图2所示的静态混合组件208可以包括任何合适的静态混合元件，例如由纽约的布鲁克林区的Stamixco公司制造的Stamixco GXR 40/50或GXR 52/60。在标题为“用于静态混合器的混合元件和用于生产这种混合元件的工艺”的美国专利第8,360,630号中描述了用作静态混合组件或在静态混合组件内使用的合适的混合元件，该专利的全部内容结合于此。在其他实施方式中，该一个或多个静态混合组件208可以包括任何其他合适的静态混合元件，该静态混合元件具有合适的混合杆布置，以用于使着色剂在整个聚合物流中分散。在特定实施方式中，该一个或多个静态混合组件208可以包括多个单独的静态混合元件，例如图8所示的单独的静态混合元件700。图8描绘了八个静态混合元件700a至700h，这些静态混合元件彼此联接以形成静态混合组件208。在其他实施方式中，静态混合组件208可以包括任何合适数量的单独的静态混合元件700(例如，多达36或40个单独的静态混合元件)。在特定实施方式中，单独的静态混合元件700可以相对于彼此在任何合适的方向上定向(例如，当如图8所示彼此联接时相对于彼此随机地定向)。在其他实施方式中，静态混合元件可以定向成使得它们相对于彼此交替地水平和竖直对准。在另一些实施方式中，每个相邻的静态混合元件基本上垂直于相邻的静态混合元件。在另一些实施方式中，这些单独的静态混合元件能以任何合适的未对准或对准的方式布置。
在各种其他实施方式中，静态混合组件208可以包括合适数量的静态混合元件，这些静态混合元件包括一个或多个合适的螺旋混合元件。图9描绘了示例性螺旋静态混合组件900，该螺旋静态混合组件可配置有基本上圆柱形(例如圆柱形)的壳体902，在该壳体中可以设置至少一个螺旋混合元件904。如此图所示，该至少一个螺旋混合元件904可以限定前缘906，该前缘在圆柱形壳体902的相对内部部分之间(例如，沿着圆柱形壳体902的直径)延伸。在各种实施方式中，前缘906可以是基本上平面的(例如线性的)并且可以具有任何合适的厚度。如可以从此图中理解的，前缘906可以将流入螺旋静态混合组件900的聚合物流分(例如平分)成两个流(例如，前缘906的第一侧上的第一流和前缘906的第二侧上的第二流)。在特定实施方式中，当材料通过螺旋混合元件904时，前缘906可以将流量分成基本上相等的流。
图10以剖视图描绘了图9的螺旋静态混合组件900，其示出了可以设置在壳体902内的四个螺旋混合元件904。如可以从图10中进一步理解的，每个单独的螺旋混合元件904(例如螺旋混合元件904a)可以由基本上矩形(例如矩形)的板构成，该板限定了前缘906a和已经扭转大约180度(例如180度)的后缘908a。如此图所示，螺旋混合元件904a的前缘906a和后缘908a彼此基本上平行(例如平行)。同样如图所示，螺旋混合元件904a以螺旋形状在前缘906a和后缘908a之间延伸。虽然在此图中示出为在前缘906a和后缘908a之间具有180度的扭转，但是应理解，在各种其他实施方式中，螺旋混合元件904a和各个螺旋混合元件904中的每个可以具有任何其他合适的螺旋形状或其部分。例如，在特定实施方式中，该螺旋混合元件904中的一个或多个可以包括限定前缘906和后缘908的基本上矩形的板，其中后缘已经扭转0度至360度中的任何其他合适的量(例如，45度、90度、270度等)。在另一些实施方式中，螺旋混合元件904中的一个或多个相对于其直径可以具有任何合适的长度。
如可以从图10中进一步理解的，在各种实施方式中，每个特定的螺旋混合元件904a至904d可以与相邻的螺旋混合元件904成角度地设置在壳体902内。例如，螺旋混合元件904a可以设置成使得螺旋混合元件904a的后缘908a与螺旋混合元件906b的前缘906b形成角度。在特定实施方式中，相邻螺旋混合元件904的后缘908a和前缘906b可以彼此形成任何合适的角度。在特定实施方式中，相邻的螺旋混合元件904的后缘908a和前缘906b可以彼此形成在大约0度至大约90度中的角度。在特定实施方式中，相邻的螺旋混合元件904的后缘908a和前缘906b可以至少部分地彼此邻接并且是基本上共面的(例如共面的)。在特定实施方式中，相邻的螺旋混合元件904的后缘908a和前缘906b可以在彼此之间形成特定的角度(例如，0度、90度、45度或任何其他合适的角度)。用于上述工艺的合适的螺旋静态混合组件可以包括例如由北卡罗来纳州夏洛特市的JLS International制造的合适的螺旋静态混合组件。
应理解，为了本公开的目的，静态混合组件208能以任何期望的布置来构造，该布置可以向聚合物流提供期望数量的一个或多个单独的混合元件。例如，静态混合组件208可以包括在单个壳体内的单个混合元件，其中一个或多个混合杆704和/或一个或多个螺旋混合元件904设置在壳体内。可替代地，静态混合组件208可以包括串联地定位在单个壳体内的多个静态混合元件。根据又一可替代的实施方式，静态混合组件208可以包括多个静态混合元件，每个静态混合元件具有定位成彼此相邻串联的其自身的相应壳体。在此实施方式中，该多个静态混合元件被共同认为是静态混合组件208。例如，在特定实施方式中，静态混合组件208包括多达36个单独的静态混合元件(例如，36个静态混合元件、34个静态混合元件等)。在另一些实施方式中，静态混合组件208可以包括足以使熔融聚合物与所添加的着色剂基本上均匀地(例如均质地)混合(例如，使熔融聚合物和所添加的着色剂基本上均匀地混合成如图6所示的着色聚合物流530)的任何其他合适数量的静态混合元件。这可以包括例如多达40个静态混合元件或任何其他合适的数量。
在特定实施方式中，该一个或多个静态混合组件208可以包括静态混合元件的任何合适的组合，例如图7所示的静态混合元件700以及图9和图10所示的螺旋静态混合组件900和/或螺旋混合元件904的任何合适的分解。例如，在特定实施方式中，静态混合组件208可以包括36个螺旋混合元件904。在其他实施方式中，静态混合组件208可以包括36个图7的静态混合元件700。在各种实施方式中，静态混合组件208可以包括任何合适数量的交替的图7所示的静态混合元件700以及图9和图10所示的螺旋混合元件904。在各种其他实施方式中，静态混合组件208可以具有多达总共40个(例如36个)或更多个图7所示的单独的静态混合元件700以及图9和图10所示的螺旋混合元件904。在这些实施方式中，图7的静态混合元件700和螺旋混合元件904能以任何合适的顺序和方式(例如，特定顺序、随机顺序、诸如重复图案的图案等)布置和组合。
在聚合物流中产生浊色
根据各种实施方式，可能希望产生用于生产颜色不均匀的地毯和其他产品的BCF。具体地，可能希望产生具有浊色效果的BCF。为了本公开的目的，具有浊色效果的BCF可以包括具有任何不均匀颜色的BCF，例如包括相同颜色的不同深浅度的BCF(例如，从一个深浅度到另一个深浅度之间逐渐变化)。通常，可以使用一根或多根纱线或长丝来产生浊色效果，该纱线或长丝具有一个暗端和一个亮端，它们被捻在一起以产生浊色纱线。然而，使用本文所述的概念和技术，可以使用单纱来产生浊色效果，而不利用常规的加捻工艺。
根据各种实施方式，与用于产生本文别处所述的均匀混合且均匀的着色聚合物流的至少30个单独的静态混合元件相比，可以使用更少数量的静态混合元件(例如，单独的静态混合元件700、螺旋混合元件904)来产生聚合物流和所得BCF产品的浊色效果特性。例如，在一些实施方式中，可以使用较少数量的单独静态混合元件700或螺旋静态混合元件904(例如，小于30的任何离散数量)来产生图2的静态混合组件208。在各种实施方式中，通过使用相对较少数量的单独静态混合元件，注射到穿过静态混合组件208的聚合物流的层流的着色剂在被纺丝机212接收之前可能不会均匀地混合到聚合物流中。
虽然在各种实施方式中，提供具有较少的单独静态混合元件(例如，静态混合元件700、螺旋静态混合元件904)的静态混合组件208可以在所得聚合物流中产生浊色特性，但是本文所述的各种实施方式可以产生浊色效果，同时允许利用相同的BCF制造系统来产生均匀着色的BCF和具有浊色效果的BCF，其中在各种实施方式中，在改变两种产品的制造运行之间的系统设置方面花费最少的时间和工作。
转到图13，示出了示例性静态混合组件208，该静态混合组件具有联接在一起的多个单独的静态混合元件700或904，以产生一段长度的静态混合组件208，聚合物流流过该组件并混合。应理解，为了清楚的目的，图13所示的静态混合组件208示出为具有减少数量的单独的静态混合元件700或904。如本文所公开的，各种实施方式的静态混合组件208可以具有多于30个(例如36个、40个)单独的静态混合元件700或904。
根据各种实施方式，静态混合组件208可以具有沿着静态混合组件208的长度定位的一个或多个颜色注射组件1302a至1302n(共同称为颜色注射组件1302或颜色注射端口1302)和/或液体注射喷嘴。该一个或多个颜色注射组件1302可以包括任何类型的端口，该端口适合于促进着色剂从一个或多个颜色探针1304注射到位于静态混合组件208内的聚合物流中。根据一个实施方式，该一个或多个颜色注射组件1302包括用于接收该一个或多个颜色探针1304和/或联接到该一个或多个颜色探针1304的一个或多个机构的螺纹。在其他实施方式中，该一个或多个颜色注射组件1302和该一个或多个颜色探针1304可以经由快速断开连接装置1306联接在一起，该快速断开连接装置允许该一个或多个颜色探针1304容易且快速地连接到颜色注射组件1302/从颜色注射组件断开。将在下面根据图15和图16A至图16C来详细描述根据各种实施方式的颜色注射组件1302的各种特征。
一旦颜色探针1304连接到相应的颜色注射组件1302，着色剂就可以从探针注射，通过端口并且进入到以下位置中：基本上在静态混合组件208内的聚合物流的中心位置处的位置、靠近静态混合组件208的壳体(例如壳体702)的内壁的位置和/或任何其他合适的位置。将着色剂注射到聚合物流的中心可以使得混合更均匀，而将着色剂注射到靠近静态混合组件208的壳体702的壁的聚合物流可以在所得的着色聚合物流和相应的BCF产品中产生更明显的浊色效果。
图13示出了沿着静态混合组件208的长度定位在三个不同位置的三对颜色注射组件1302a、1302b、1302n和四个单独的颜色注射组件1302c、1302d、1302e、1302f。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，任何数量的颜色注射组件1302可以被用于沿着静态混合组件208的长度的每个相应距离处，并且一个或多个颜色注射组件1302的组可以被定位在沿着静态混合组件208的长度的任何相应距离处。在特定实施方式中，一个或多个颜色注射端口定位在混合组件内的至少2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个连续的相应的相邻混合元件对中的每一对之间。
例如，虽然该一个或多个颜色注射组件1302在一些位置处成对地示出(成对的颜色注射组件1302a、1302b、1302n)，但是多个实施方式可以在沿着静态混合组件208的长度的每个位置处仅利用单个颜色注射组件1302，或者可以可替代地在沿着静态混合组件208的长度的每个位置处利用多于两个颜色注射组件1302。在各种实施方式中，该一个或多个颜色注射组件1302围绕静态混合组件208的圆周的定位可以不同。例如，第一颜色注射组件1302a可以定位在静态混合组件208的顶侧(即，当观察圆形横截面时在0度位置处)，而沿着静态混合组件208的长度位于下游的第二颜色注射组件1302b可以定位在静态混合组件208的右侧(即，当观察圆形横截面时在90度位置处)。如果在聚合物流内的非中心(例如，靠近静态混合组件208的壳体的壁)的位置处注射着色剂，则颜色注射端口/组件1302围绕静态混合组件208的圆周的各种径向定位可以在离开静态混合组件208的着色聚合物流中产生不同的浊色效果。
图13所示的静态混合组件208具有一个或多个颜色注射组件1302，这些颜色注射组件位于聚合物流可以进入的静态混合组件208的上游端1308。如上所述，在上游端1308提供着色剂可以使得混合均匀并且相应的均匀的着色聚合物流离开静态混合组件208的下游端1310。然而，如果在上游端1308下游的位置添加着色剂，则可发生着色剂与聚合物流的较少混合，从而产生浊色效果。如所讨论的，在位于静态混合组件208的下游端1310的5至20个单独静态混合元件内的一个或多个颜色注射组件1302n处添加着色剂，所得的着色聚合物流很可能具有不同的浊色效果，可以使用一个或多个纺丝机212来将这种着色聚合物流形成为浊色纱线。
在各种实施方式中，多个颜色探针1304(例如，它们可以配置为在压力下选择性地输送液体着色剂——例如，经由合适的泵装置，诸如下文描述的任何合适的泵装置)可以与位于沿着静态混合组件208的长度的不同位置处的多个对应的颜色注射组件1302同时一起使用，以产生具有多种颜色的浊色效果。例如，具有第一颜色的第一颜色探针1304可以联接到颜色注射组件1302b，而具有第二颜色的第二颜色探针1304可以联接到颜色注射组件1302n。所得的着色聚合物流可以包含关于第一颜色的浊色效果，其比与存在于相同的着色聚合物流中的第二颜色相关联的浊色效果更不明显。这可以发生，因为聚合物流注射有第一颜色(例如，通过颜色注射组件1302b)的时间段比着色聚合物流(包含与第一颜色的混合物)注射有第二颜色(例如，通过颜色注射组件1302n)的时间段长。
可替代地，根据另一实施方式，具有第一颜色的第一颜色探针1304可以联接到在静态混合组件208的顶侧上示出的颜色注射组件1302n，而具有第二颜色的第二颜色探针1304可以联接到在静态混合组件208的底侧上示出的颜色注射组件1302n。在此实施方式中，将两种不同的着色剂在围绕静态混合组件208的圆周的不同径向位置处注射到聚合物流中。这样做可以允许聚合物流、第一着色剂和第二着色剂在离开静态混合组件208的下游端1310之前以独特的浊色效果混合较短的长度。
图14描绘了用于生产和着色具有浊色效果的BCF的BCF制造工艺1400的高度概览，例如用于地毯和其他产品的生产。工艺1400可以如上文关于以上图1的操作102和104所描述地开始。具体地，在操作1402，PET、PTT或其他聚合物薄片通过挤出机，该挤出机熔化薄片并纯化所得聚合物。在操作1404，挤出的聚合物流然后可以可选地分成多个聚合物流。
在操作1406，如果聚合物流是PTT 200，则可以对第一挤出机202下游的聚合物流添加PET 220。在操作1408，一个或多个静态混合组件208可以用于使每个聚合物流混合。在操作1410，着色剂(例如，液体着色剂、固体着色剂、熔融液体聚合物母料、液体聚合物母料、固体聚合物母料、复合着色材料等)可以通过一个或多个颜色注射组件1302添加到一个或多个静态混合组件208。该用于注射着色剂的一个或多个颜色注射组件1302可以基于该一个或多个颜色注射组件1302沿着该一个或多个静态混合组件208的长度的位置来选择。该一个或多个颜色注射组件1302的位置可以确定一种或多种着色剂与位于静态混合组件208内的聚合物流混合的量和/或所得BCF产品的期望的浊色效果。在操作1412，将具有期望浊色效果的聚合物流中的每个供给到相应的纺丝机212中以将聚合物转变成用于制造地毯或其他产品的浊色长丝。
现在转到图15，将描述颜色注射组件1302的示例性实例。图15示出了聚合物流导管1502的剖视图，该聚合物流导管具有分别用于向PTT 200的聚合物流提供液体着色剂和PET 220(例如，或者用于向PET或其他合适的聚合物或聚合物的组合的聚合物流提供液体着色剂)的颜色注射端口1510和聚合物注射端口1508。根据此实例，聚合物流导管1502包括内壳和外壳两者。PTT 200的聚合物流可以流过聚合物流导管的内壳1504(例如，远离观察者，进入页面)。传热液体1507可以在聚合物流导管1502的内壳1504和外壳之间流动。在特定实施方式中，可以使用的合适的传热液体1507是密歇根州米德兰市的Dow ChemicalCompany的DOWTHERM“A”。可以控制传热液体1507以将内壳1502内的PTT 200保持在确定的或期望的温度。在特定实施方式中，PTT 200在大约260℃下在大约1000psi和大约1200psi之间的压力下流动。
在特定实施方式中，凸缘1512(例如，其可以在泵的下游)或其他合适的机构可以控制内壳1504和外壳1502之间的传热液体1507的流动。聚合物注射端口1508可以包括延伸到聚合物流的内部中以将PET 220输送到PTT 200中的聚合物入口管1514。下面将参考图17A至图17B更详细地描述聚合物注射端口1508。
图15的右部示出了示例性颜色注射组件1302，该颜色注射组件配置为接合包含液体着色剂的颜色注射探针1304并且将颜色探针1304定位在聚合物流内。从聚合物流的内部中的此位置，液体着色剂从颜色注射探针1304的流接合部分1516的出口端释放并且进入聚合物流中。根据一个实施方式，在聚合物流的中心位置处将液体着色剂引入聚合物流，该中心位置与聚合物流导管1504的内壳的所有壁基本上等距。
通过将液体着色剂注射到聚合物流的中心，将在下游静态混合组件内混合的效率最大化。如上所述，各种实施方式的静态混合组件208可以具有多于30个(例如36个、40个)单独的静态混合元件700、904。因此，由于此相对大量的单独静态混合元件700、904以及元件的取向，人们将期望着色剂与聚合物流的类似且一致的混合质量，无论在静态混合组件208的上游液体着色剂所注射到的聚合物流内的位置。然而，测试已经显示了意想不到的结果，即当在聚合物流内的中心位置注射液体着色剂时，发生最均匀和一致的混合质量，该中心位置与聚合物流导管的内壳1504的壁基本上等距。为了在此中心位置处实现注射，颜色注射组件1302的流接合部分1516延伸到聚合物流的内部部分中，到达邻近聚合物流的中心位置的位置，使得离开颜色注射探针1304的加压着色剂在聚合物流导管1502的基本上中心的位置处流入加压聚合物流。
类似地，在特定实施方式中，可以将PET 220注射到聚合物流的中心位置，该中心位置与聚合物流导管的内壳1504的所有壁基本上等距。在图15所示的实例中，在沿着包围聚合物流的聚合物流导管的长度的基本上相同的位置处注射PET 220。如在此实例中看到的，聚合物注射端口1508的聚合物入口管1514和颜色注射组件1302的流接合部分1516配置为在聚合物流导管1502的相对侧上。通过在静态混合组件208之前或在该静态混合组件处的相同位置将液体着色剂和PET 220注射到聚合物流的中心，相对短的滞留时间防止PET220和PTT 200混合物的酯交换，同时使通过静态混合组件208的颜色混合效率最大化。
根据各种实施方式，颜色注射组件1302可以包括将颜色注射组件1302联接到聚合物流导管1502的颜色注射器壳体1510。颜色注射器壳体1510可以至少部分地包围延伸穿过颜色注射组件1302的颜色探针通道1526。颜色探针通道1526接合颜色注射探针1304，并且提供用于相应的液体着色剂离开颜色注射探针1304并进入聚合物流的路线。颜色探针通道1526从流接合部分1516延伸，穿过压力阻挡机构1524，并且穿过柱塞引导件1522和对应的柱塞1520。该柱塞1520经由螺纹或其他紧固机构接合颜色探针1304。柱塞引导件1522配置为引导柱塞1520和对应的颜色注射探针1304通过颜色注射组件1302到达流接合部分1516，以将液体着色剂输送到聚合物流。
应注意，当不需要颜色注射时，可以从颜色注射组件1302移除颜色注射探针1304。然而，通过简单地从颜色注射组件1302移除颜色注射探针1304而不采取进一步的动作，颜色探针通道1526保持空的，从而产生开口，PTT 200可能流入该开口中而不是保留在聚合物流导管1502中。这可能导致PTT 200的流动受阻、颜色探针通道1526的堵塞(其可能需要维护以解决)以及PTT 200的浪费。为了防止这种情况，可以将颜色探针通道插塞插入到颜色探针通道1526中。颜色探针通道插塞可以具有与颜色注射探针1304基本上相同的形状和尺寸的外部形状。在各种实施方式中，颜色探针通道插塞可以具有基本上实心的外部，并且该外部可以包括任何合适的材料以帮助在插塞和颜色探针通道1526之间产生密封，从而在插塞可操作地设置在颜色探针通道1526内时防止PTT 200流入颜色探针通道1526。
图16A示出了根据特定实施方式的处于关闭构造1602的颜色注射组件1302的侧视图，其中颜色注射探针1304处于回缩位置。图16B示出了处于打开构造1604的颜色注射组件1302的相同视图，其中颜色注射探针1304处于伸出位置。在关闭构造1602中，颜色注射组件1302与聚合物流流体地脱离，以防止聚合物流在聚合物流压力下进入颜色注射组件1302。
压力阻挡机构1524启用和停用颜色注射组件1302的颜色探针通道1526与聚合物流的流体地联接和脱离。当流体地联接到聚合物流时，颜色注射组件1302可以经由颜色探针通道1526将液体着色剂从颜色注射探针1304提供到聚合物流中。当与聚合物流流体地脱离时，防止颜色注射组件1302将液体着色剂从颜色注射探针1304提供到聚合物流，这是因为颜色探针通道1526与聚合物流被流体地断开或阻塞。
为了实现这种选择性的联接和脱离，压力阻挡机构1524可以利用任何合适的方法在聚合物流导管1502内的聚合物流压力和与聚合物流导管1502相对的压力阻挡机构1524一侧的压力之间提供屏障。例如，压力阻挡机构1524可以利用闸门、压力门或插塞，当颜色探针1304回缩时，该闸门、压力门或插塞在颜色探针通道1526上关闭，或者以其他方式填充颜色探针通道1526，以便防止聚合物流在聚合物流压力下进入柱塞引导件1522。
根据各种实施方式，压力阻挡机构1524配置为包括颜色探针通路1606的圆柱形压力屏障1612。颜色探针通路1606基本上类似于颜色注射组件1302的颜色探针通道1526，使得当颜色探针通路1606与颜色探针通道1526对准时，颜色注射探针1304可以沿着颜色注射组件1302的长度通过圆柱形压力屏障1612回缩和伸出，以分别在关闭构造1602和打开构造1604之间转换。
图16A示出了处于关闭构造1602的颜色注射组件1302，其中颜色探针1304处于回缩位置。图16B示出了处于打开构造1604的颜色注射组件1302，其中柱塞1520和对应的颜色探针1304处于伸出构造。圆柱形压力屏障1612可在打开位置和关闭位置之间旋转。旋转机构1608用于使圆柱形压力屏障1612旋转。旋转机构1608可以包括六角螺母或具有可以由对应工具接合的特征的其他凸起或凹陷结构，以机械地施加扭矩来转动旋转机构1608和所连接的圆柱形压力屏障1612。旋转机构1608可以手动操作或者可以连接到控制器(未示出)，该控制器提供控制信号以响应于反馈回路而启用或停用旋转机构1608，该反馈回路由于颜色探针1304内的低量液体着色剂而提供颜色探针更换指令。
在关闭位置中，如图16A所示，可以使圆柱形压力屏障1612旋转，使得颜色探针通路1606不与颜色探针通道1526对准，并且圆柱形压力屏障1612的外壁产生阻挡颜色探针通道1526的压力屏障，以防止聚合物流在聚合物流压力下进入颜色注射组件1302超过圆柱形压力屏障1612。在打开位置中，如图16B所示，可以使圆柱形压力屏障1612旋转，使得颜色探针通路1606与颜色注射组件1302的颜色探针通道1526对准。当颜色注射组件1302处于打开构造1604时，可以看到颜色探针1304延伸穿过圆柱形压力屏障1612的颜色探针通路1606。
颜色注射探针1304可以与柱塞1520接合。颜色注射探针1304可以螺纹连接到柱塞1520中或者使用任何合适的紧固机构固定在柱塞1520中。带有固定在柱塞内部的颜色注射探针1304的柱塞1520可以在探针引导件1522内朝向和远离圆柱形压力屏障1612运动，从而进入和离开颜色探针通道1526。这种运动可以使用平移机构1610来实现。平移机构1610可以包括螺纹，使得柱塞1520和颜色注射探针1304被拧入和拧出柱塞引导件1522。可替代地或附加地，平移机构1610可以包括任何液压、气动、机电或机械机构，它们可以配置为将柱塞1520和颜色注射探针1304滑动或拧入到柱塞引导件1522中或从柱塞引导件中滑出和拧出。平移机构1610可以手动操作或者可以连接到控制器(如上文关于旋转机构1608描述的)，该控制器响应于反馈回路提供控制信号以启用或停用平移机构1610，该反馈回路由于颜色注射探针1304内的低量液体着色剂而提供颜色注射探针更换指令。
根据各种实施方式，延伸到聚合物流中的颜色注射组件1302的流接合部分1516具有这样的特征：这些特征配置为当聚合物流经过时保持聚合物流的层流或者对该层流的破坏最小。防止或最小化对聚合物流的层流的破坏可以帮助确保将液体着色剂精确地输送到聚合物流的中心位置，以通过下游静态混合组件208进行有效、均匀的混合。图16C是沿着图16A所示的线16C截取的颜色注射组件1302的流接合部分1516的剖视图。具体地，前缘流动控制装置1620a可以附接到颜色注射组件1302的流接合部分1516的前缘，以及后缘流动控制装置1620b可以附接到颜色注射组件1302的流接合部分1516的前缘。前缘流动控制装置1620a和后缘流动控制装置1620b共同称为流动控制装置1620。流动控制装置1620可以是楔形的，或者可以具有任何期望的翼型横截面形状，该翼型横截面形状提供围绕颜色注射组件1302的流接合部分1516的期望的流动特性。
如上所述，当不需要颜色注射时，颜色注射探针1304可以从颜色注射组件1302移除。虽然这最初可以由压力阻挡机构1524来解决，该压力阻挡机构用于使颜色注射组件1302流体地脱离，从而防止颜色注射探针1304将液体着色剂从颜色注射探针1304提供到聚合物流，但是这种脱离使颜色探针通道1526空着，从而产生开口，聚合物流可以流入该开口而不是保留在聚合物流导管中。为了防止产生聚合物流的流动受阻、颜色探针通道1526的堵塞(这可能需要维护来解决)和聚合物的浪费，在各种实施方式中，颜色探针通道插塞可以插入到颜色探针通道1526中。
如上所述，在各种实施方式中，颜色探针通道插塞可以具有与颜色注射探针1304基本上相同的外部形状和尺寸，但是颜色探针通道插塞在颜色注射探针1304可以具有配置为向聚合物流提供着色剂的开口处可以是实心的或以其他方式关闭。可替代地，颜色探针通道插塞可以另外配置为便于聚合物流入颜色探针通道1526。在特定实施方式中，颜色探针通道插塞可以与颜色注射探针1304在结构上基本相同，除了颜色探针通道插塞可以不具有与颜色注射探针1304的设计成使着色剂流过的开口相对应的开口。
在特定实施方式中，当颜色注射组件1302处于关闭构造1602且颜色探针1304处于回缩位置时，可以移除颜色注射探针1304。接下来，可以安装颜色探针通道插塞来代替颜色注射探针1304，同时颜色注射组件1302处于关闭构造1602。然后，颜色注射组件1302可以被置于打开构造1604中，其中颜色探针通道插塞处于伸出构造，更换颜色注射探针1304并且填充颜色探针通道1526，由此促进对聚合物流的流动的改进。
在特定实施方式中，颜色注射探针1304和/或颜色探针通道插塞可以具有直径在大约一英寸和大约三英寸之间(例如，大约三英寸)的基本上圆形的横截面。颜色探针通道1526可以限定具有基本上圆形内部横截面的基本上圆柱形内部空间，该基本上圆形内部横截面的直径为大约一英寸到大约三英寸(例如，大约三英寸)。而且，颜色注射探针1304和/或颜色探针通道插塞可以具有大约一英寸到大约五英寸(例如，大约三英寸到大约五英寸)的长度，并且由颜色探针通道1526限定的对应内部空间可以具有大约一英寸到大约五英寸(例如，大约三英寸到大约五英寸)的对应长度。
在各种实施方式中，探针通道插塞的外部部分的尺寸基本上与颜色探针通道1526的内部部分一致，从而至少基本上形成阻止聚合物流入颜色探针通道1526的密封(例如，形成密封)。根据以上讨论，在特定实施方式中，探针通道插塞的外部形状与颜色探针的对应形状基本上相同。
现在转到图17A至图17C，将分别讨论用于对PTT 200的聚合物流提供PET 220的聚合物注射端口1508的前视图、侧视图和俯视图。根据各种实施方式，聚合物注射端口1508可以包括包围聚合物入口管1514的流接合端1702。带有聚合物入口管1514的流接合端1702延伸到聚合物流的内部部分中以将PET 220输送到PTT 200中。齿轮泵或其他类型的泵可以操作性地连接到PET 220的来源和聚合物注射端口1508，并且可以被启用以将PET 220输送到聚合物流中。聚合物注射端口1508可以包括冷却线圈，在出于设备改变或任何其他原因而必须使聚合物流停止的情况下，该冷却线圈可以用于冷冻PET 220以使流动停止，然后将其加热直到重新开始流动。
图18描绘了根据本文所述的各种实施方式，在制造膨化连续长丝期间将液体着色剂引入聚合物流的工艺1800的高度概览。工艺1800开始于操作1802，其中PTT 200薄片或其他聚合物薄片(例如PET 220)可以通过挤出机，该挤出机熔化薄片并纯化所得聚合物。在操作1804，挤出的聚合物流然后可以可选地分成多个聚合物流。如果聚合物流是PTT 200的流，则可以在操作1806在第一挤出机208的下游添加PET 220。在操作1808，反馈回路可以用于确定颜色注射探针1304是否需要更换。如果不需要，则可以在操作1810将液体着色剂添加到每个聚合物流。在特定实施方式中，可以对PTT添加PET而不添加着色剂，而在其他特定实施方式中，可以对PTT或PET添加着色剂并添加另一种聚合物。在另一些特定实施方式中，可以对PTT添加PET和着色剂。根据所实施的实施方式，在操作1812，可以使用一个或多个静态混合组件208使每个聚合物流混合，从而将所添加的着色剂和/或PET 220中的一种或两种与熔融的PTT 200混合。在操作1814，可以将每个聚合物流供给到相应的纺丝机212中，以将聚合物转变成BCF，以用于制造地毯或其他产品。
如果，在操作1808，确定颜色注射探针1304需要更换或移除，则工艺1800可以行进到操作1816，在该操作中，相应地开始打开构造1604和关闭构造1602之间的转换。在操作1816，颜色注射组件1302配置为处于打开构造1602，如图15和图16B所示。为了开始转换到关闭构造1604，颜色探针1304从流接合部分1516回缩并通过圆柱形压力屏障1612返回。在操作1818，在使颜色探针1304通过圆柱形压力屏障1612回缩之后，圆柱形压力屏障1612如上所述地旋转，以关闭或阻挡颜色探针通道1526，从而防止聚合物流通过颜色注射组件1302回流。
在操作1820，颜色注射探针1304可以从柱塞1520拧下或以其他方式移除，并且用替换的颜色注射探针替换。可替代地，在操作1820，颜色注射探针1304可以从柱塞1520拧下或以其他方式移除，并且用颜色探针通道插塞替换。在操作1822，使圆柱形压力屏障1612旋转以将颜色探针通路1606与颜色探针通道1526对准，从而打开颜色注射组件1302，并且将替换的颜色探针前进到聚合物流中。工艺1800然后可以进行到操作1810并如上所述地继续。
操作5：使用纺丝机将着色聚合物转变成长丝
返回参考图2，在使用一个或多个静态混合组件208将聚合物流(例如，基本上PET、基本上PTT或混合聚合物流)和/或所添加的着色剂充分混合(例如，均匀混合)之后，可以将所得的着色的和/或混合聚合物流直接供给到BCF(或“纺丝”)机212中，该BCF机可以配置为将熔融聚合物转变成BCF(例如见图2)。在特定实施方式中，纺丝机212通过喷丝头中的小孔挤出熔融聚合物，以便由聚合物生产地毯纱线长丝。在特定实施方式中，熔融的回收的PET聚合物在离开喷丝头之后冷却。然后地毯纱线可以被辊卷取，并且最终变成可以用于生产地毯的长丝。在各种实施方式中，由纺丝机212生产的地毯纱线可以具有在大约3克力/旦(克力每旦尼尔)到大约9克力/旦的韧度。在特定实施方式中，所得地毯纱线具有至少大约3克力/旦的韧度。
在特定实施方式中，在本文描述的工艺中使用的纺丝机212可以是由德国的新明斯特市的Oerlika Neumag制造的Sytec One纺丝机。该Sytec One纺丝机特别适用于难以延伸的纤维，例如尼龙纤维或溶液染色纤维，其中长丝在加工期间易于断裂。在各种实施方式中，Sytec One纺丝机使喷丝头下游的延伸尽可能保持笔直，仅使用一个丝条，并且设计成在存在长丝断裂时快速重新连线。
虽然上面提供的实例描述了使用Sytec One纺丝机来由聚合物生产地毯纱线长丝，但是应理解，可以使用任何其他合适的纺丝机。这种纺丝机可以包括例如任何合适的一丝条纺丝机或三丝条纺丝机，包括由德国的新明斯特市的Oerlika Neumag制造的那些纺丝机，或者由任何其他公司制造的这种纺丝机。
在各种实施方式中，在使用纺丝机212将着色熔体纺成长丝之前，该工艺可以利用一个或多个颜色传感器210来确定着色聚合物流的颜色。在各种实施方式中，该一个或多个颜色传感器210可以包括一个或多个光谱仪，该光谱仪配置为将穿过聚合物流照射的光分离成频谱以确定聚合物流的颜色。在另一些实施方式中，该一个或多个颜色传感器210包括一个或多个相机或其他合适的成像装置，其配置为确定所得聚合物流的颜色。在特定实施方式中，响应于确定聚合物流的颜色是不同于所需颜色的颜色(例如，聚合物流比所需颜色浅、比所需颜色深、是不同于所需颜色的颜色等)，该系统可以丢弃流的具有不正确颜色的部分和/或调节在上游添加到薄片和/或聚合物流的着色剂204的量以调节所得聚合物流的颜色。在特定实施方式中，可以在计算机控制的反馈控制回路中使用该一个或多个颜色传感器210以基本上自动的方式(例如，自动地)执行着色剂204的量的调节。
使用单个第一挤出机生产多个不同颜色的纤维
除了将单个着色剂添加到来自第一挤出机202的单个聚合物流(如上关于图2描述的)之外，本文所述的工艺可以用于从单个第一挤出机生产多个不同颜色的长丝。图11描绘了根据特定实施方式的用于从单个第一挤出机(例如，单个多螺杆挤出机)生产多个不同颜色的长丝的工艺。如可以从图11中理解的，该工艺包括使用任何合适的技术将来自第一挤出机202的PTT 200的聚合物流分成多个单独聚合物流203a至203d(例如四个单独聚合物流)。在其他实施方式中，该工艺可以包括将来自第一挤出机202的聚合物流分成任何合适数量的单独聚合物流(例如，两个单独聚合物流、三个单独聚合物流、四个单独聚合物流、五个单独聚合物流、六个单独聚合物流、七个单独聚合物流、八个单独聚合物流等)。
如图11所示，例如可以使用如上所述的相应挤出机206a至206d来将着色剂(例如，着色剂A至着色剂D 204a至204d)(例如，液体着色剂、固体着色剂、熔融液体聚合物母料、液体聚合物母料、固体聚合物母料、复合着色材料等)添加到每个单独聚合物流。例如，可以使用挤出机206c将着色剂C 204c添加到单独聚合物流203c。另外或代替添加着色剂，可以将PET 220(例如PET 220a至220d)在第二挤出机206a至206d处添加到每个单独聚合物流，如上所述。
一旦将相应的着色剂A至着色剂D 204a至204d和/或PET 220a至220d添加到相应的单独聚合物流203a至203d，便使用相应的一个或多个静态混合组件208a至208d将添加了着色剂A至着色剂D 204a至204d和/或PET 220a至220d的每个单独聚合物流203a至203d基本上均匀混合。例如，一旦将着色剂D 204d和/或PET 220d添加到单独聚合物流203d，所得的着色剂/PET/PTT混合物便通过一个或多个静态混合组件208d，以使着色剂D 204d、PET220d和/或单独聚合物流203d混合(例如，混合到基本上均匀)。在通过该一个或多个静态混合组件208a至208d混合之后，可以使用相应的纺丝机212a至212d将所得相应的着色聚合物流纺成长丝。
在各种实施方式中，监测挤出机的输出以确定每个单独聚合物流203a至203d的生产量可能是重要的。在这些实施方式中，监测生产量可以确保每个单独聚合物流203a至203d具有适当的颜色稀释比，以便添加适量的着色剂A至着色剂D 204a至204d，从而获得期望颜色的BCF。
如可以从图11中理解的，在添加着色剂之前将来自第一挤出机202的挤出聚合物分成多个聚合物流203a至203d可以使得能够使用单个第一挤出机202来生产多个颜色的长丝。此外，通过在第一挤出机202的下游使用多个不同的着色剂和挤出机，该工艺可以在改变所使用的着色剂时促进废物的减少。例如，当使用在挤出机的上游添加颜色的单个挤出机时，存在与转换颜色包相关的浪费，这是因为挤出机必须在改变之间运行足够长的时间量以确保所有先前的颜色已经从挤出机清除(例如，使得先前的颜色都不会保留和与新的颜色混合)。在一些情况下，由于颜色转换而浪费的长丝可以包括多达数千磅的长丝(例如，多达4000磅)。使用(例如，较小的)第二挤出机206a至206d将着色剂引入到第一挤出机202下游的各种单独聚合物流203a至203d可以减少(例如，显著减少)与着色剂的转换相关的废物的量(例如，减少到每次转换低于大约100磅)。此外，在第二挤出机处、在静态混合组件处和/或在静态混合组件内添加PET 220显著缩短了滞留时间，这可以改善在将聚合物混合物纺成BCF之前的混合的聚合物流的特性。
可替代的实施方式
用于生产各种着色的膨化连续长丝的工艺的各种实施方式可以包括不同于上述特征或除了上述特征之外的特征。下面描述可替代的示例性实施方式。
使用泵将液体着色剂添加到聚合物流
图12描绘了可替代的工艺流程，该工艺流程在许多方面可与图11所示的工艺流程相似。然而，在图12所示的特定实施方式中，使用泵214a至214d而不是挤出机将液体着色剂204a至204d添加到单独聚合物流203a至203d。在这些实施方式中，使用液体着色剂可以具有由于不用必须使用另外的第二挤出机而节省附加成本的益处(例如，第二挤出机可具有比泵更大的初始成本支出，比泵更大的运行成本等)。在使用泵214a至214d将液体着色剂214a至214d注射到单独聚合物流203a至203d中的特定实施方式中，该工艺还可以包括当用不同的液体着色剂(例如，不同颜色的液体着色剂)更换特定的液体着色剂(例如，液体着色剂204a)时，更换用于将泵214a至214d连接到单独聚合物流203a至203d的软管。通过在更换着色剂时更换软管，可以进一步减少浪费，因为更换软管被预先清除了先前颜色的任何残留的着色剂。以上关于图15和图16A至图16C描述的颜色注射组件或端口1302可以用于关于图12描述的实施方式和与图11相关联的实施方式。此外，此实例还示出了使用泵224a至224d添加PET220a至220d。以上关于图15和图17A至图17C描述的聚合物注射端口1508可以用于在此实例中注射PET 220a至220d。在各种实施方式中，可以使用泵和挤出机的任何组合(例如，用于着色剂的泵和用于PET的挤出机、用于PET的挤出机和泵着色剂)。
总结
受益于在前述描述和相关附图中呈现的教导，本公开所属领域的技术人员将想到本公开的许多修改和其他实施方式。另外，应理解，各种实施方式可以省略上文描述的步骤中的任何步骤或添加额外步骤。此外，本文描述的任何数值范围旨在涵盖所述范围内的每个整数和分数值(例如，所述范围内的每个有理数值)。
例如，应理解，描述大约从百分之二到大约百分之八的稀释比的范围旨在涵盖和公开从百分之二到百分之八的每个有理数值百分比(例如，2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、2.1％、2.01％、2.001％……7.999％等)。另外，当用于修饰结构描述或数值时，诸如“大约”、“基本上”等的术语旨在涵盖所述形状、值等，以及考虑例如由于制造公差而导致的轻微变化。例如，术语“基本上矩形”旨在描述精确地为矩形(例如，具有以九十度的角度相交的四个边)以及不是精确地为矩形(例如，具有以九十度的可接受公差的角度相交的四个边，例如90°+/-4°)的形状。
根据以上内容，应理解，本公开不限于所公开的具体实施方式，并且修改和其他实施方式旨在被包括在所附权利要求的范围内。虽然本文使用了特定术语，但是其仅在一般和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

Claims (20)

1.一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝的方法，所述方法包括：
提供挤出机；
使用所述挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化所述聚合物流；
在所述挤出机的下游提供静态混合组件；
在所述挤出机的下游并且在所述静态混合组件之前或沿着所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的上游端和下游端之间对所述聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
使用所述静态混合组件将所述聚合物流与PET混合以产生混合聚合物流；以及
将所述混合聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述静态混合组件之前或沿着所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的所述上游端和所述下游端之间对所述聚合物流添加液体着色剂，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述PET混合以产生所述混合聚合物流包括使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述PET和所述液体着色剂混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将所述混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述静态混合组件之前或沿着所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的所述上游端和所述下游端之间对所述聚合物流添加熔融聚合物母料，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述PET混合以产生所述混合聚合物流包括使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述PET和所述熔融聚合物母料混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将所述混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述聚合物流在所述挤出机的下游分成多个单独聚合物流；以及
对于所述多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述PET、使用所述静态混合组件以及将所述混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括在相应的所述静态混合组件之前或沿着相应的所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的所述上游端和所述下游端之间对所述多个单独聚合物流中的每个流添加液体着色剂，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述PET混合以产生所述混合聚合物流包括使用相应的所述静态混合组件将所述多个单独聚合物流中的每个流与所述PET和所述液体着色剂混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将所述混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将相应的所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括对所述多个单独聚合物流中的每个流添加熔融聚合物母料，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述PET混合以产生所述混合聚合物流包括使用相应的所述静态混合组件将所述多个单独聚合物流中的每个流与所述PET和所述熔融聚合物母料混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将所述混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将相应的所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述熔融聚合物母料包括对相应的所述第二挤出机添加所述熔融聚合物母料。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述熔融聚合物母料包括在相应的所述静态混合组件之前或沿着相应的所述静态混合组件的长度在相应的所述静态混合组件的所述上游端和所述下游端之间添加所述熔融聚合物母料。
9.一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝的方法，所述方法包括：
提供挤出机；
使用所述挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化所述聚合物流；
在所述挤出机的下游提供静态混合组件；
在所述静态混合组件之前或沿着所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的上游端和下游端之间对所述聚合物流添加液体着色剂；
使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述液体着色剂混合以产生着色聚合物流；以及
将所述着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括对所述聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述液体着色剂混合以产生所述着色聚合物流包括使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述液体着色剂和PET混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将所述着色聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，对所述聚合物流添加所述PET包括对所述挤出机添加所述PET。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，对所述聚合物流添加所述PET包括在所述静态混合组件之前或沿着所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的所述上游端和所述下游端之间添加所述PET。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括：
将所述聚合物流在所述挤出机的下游分成多个单独聚合物流；以及
对于所述多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述液体着色剂、使用所述静态混合组件以及将所述着色聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括对所述多个单独聚合物流中的每个流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述液体着色剂混合以产生所述着色聚合物流包括使用相应的所述静态混合组件将所述多个单独聚合物流中的每个流与所述液体着色剂和所述PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将所述着色聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将相应的所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述PET包括在相应的所述静态混合组件之前或沿着相应的所述静态混合组件的长度在相应的所述静态混合组件的所述上游端和所述下游端之间添加所述PET。
16.一种由聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)制造膨化连续地毯长丝的方法，所述方法包括：
提供挤出机；
使用所述挤出机将PTT至少部分地熔融成聚合物流并至少部分地纯化所述聚合物流；
在所述挤出机的下游提供静态混合组件；
在所述静态混合组件之前或沿着所述静态混合组件的长度在所述静态混合组件的上游端和下游端之间对所述聚合物流添加熔融聚合物母料；
使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述熔融聚合物母料混合以产生着色聚合物流；以及
将所述着色聚合物流形成为膨化连续地毯长丝。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括对所述聚合物流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述熔融聚合物母料混合以产生所述着色聚合物流包括使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述熔融聚合物母料和PET混合以产生着色混合聚合物流，并且
其中，将所述着色聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括：
将所述聚合物流在所述挤出机的下游分成多个单独聚合物流；以及
对于所述多个单独聚合物流中的每个流提供相应的第二挤出机和相应的静态混合组件，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述熔融聚合物母料、使用所述静态混合组件以及将所述着色聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括对所述多个单独聚合物流中的每个流添加聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
其中，使用所述静态混合组件将所述聚合物流与所述熔融聚合物母料混合以产生所述着色聚合物流包括使用相应的所述静态混合组件将所述多个单独聚合物流中的每个流与所述熔融聚合物母料和所述PET混合以产生相应的着色混合聚合物流，并且
其中，将所述着色聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝包括将相应的所述着色混合聚合物流形成为所述膨化连续地毯长丝。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，对所述多个单独聚合物流中的每个流添加所述PET包括对相应的所述第二挤出机添加所述PET。
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