EA040205B1 - METHOD FOR MANUFACTURING VOLUME CONTINUOUS ELEMENTARY CARPET FIBER FROM DYED RECORDED POLYETHYLENE TEREPHTHALATE - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING VOLUME CONTINUOUS ELEMENTARY CARPET FIBER FROM DYED RECORDED POLYETHYLENE TEREPHTHALATE Download PDF

Info

Publication number
EA040205B1
EA040205B1 EA201991807 EA040205B1 EA 040205 B1 EA040205 B1 EA 040205B1 EA 201991807 EA201991807 EA 201991807 EA 040205 B1 EA040205 B1 EA 040205B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pet
polymer
recycled
color
flake
Prior art date
Application number
EA201991807
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Томас Р. КЛАРК
Original Assignee
Аладдин Мэньюфэкчеринг Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аладдин Мэньюфэкчеринг Корпорейшн filed Critical Аладдин Мэньюфэкчеринг Корпорейшн
Publication of EA040205B1 publication Critical patent/EA040205B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области использования вторичного полимера. Более конкретно настоящее изобретение направлено на способ изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна из окрашенного вторичного PET (полиэтилентерефталат), который включает в себя как бесцветный, так и окрашенный PET.The present invention relates to the field of using recycled polymer. More specifically, the present invention is directed to a process for making bulk continuous filament carpet fiber from dyed recycled PET (polyethylene terephthalate), which includes both colorless and dyed PET.

Уровень техникиState of the art

Поскольку чистый сырой полимер PET более дорог, чем вторичный полимер PET, а также из-за экологических преимуществ, связанных с использованием вторичного полимера, было бы желательно иметь возможность производить объемное непрерывное элементарное ковровое волокно и другие изделия из 100%-ного вторичного полимера PET (например, полимера PET из использованных бутылок из PET).Because pure raw PET polymer is more expensive than recycled PET polymer, and because of the environmental benefits associated with using recycled polymer, it would be desirable to be able to produce bulk continuous carpet filament and other products from 100% recycled PET polymer ( e.g. PET resin from used PET bottles).

Некоторые документы предшествующего уровня техники касаются использования вторичного полимера для изготовления объемных непрерывных элементарных ковровых волокон. Например, документ US 2011/177283 A1 раскрывает способ формирования волокон PET для ковра, в котором волокна конкретно пригодны для использования ковра в автомобильной промышленности. Также в данном документе ничего не говорится об использовании смеси бесцветных и окрашенных переработанных хлопьевидных частиц PET. Кроме того, являющийся наиболее близким аналогом документ US 2015076725 A1 относится к способу переработки полимеров и других пластиков, который включает (A) измельчение переработанных бутылок из ПЭТ (или другого подходящего переработанного полимера) в группу хлопьев; (B) промывку хлопьев; (C) выявление и удаление примесей, включая нечистые хлопья, из группы хлопьев; (D) пропускание группы хлопьев через экструдер MRS при поддержании давления внутри части MRS экструдера MRS ниже примерно 5 мбар; (E) пропускание полученного расплава полимера через по меньшей мере один фильтр, имеющий номинальное значение микронах менее примерно 50 мкм; и (F) подготовку расплава полимера для переработки в новый продукт. Однако в данном решении требуется интенсивная подготовка и очистка упомянутых полимерных хлопьев для получения используемых в нем очищенных и по существу бесцветных хлопьев. Кроме того, в способе согласно данному решению не принимаются во внимание количества окрашенных и бесцветных хлопьевидных частиц из переработанного полиэтилентерефталата (PET).Some documents of the prior art relate to the use of recycled polymer for the manufacture of bulk continuous elementary carpet fibers. For example, US 2011/177283 A1 discloses a process for forming PET fibers for carpet, in which the fibers are specifically suitable for carpet use in the automotive industry. Also, this document does not say anything about the use of a mixture of colorless and colored recycled PET flakes. In addition, the most closely related document US 2015076725 A1 relates to a method for processing polymers and other plastics, which includes (A) shredding recycled PET bottles (or other suitable recycled polymer) into a group of flakes; (B) washing the flakes; (C) detecting and removing impurities, including impure flakes, from a group of flakes; (D) passing the group of flakes through the MRS extruder while maintaining the pressure within the MRS portion of the MRS extruder below about 5 mbar; (E) passing the resulting polymer melt through at least one filter having a nominal micron value of less than about 50 microns; and (F) preparing the polymer melt for processing into a new product. However, this solution requires intensive preparation and purification of said polymer flakes in order to obtain the purified and essentially colorless flakes used therein. In addition, the method according to this decision does not take into account the amount of colored and colorless flocculent particles from recycled polyethylene terephthalate (PET).

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Одной из технических проблем, решаемых настоящим изобретением, является изготовление сравнительно светлой окрашенной пряжи, включающей при этом окрашенные переработанные хлопьевидные частицы PET. Сравнительно светлая окрашенная пряжа может быть легко перекрашена позднее в данном процессе. Включение окрашенных переработанных хлопьевидных частиц PET требует меньшей обработки переработанных хлопьевидных частиц PET.One of the technical problems solved by the present invention is the manufacture of a relatively light colored yarn, which includes dyed recycled PET flake particles. Comparatively light colored yarn can be easily dyed later in the process. The inclusion of colored recycled PET flakes requires less processing of recycled PET flakes.

В конкретных вариантах осуществления предложенный способ изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна содержит обеспечение многошнекового экструдера, который содержит (1) первый сателлитный шнековый экструдер, содержащий первый сателлитный шнек, вращающийся вокруг центральной оси первого сателлитного шнека; (2) второй сателлитный шнековый экструдер, содержащий второй сателлитный шнек, вращающийся вокруг центральной оси второго сателлитного шнека; и (3) систему регулирования давления, выполненную с возможностью поддержания давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров в диапазоне приблизительно 0-5 мбар. В конкретных вариантах осуществления этот способ дополнительно содержит (1) использование системы регулирования давления для уменьшения давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров до диапазона приблизительно 0-5 мбар; (2) обеспечение множества полимерных хлопьевидных частиц, содержащего вплоть до приблизительно 10% окрашенных хлопьевидных частиц из переработанного полиэтилентерефталата (PET) с остатком из по существу бесцветных хлопьевидных частиц переработанного PET; (3) обеспечение одного или более концентратов красителя; (4) добавление одного или более концентратов красителя ко множеству полимерных хлопьевидных частиц таким образом, чтобы получаемая смесь содержала приблизительно 0-3 мас.% одного или более концентратов красителя; (4) при поддержании давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров в диапазоне приблизительно 0-5 мбар пропускание множества полимерных хлопьевидных частиц и одного или более концентратов красителя через многошнековый экструдер для того, чтобы сформировать полимерный расплав так, чтобы (a) первая часть полимерного расплава проходила через первый сателлитный шнековый экструдер и (b) вторая часть полимерного расплава проходила через второй сателлитный шнековый экструдер; и после стадии прохождения полимерного расплава через многошнековый экструдер формование переработанного полимера в объемное непрерывное элементарное ковровое волокно.In specific embodiments, the proposed method for manufacturing bulk continuous filamentary carpet fiber comprises providing a multi-screw extruder that includes (1) a first satellite screw extruder comprising a first satellite screw rotating about a central axis of the first satellite screw; (2) a second satellite screw extruder comprising a second satellite screw rotating about a central axis of the second satellite screw; and (3) a pressure control system configured to maintain pressure within the first and second satellite screw extruders in the range of approximately 0-5 mbar. In specific embodiments, this method further comprises (1) using a pressure control system to reduce the pressure within the first and second satellite screw extruders to a range of approximately 0-5 mbar; (2) providing a plurality of polymeric flake particles comprising up to about 10% colored flake particles from recycled polyethylene terephthalate (PET) with a balance of essentially colorless flake particles from recycled PET; (3) providing one or more dye concentrates; (4) adding one or more color concentrates to a plurality of polymer flakes such that the resulting mixture contains about 0-3% by weight of one or more color concentrates; (4) while maintaining the pressure within the first and second satellite screw extruders in the range of approximately 0-5 mbar, passing a plurality of polymer flakes and one or more dye concentrates through a multi-screw extruder in order to form a polymer melt so that (a) the first part of the polymer the melt passed through the first satellite screw extruder and (b) the second part of the polymer melt passed through the second satellite screw extruder; and after the step of passing the polymer melt through a multi-screw extruder, spinning the recycled polymer into a bulky continuous carpet filament.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

После описания различных вариантов осуществления в общих чертах ссылка будет теперь сделана на сопроводительные чертежи, которые не обязательно выполнены в масштабе.After describing the various embodiments in general terms, reference will now be made to the accompanying drawings, which are not necessarily drawn to scale.

Фиг. 1 изображает технологический маршрут в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления для изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна.Fig. 1 depicts a process flow, in accordance with one particular embodiment, for the manufacture of a bulky continuous unit carpet fiber.

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе примерного экструдера MRS, который является подходящим для использования в процессе, показанном на фиг. 1.Fig. 2 is a perspective view of an exemplary MRS extruder that is suitable for use in the process shown in FIG. 1.

- 1 040205- 1 040205

Фиг. 3 представляет собой поперечное сечение примерной секции MRS экструдера MRS, показанного на фиг. 2.Fig. 3 is a cross section of an exemplary MRS section of the MRS extruder shown in FIG. 2.

Фиг. 4 изображает технологический маршрут, изображающий поток полимера через экструдер MRS и систему фильтрации в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления.Fig. 4 is a process flow depicting polymer flow through an MRS extruder and filtration system in accordance with one particular embodiment.

Фиг. 5 представляет собой высокоуровневую блок-схему способа изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна в соответствии с различными вариантами осуществления.Fig. 5 is a high-level flowchart of a method for manufacturing a bulky continuous filament carpet fiber in accordance with various embodiments.

Подробное описание различных вариантов осуществленияDetailed description of various embodiments

Далее более подробно будут описаны различные варианты осуществления. Следует понимать, что настоящее изобретение может быть воплощено во многих различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами осуществления, сформулированными в настоящем документе. Эти варианты осуществления предусмотрены так, чтобы данное раскрытие было полным и законченным и полностью передавало область охвата настоящего изобретения специалистам в данной области техники. Одинаковые ссылочные обозначения относятся к одинаковым элементам на всех чертежах.Next, various embodiments will be described in more detail. It should be understood that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. These embodiments are provided so that this disclosure is complete and complete and fully conveys the scope of the present invention to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout the drawings.

I. Краткий обзор.I. Brief review.

Далее описываются новые процессы для изготовления волокна из переработанного полимера (например, переработанного полимера PET). В различных вариантах осуществления этот новый процесс (1) является более эффективным, чем предшествующие процессы, в удалении загрязнений и воды из переработанного полимера; и/или (2) не требует многократного плавления и охлаждения полимера, как в предшествующих процессах. По меньшей мере в одном варианте осуществления этот улучшенный процесс приводит к переработанному полимеру PET, имеющему качество полимера, которое является достаточно высоким для того, чтобы этот полимер PET мог использоваться в производстве объемного непрерывного элементарного коврового волокна из 100% переработанного PET (например, из 100% PET, полученного из использованных бутылок из PET). В конкретных вариантах осуществления переработанный полимер PET имеет характеристическую вязкость по меньшей мере приблизительно 0,79 дл/г (например, от приблизительно 0,79 дл/г до приблизительно 1,00 дл/г).The following describes new processes for making fiber from recycled polymer (eg, recycled PET polymer). In various embodiments, this new process (1) is more efficient than prior processes in removing contaminants and water from the recycled polymer; and/or (2) does not require repeated melting and cooling of the polymer, as in previous processes. In at least one embodiment, this improved process results in a recycled PET polymer having a polymer quality that is high enough so that the PET polymer can be used in the production of bulk continuous carpet filament from 100% recycled PET (e.g., 100 % PET from used PET bottles). In specific embodiments, the recycled PET polymer has an intrinsic viscosity of at least about 0.79 dl/g (eg, from about 0.79 dl/g to about 1.00 dl/g).

II. Более подробное обсуждение.II. More detailed discussion.

Процесс изготовления BCF (объемной непрерывной нити) в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления может содержать три стадии: (1) приготовление хлопьевидных частиц полимера PET из использованных бутылок; (2) пропускание этих хлопьевидных частиц через экструдер, который плавит хлопьевидные частицы и очищает получаемый полимер PET; и (3) подача очищенного полимера в прядильную машину, которая превращает полимер в непрерывное элементарное волокно для использования в производстве ковров. Эти три стадии более подробно описываются ниже.The manufacturing process for BCF (bulky continuous filament) according to one particular embodiment may comprise three steps: (1) making PET polymer flake particles from used bottles; (2) passing these flocs through an extruder which melts the flocs and purifies the resulting PET polymer; and (3) feeding the purified polymer to a spinning machine which converts the polymer into a continuous filament for use in carpet production. These three stages are described in more detail below.

Стад ия 1.Stage 1.

Приготовление хлопьевидных частиц полимера PET из использованных бутылок.Preparation of PET polymer flakes from used bottles.

В одном конкретном варианте осуществления стадия приготовления хлопьевидных частиц полимера PET из использованных бутылок содержит (A) сортировку использованных бутылок из PET и размол бутылок на хлопьевидные частицы; (B) промывку хлопьевидных частиц; (C) идентификацию и удаление любых примесей или загрязненных хлопьевидных частиц.In one particular embodiment, the step of preparing PET polymer flake particles from used bottles comprises (A) sorting the used PET bottles and grinding the bottles into flake particles; (B) washing the flocs; (C) identification and removal of any impurities or contaminated flocs.

A. Сортировка использованных бутылок из PET и размол бутылок на хлопьевидные частицы.A. Sorting of used PET bottles and grinding bottles into flaky particles.

В конкретных вариантах осуществления кипы бесцветных и окрашенных использованных бутылок из PET (например, мусорных) (или других контейнеров), получаемые из различных утилизационных источников, составляют использованные контейнеры из PET для использования в процессе. В других вариантах осуществления источником используемых контейнеров из PET могут быть возвратные залоговые бутылки (например, бутылки из PET, цена которых включает в себя залог, который возвращается покупателю при сдаче использованной бутылки). Мусорные или возвратные использованные или вторичные контейнеры могут содержать небольшой уровень посторонних загрязнений. Загрязнения в контейнерах могут включить в себя, например, не являющиеся PET полимерные загрязнения (например, PVC, PLA, PP, PE, PS, PA и т.д.), металл (например, черные и цветные металлы), бумагу, картон, песок, стекло или другие нежелательные материалы, которые могут попадать в контейнеры при сборе вторичного PET. He являющиеся PET загрязнения могут быть удалены из желаемых компонентов PET, например посредством одного или более различных процессов, описываемых ниже.In particular embodiments, stacks of colorless and colored used PET bottles (eg, trash) (or other containers) obtained from various disposal sources constitute used PET containers for use in the process. In other embodiments, the source of used PET containers may be returnable deposit bottles (eg, PET bottles whose price includes a deposit that is returned to the customer upon return of the used bottle). Waste or returnable used or recycled containers may contain a small amount of foreign matter. Contaminants in containers may include, for example, non-PET polymeric contaminants (e.g. PVC, PLA, PP, PE, PS, PA, etc.), metal (e.g. ferrous and non-ferrous metals), paper, cardboard, sand, glass, or other unwanted materials that may enter containers when collecting recycled PET. Non-PET contaminants can be removed from the desired PET components, for example, through one or more of the various processes described below.

В конкретных вариантах осуществления мелкие компоненты и мусор (например, компоненты и мусор размером более 2 дюймов) удаляются из целых бутылок с помощью вращающейся улавливающей сетки. Различные магниты для удаления металлов и системы вихревых токов могут включаться в процесс для удаления любых металлических загрязнений. Оптическое сортировочное оборудование ближней инфракрасной области, такое как инфракрасная машина NRT Multi Sort изготовления компании Bulk Handling Systems Company, г. Юджин, штат Орегон, или инфракрасная машина Spyder изготовления компании National Recovery Technologies, г. Нэшвилл, штат Теннеси, может использоваться для удаления любых полимерных загрязнений, которые могут быть смешаны с хлопьевидными частицами PET (например, PVC, PLA, PP, PE, PS и PA). Дополнительно к этому автоматизированное рентгеновское сортировочное оборудование, такое как машина VINYLCYCLE изготовления компании National Recovery Technologies, г. Нэшвилл, штат Теннеси, может использоваться для удаления оставшихся загрязнений из PVC.In specific embodiments, small components and debris (eg, components and debris larger than 2 inches) are removed from whole bottles using a rotating catcher screen. Various metal removal magnets and eddy current systems can be included in the process to remove any metal contaminants. Near-infrared optical sorting equipment, such as the NRT Multi Sort Infrared Machine from Bulk Handling Systems Company of Eugene, OR or the Spyder Infrared Machine from National Recovery Technologies of Nashville, TN, can be used to remove any polymer soils that can be mixed with PET flakes (eg PVC, PLA, PP, PE, PS and PA). In addition, automated x-ray sorting equipment such as the VINYLCYCLE machine from National Recovery Technologies, Nashville, Tenn., can be used to remove remaining contaminants from the PVC.

- 2 040205- 2 040205

В конкретных вариантах осуществления бинарное отделение неокрашенных материалов от окрашенных материалов достигается с использованием автоматизированного оборудования сортировки по цвету, снабженного системой обнаружения на основе камеры (например, машина Multisort ES изготовления компании National Recovery Technologies, г. Нэшвилл, штат Теннеси). В различных вариантах осуществления ручные сортировщики размещаются в различных точках на линии для удаления загрязнений, не удаленных сортировочной машиной, а также любых окрашенных бутылок. В конкретных вариантах осуществления рассортированный материал проходит через стадию грануляции (например, с использованием машины 50B Granulator изготовления компании Cumberland Engineering Corporation, г. НьюБерлин, штат Висконсин) для уменьшения размера (например, размола) бутылок до размеров менее полдюйма. В различных вариантах осуществления бутылочные этикетки удаляются из получаемых грязных хлопьевидных частиц (например, хлопьевидных частиц PET, формируемых во время стадии грануляции) посредством системы воздушного разделения перед процессом промывки.In particular embodiments, binary separation of uncolored materials from colored materials is achieved using automated color sorting equipment equipped with a camera-based detection system (eg, Multisort ES machine manufactured by National Recovery Technologies, Nashville, Tenn.). In various embodiments, manual sorters are placed at various points along the line to remove contaminants not removed by the sorting machine, as well as any stained bottles. In specific embodiments, the graded material is passed through a granulation step (eg, using a 50B Granulator manufactured by Cumberland Engineering Corporation, NewBerlin, Wisconsin) to reduce the size (eg, grind) of the bottles to less than half an inch. In various embodiments, bottle labels are removed from the resulting dirty flakes (eg, PET flakes formed during the granulation step) by an air separation system prior to the washing process.

B. Промывка хлопьевидных частиц.B. Washing of flocs.

В конкретных вариантах осуществления грязные хлопьевидные частицы затем смешиваются в серии промывочных баков. В качестве части процесса промывки в различных вариантах осуществления водное разделение по плотности используется для того, чтобы отделить любые олефиновые крышки (которые могут, например, присутствовать в грязных хлопьевидных частицах как остатки от вторичных бутылок из PET) от хлопьевидных частиц PET с более высокой плотностью. В конкретных вариантах осуществления хлопьевидные частицы промываются в горячей ванне каустической соды с температурой приблизительно 190°F. В конкретных вариантах осуществления концентрация гидроксида натрия в ванне каустической соды поддерживается на уровне приблизительно 0,6-1,2%. В различных вариантах осуществления мыльные поверхностно-активные вещества, а также пеноуничтожающие реагенты добавляются к ванне каустической соды, например, для того, чтобы дополнительно увеличить разделение и очистку хлопьевидных частиц. Система двойного ополаскивания затем отмывает каустическую соду от хлопьевидных частиц.In specific embodiments, the dirty flakes are then mixed in a series of wash tanks. As part of the washing process, in various embodiments, an aqueous density separation is used to separate any olefin caps (which may, for example, be present in dirty flakes as residue from recycled PET bottles) from the higher density PET flakes. In specific embodiments, the implementation of the flake particles are washed in a hot bath of caustic soda with a temperature of approximately 190°F. In specific embodiments, the sodium hydroxide concentration in the caustic soda bath is maintained at about 0.6-1.2%. In various embodiments, soapy surfactants as well as defoamers are added to the caustic soda bath, for example, to further enhance the separation and cleanup of the flake particles. The double rinse system then rinses the caustic soda away from the flaky particles.

В различных вариантах осуществления хлопьевидные частицы обезвоживаются центробежным образом, а затем сушатся горячим воздухом по меньшей мере до существенного удаления поверхностной влаги. Полученные чистые хлопьевидные частицы обрабатываются затем системой электростатического разделения (например, электростатическим сепаратором изготовления компании Carpco, Inc., г. Джексонвиль, штат Флорида) и системой обнаружения металлических частиц (например, системой сортировки металлов MSS) для дополнительного удаления любых металлических загрязнений, оставшихся в хлопьевидных частицах. В конкретных вариантах осуществления стадия воздушного разделения удаляет любые оставшиеся этикетки из чистых хлопьевидных частиц. В различных вариантах осуществления хлопьевидные частицы затем пропускаются через стадию сортировки хлопьевидных частиц по цвету (например, с использованием машины OPTIMIX изготовления компании TSM Control Systems, г. Дандолк, Ирландия) для удаления любых окрашенных загрязнений, оставшихся в хлопьевидных частицах. В различных вариантах осуществления электрооптический сортировщик хлопьевидных частиц, основанный, по меньшей мере частично, на рамановской технологии (например, Powersort 200 изготовления компании Unisensor Sensorsysteme GmbH, г. Карлсруэ, Германия), выполняет окончательное разделение полимеров, чтобы удалить любые не являющиеся PET полимеры, оставшиеся в хлопьевидных частицах. Эта стадия может также дополнительно удалять любые оставшиеся металлические загрязнения и окрашенные загрязнения.In various embodiments, the flocculated particles are centrifugally dehydrated and then dried with hot air to at least substantially remove surface moisture. The resulting clean flake particles are then treated with an electrostatic separation system (for example, an electrostatic separator manufactured by Carpco, Inc. of Jacksonville, Florida) and a metal detection system (for example, an MSS metal sorting system) to further remove any metal contaminants remaining in flaky particles. In specific embodiments, the air separation step removes any remaining labels from the pure flocs. In various embodiments, the flake particles are then passed through a flake color sorting step (eg, using an OPTIMIX machine manufactured by TSM Control Systems, Dundalk, Ireland) to remove any colored contaminants remaining in the flake particles. In various embodiments, an electro-optical flake sorter based at least in part on Raman technology (e.g., Powersort 200 manufactured by Unisensor Sensorsysteme GmbH, Karlsruhe, Germany) performs a final polymer separation to remove any non-PET polymers, remaining in flaky particles. This step may also further remove any remaining metallic soils and colored soils.

В различных вариантах осуществления комбинация этих стадий обеспечивает по существу чистые (например, бесцветные) хлопьевидные частицы из бутылок из PET, содержащие менее чем приблизительно 50 ч./млн PVC (например, 25 ч./млн н PVC) и менее чем приблизительно 15 ч./млн металлов для использования в последующем процессе экструдирования, описываемом ниже.In various embodiments, the combination of these steps provides substantially clear (e.g., colorless) flake particles from PET bottles containing less than about 50 ppm PVC (e.g., 25 ppm PVC) and less than about 15 hours ./million metals for use in the subsequent extrusion process described below.

С. Идентификация и удаление примесей и загрязненных хлопьевидных частиц.C. Identification and removal of impurities and contaminated flakes.

В конкретных вариантах осуществления после того, как хлопьевидные частицы будут промыты, они помещаются на конвейер и сканируются высокоскоростной лазерной системой 300. В различных вариантах осуществления конкретные лазеры, которые составляют высокоскоростную лазерную систему 300, выполнены с возможностью обнаружения присутствия конкретных загрязнений (например, PVC или алюминия). Хлопьевидные частицы, которые идентифицированы как по существу не состоящие из PET, могут быть выдуты из основного потока хлопьевидных частиц с помощью воздушных эжекторов. В различных вариантах осуществления получаемое содержание не являющихся PET хлопьевидных частиц составляет менее 25 ч./млн.In specific embodiments, after the flakes have been washed, they are placed on a conveyor and scanned by the high speed laser system 300. In various embodiments, the specific lasers that make up the high speed laser system 300 are configured to detect the presence of specific contaminants (e.g., PVC or aluminium). Fluff particles that are identified as essentially non-PET can be blown out of the main fluff stream using air ejectors. In various embodiments, the non-PET flake content obtained is less than 25 ppm.

В различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью гарантировать, что полимер PET, подлежащий переработке в непрерывное элементарное волокно, по существу не содержит воды (например, полностью не содержит воды). В одном конкретном варианте осуществления хлопьевидные частицы помещаются в предварительный кондиционер приблизительно на 20-40 мин (например, приблизительно на 30 мин), во время чего предварительный кондиционер сдувает поверхностную воду с хлопьевидных частиц. В конкретных вариантах осуществления поровая вода остается внутри хлопьевидных частиц. В различных вариантах осуществления эти влажные хлопьевидные частицы (например,In various embodiments, the system is configured to ensure that the PET polymer to be processed into continuous filament is substantially free of water (eg, completely free of water). In one particular embodiment, the flocs are placed in a preconditioner for about 20-40 minutes (eg, about 30 minutes), during which time the preconditioner blows surface water off the flocs. In specific embodiments, the implementation of the pore water remains within the flocculent particles. In various embodiments, these moist flocculent particles (for example,

- 3 040205 хлопьевидные частицы, содержащие поровую воду) могут быть затем поданы в экструдер (например, как описано ниже для стадии 2), который включает в себя вакуумную установку, предназначенную среди прочего для удаления поровой воды, которая остается в хлопьевидных частицах после описанного выше процесса быстрой сушки.- 3 040205 floc particles containing pore water) can then be fed into an extruder (for example, as described below for stage 2), which includes a vacuum unit designed, among other things, to remove pore water that remains in the floc particles after the above described fast drying process.

Стадия 2.Stage 2

Использование системы экструдирования для плавления и очистки хлопьевидных частиц PET.Using an extrusion system to melt and clean PET flakes.

В конкретных вариантах осуществления экструдер используется для того, чтобы превратить описанные выше влажные хлопьевидные частицы в расплавленный вторичный полимер PET и выполнить ряд процессов очистки для подготовки полимера, который будет превращен в BCF для ковров. Как было отмечено выше, в различных вариантах осуществления после завершения стадии 1 хлопьевидные частицы вторичного полимера PET являются влажными (например, поверхностная вода по существу удаляется (например, полностью удаляется) из хлопьевидных частиц, но поровая вода остается в хлопьевидных частицах). В конкретных вариантах осуществления эти влажные хлопьевидные частицы подаются в многошнековый (MRS) экструдер 400. В других вариантах осуществления влажные хлопьевидные частицы подаются в любой другой подходящий экструдер (например, двухшнековый экструдер, многошнековый экструдер, планетарный экструдер или любую другую подходящую систему экструдирования). Примерный MRS экструдер 400 показан на фиг. 2 и 3. Один конкретный пример такого MRS экструдера описан в патентной заявке US 2005/0047267 Экструдер для изготовления расплавленных пластичных материалов, опубликованной 3 марта 2005 г., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.In particular embodiments, an extruder is used to convert the wet flakes described above into molten recycled PET polymer and perform a series of refining processes to prepare the polymer to be converted into BCF for carpets. As noted above, in various embodiments, upon completion of step 1, the recycled PET polymer floc particles are wet (e.g., surface water is substantially removed (e.g., completely removed) from the floc particles, but pore water remains in the floc particles). In specific embodiments, these wet flakes are fed to a multi-screw (MRS) extruder 400. In other embodiments, the wet flakes are fed to any other suitable extruder (e.g., twin-screw extruder, multi-screw extruder, planetary extruder, or any other suitable extrusion system). An exemplary MRS extruder 400 is shown in FIG. 2 and 3. One specific example of such an MRS extruder is described in US 2005/0047267 Extruder for the manufacture of molten plastic materials, published March 3, 2005, which is incorporated herein by reference.

Как можно понять из этих чертежей, в конкретных вариантах осуществления MRS экструдер включает в себя первую одношнековую секцию 410 экструдера для подачи материала в MRS секцию 420 и вторую одношнековую секцию 440 экструдера для транспортировки материала из MRS секции.As can be understood from these drawings, in particular embodiments, the MRS extruder includes a first single screw extruder section 410 for feeding material into the MRS section 420 and a second single screw extruder section 440 for conveying material from the MRS section.

В различных вариантах осуществления влажные хлопьевидные частицы подаются напрямую в MRS экструдер 400 по существу сразу же (например, немедленно) после описанной выше стадии промывки (например, без сушки хлопьевидных частиц или не позволяя хлопьевидным частицам высохнуть). В конкретных вариантах осуществления система, которая подает влажные хлопьевидные частицы напрямую в MRS экструдер 400 по существу сразу же (например, немедленно) после описанной выше стадии промывки, может расходовать приблизительно на 20% меньше энергии, чем система, которая по существу полностью подсушивает хлопьевидные частицы перед экструдированием (например, система, которая подсушивает хлопьевидные частицы путем пропускания горячего воздуха над влажными хлопьевидными частицами в течение длительного периода времени). В различных вариантах осуществления система, которая подает влажные хлопьевидные частицы напрямую в MRS экструдер 400 по существу сразу же (например, немедленно) после описанной выше стадии промывки, не нуждается в ожидании (например, вплоть до 8 ч), обычно требующемся для полного высыхания хлопьевидных частиц (например, удаления всей поверхностной воды и поровой воды из хлопьевидных частиц).In various embodiments, wet flakes are fed directly to the MRS extruder 400 substantially immediately (eg, immediately) after the washing step described above (eg, without drying the flakes or allowing the flakes to dry). In particular embodiments, a system that feeds wet flake particles directly to the MRS extruder 400 substantially immediately (eg, immediately) after the wash step described above can consume approximately 20% less energy than a system that substantially dries the flake particles completely dry. before extrusion (eg, a system that dries the flakes by passing hot air over wet flakes for an extended period of time). In various embodiments, a system that feeds wet flake particles directly to the MRS extruder 400 substantially immediately (e.g., immediately) after the washing step described above does not need to wait (e.g., up to 8 hours) typically required for the flakes to dry completely. particles (eg, removing all surface water and pore water from flocculent particles).

Фиг. 4 изображает технологический маршрут, который иллюстрирует различные процессы, выполняемые MRS экструдером 400 в одном конкретном варианте осуществления. В варианте осуществления, показанном на этом чертеже, влажные хлопьевидные частицы сначала подаются через первую одношнековую секцию 410 MRS экструдера, которая может, например, вырабатывать достаточное тепло (например, за счет сдвига) для того, чтобы, по меньшей мере, по существу расплавить (например, расплавить) влажные хлопьевидные частицы.Fig. 4 depicts a process flow that illustrates the various processes performed by the MRS extruder 400 in one particular embodiment. In the embodiment shown in this drawing, wet flake particles are first fed through the first single screw section 410 MRS extruder, which can, for example, generate sufficient heat (for example, due to shear) in order to at least substantially melt ( e.g. melt) wet flaky particles.

В варианте осуществления, показанном на этом чертеже, система дополнительно выполнена с возможностью добавления раствора концентрата красителя 415 к хлопьевидным частицам (например, к влажным хлопьевидным частицам) перед подачей хлопьевидных частиц в первую одношнековую секцию 410. В конкретных вариантах осуществления раствор концентрата красителя 415 может включать в себя любой подходящий концентрат красителя, который может, например, давать конкретный цвет полимерного волокна после экструдирования. В конкретных вариантах осуществления концентрат красителя может содержать гранулированный концентрат красителя, а также несущую смолу, которая может, например, связывать краситель с полимером. В различных вариантах осуществления добавление концентрата красителя к хлопьевидным частицам перед экструдированием может привести к полимерному непрерывному элементарному волокну, которое, по меньшей мере частично, пропитано (например, пропитано) цветным пигментом. В конкретных вариантах осуществления ковер, произведенный из окрашенного раствором непрерывного элементарного волокна, может быть очень стойким к выцветанию под воздействием солнечного света, озона, активных чистящих средств, таких как отбеливатель, или других факторов.In the embodiment shown in this figure, the system is further configured to add the dye concentrate solution 415 to the flocs (e.g., wet flakes) prior to feeding the flocs to the first single screw section 410. In particular embodiments, the dye concentrate solution 415 may include includes any suitable dye concentrate which can, for example, give a particular color to the polymer fiber after extrusion. In particular embodiments, the colorant concentrate may comprise a granular colorant concentrate as well as a carrier resin that can, for example, bind the colorant to the polymer. In various embodiments, the addition of a dye concentrate to the flake prior to extrusion may result in a polymeric continuous filament that is at least partially impregnated (eg impregnated) with a color pigment. In particular embodiments, a carpet made from a solution-dyed continuous filament can be highly resistant to fading from sunlight, ozone, harsh cleaning agents such as bleach, or other factors.

В различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью, регулировать количество раствора концентрата красителя 415, добавляемого к хлопьевидным частицам перед подачей хлопьевидных в первую одношнековую секцию 410. В конкретных вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления приблизительно 2-3 мас.% концентрата красителя к хлопьевидному полимеру. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления приблизительно 0-3 мас.% концентрата красителя. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления вплоть до приблизительно 6 мас.% концентрата красителя к хлопьевидному полимеру перед экструдированием. В некоторых вариантах осуществления система выполнена с воз- 4 040205 можностью добавления приблизительно 1-3 мас.% концентрата красителя к хлопьевидному полимеру. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления любого подходящего количества концентрата красителя к хлопьевидному полимеру для того, чтобы достичь конкретного цвета расплавленного полимера (и в конечном счете полимерного волокна) после экструдирования.In various embodiments, the system is configured to control the amount of dye concentrate solution 415 added to the flake prior to feeding the flake to the first single screw section 410. In specific embodiments, the system is configured to add approximately 2-3 wt. . In other embodiments, the implementation of the system is configured to add approximately 0-3 wt.% concentrate of the dye. In other embodiments, the system is configured to add up to about 6% by weight of dye concentrate to the polymer flake prior to extrusion. In some embodiments, the system is configured to add about 1-3% by weight of dye concentrate to the polymer flake. In other embodiments, the system is configured to add any suitable amount of dye concentrate to the polymer flake in order to achieve a particular color of the molten polymer (and ultimately the polymer fiber) after extrusion.

Хотя в варианте осуществления, показанном на этом чертеже, раствор концентрата красителя 415 изображен как добавляемый к хлопьевидному полимеру перед подачей хлопьевидных частиц через первую одношнековую секцию 410 экструдера, следует понимать, что в других вариантах осуществления раствор концентрата красителя 15 может быть добавлен во время любой другой подходящей фазы процесса, описанного в данном документе. Например, в различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления раствора концентрата красителя 415 после экструдирования хлопьевидного полимера первой одношнековой секцией 410 экструдера, но до подачи полученного полимерного расплава через MRS секцию 420 экструдера, обсуждаемую ниже. В других вариантах осуществления система может добавлять раствор концентрата красителя 415 после того, как хлопьевидные частицы пройдут через MRS секцию 420 экструдера, перед прохождением полимерного расплава через вторую одношнековую секцию 440, обсуждаемую ниже. В других вариантах осуществления система может добавлять раствор концентрата красителя 415 в то время, как хлопьевидные частицы и/или полимерный расплав экструдируются в первой одношнековой секции 410 экструдера, MRS секции 420, второй одношнековой секции 440 или на любой другой подходящей фазе процесса. В других вариантах осуществления система может добавлять раствор концентрата красителя 415 во время одной или более (например, множества) фаз описанного в настоящем документе процесса (например, система может добавлять некоторое количество раствора концентрата красителя 415 к хлопьевидному полимеру перед прохождением хлопьевидных частиц через одношнековую секцию 410 экструдера и некоторое дополнительное количество раствора концентрата красителя 415 после экструдирования через MRS секцию 420).Although in the embodiment shown in this drawing, the dye concentrate solution 415 is shown as being added to the flake polymer prior to feeding the flake particles through the first single screw extruder section 410, it should be understood that in other embodiments, the dye concentrate solution 15 may be added during any other appropriate phase of the process described in this document. For example, in various embodiments, the system is configured to add the dye concentrate solution 415 after the flake polymer is extruded by the first single screw extruder section 410, but before the resulting polymer melt is fed through the MRS extruder section 420, discussed below. In other embodiments, the system may add the dye concentrate solution 415 after the flakes have passed through the MRS section 420 of the extruder, before the polymer melt passes through the second single screw section 440, discussed below. In other embodiments, the system may add the dye concentrate solution 415 while the flakes and/or polymer melt are being extruded in the first single screw section 410 of the extruder, the MRS section 420, the second single screw section 440, or any other suitable phase of the process. In other embodiments, the system may add a dye concentrate solution 415 during one or more (e.g., multiple) phases of the process described herein (e.g., the system may add some dye concentrate solution 415 to the polymer floc prior to passing the floc through the single screw section 410 extruder and some additional dye concentrate solution 415 after being extruded through the MRS section 420).

После добавления концентрата красителя и экструдирования первой одношнековой секцией 410 получаемый полимерный расплав (например, содержащий расплавленные хлопьевидные частицы и концентрат красителя) в различных вариантах осуществления подается затем в MRS секцию 420 экструдера, в которой экструдер разделяет поток расплава на множество различных потоков (например, 4, 6, 8 или большее количество потоков) через множество открытых камер. Фиг. 3 показывает подробный вид в разрезе MRS секции 420 в соответствии с одним конкретным вариантом осуществления. В конкретных вариантах осуществления, таких как вариант осуществления, показанный на этом чертеже, MRS секция 420 разделяет поток расплава на восемь различных потоков, которые затем подаются через восемь сателлитных шнеков 425A-H. Как можно понять из фиг. 2, в конкретных вариантах осуществления эти сателлитные шнеки являются по существу параллельными (например, параллельными) друг другу и оси главного шнека MRS машины 400.After the dye concentrate is added and extruded by the first single screw section 410, the resulting polymer melt (e.g., containing molten flake particles and dye concentrate) in various embodiments is then fed to the MRS extruder section 420, in which the extruder separates the melt stream into a plurality of different streams (e.g., 4 , 6, 8 or more streams) through multiple open cameras. Fig. 3 shows a detailed sectional view of an MRS section 420 in accordance with one particular embodiment. In particular embodiments, such as the embodiment shown in this drawing, the MRS section 420 separates the melt stream into eight different streams, which are then fed through eight satellite screws 425A-H. As can be understood from FIG. 2, in particular embodiments, these satellite augers are substantially parallel (e.g., parallel) to each other and to the main auger axis of the MRS machine 400.

В MRS секции 420 в различных вариантах осуществления сателлитные шнеки 425A-H могут, например, вращаться быстрее (например, приблизительно в четыре раза быстрее), чем в предыдущих системах. Как показано на фиг. 3, в конкретных вариантах осуществления (1) сателлитные шнеки 425A-H располагаются внутри одношнекового барабана 428, который установлен так, чтобы он вращался вокруг своей центральной оси; и (2) сателлитные шнеки 425A-H выполнены с возможностью вращаться в направлении, противоположном направлению вращения одношнекового барабана 428. В различных других вариантах осуществления сателлитные шнеки 425A-H и одношнековый барабан 428 вращаются в одном и том же направлении. В конкретных вариантах осуществления вращение сателлитных шнеков 425A-H осуществляется зубчатым колесом с внутренним зацеплением. Кроме того, в различных вариантах осуществления одношнековый барабан 428 вращается приблизительно в четыре раза быстрее, чем каждый индивидуальный сателлитный шнек 425A-H. В некоторых вариантах осуществления сателлитные шнеки 425A-H вращаются по существу с одинаковой (например, с одной и той же) скоростью.In the MRS section 420, in various embodiments, the satellite screws 425A-H may, for example, rotate faster (eg, about four times faster) than in previous systems. As shown in FIG. 3, in specific embodiments (1) satellite screws 425A-H are located within a single screw drum 428 that is mounted to rotate about its central axis; and (2) the satellite screws 425A-H are configured to rotate in a direction opposite to that of the single screw drum 428. In various other embodiments, the satellite screws 425A-H and the single screw drum 428 rotate in the same direction. In particular embodiments, the satellite screws 425A-H are rotated by an internal gear. In addition, in various embodiments, the single screw drum 428 rotates approximately four times faster than each individual satellite screw 425A-H. In some embodiments, the satellite screws 425A-H rotate at substantially the same (eg, the same) speed.

В различных вариантах осуществления, как можно понять из фиг. 4, сателлитные шнеки 425A-H помещаются внутри соответствующих цилиндров экструдера, которые могут быть, например, приблизительно на 30% открытыми для внешней камеры MRS секции 420. В конкретных вариантах осуществления вращение сателлитных шнеков 425A-H и одношнекового барабана 428 увеличивает поверхностный обмен полимерного расплава (например, делает больше площади поверхности расплавленного полимера доступной для открытой камеры, чем в предыдущих системах). В различных вариантах осуществления MRS секция 420 создает площадь поверхности расплава, которая является, например, в 20-30 раз большей, чем площадь поверхности расплава, создаваемая экструдером с двумя шнеками, вращающимися в одном направлении. В одном конкретном варианте осуществления MRS секция 420 создает площадь поверхности расплава, которая является, например, приблизительно в 25 раз большей, чем площадь поверхности расплава, создаваемая экструдером с двумя шнеками, вращающимися в одном направлении.In various embodiments, as can be understood from FIG. 4, satellite screws 425A-H are placed within respective extruder barrels, which may be approximately 30% open to the outer chamber of the MRS section 420, for example. (eg, makes more surface area of the molten polymer available to the open chamber than previous systems). In various embodiments, the MRS section 420 creates a melt surface area that is, for example, 20-30 times greater than the melt surface area created by a co-rotating twin screw extruder. In one particular embodiment, the MRS section 420 generates a melt surface area that is, for example, about 25 times the melt surface area generated by a co-rotating twin screw extruder.

В различных вариантах осуществления MRS секция 420 экструдера оснащена вакуумным насосом 430, который присоединяется к соединительной части 422 MRS секции 420 так, чтобы вакуумный насос 430 сообщался с внутренностью MRS секции через подходящее отверстие 424 в корпусе MRS секции. В других вариантах осуществления MRS секция 420 оснащена несколькими вакуумными насосами. В конкретных вариантах осуществления вакуумный насос 430 выполнен с возможностью уменьшать давлениеIn various embodiments, the MRS section 420 of the extruder is equipped with a vacuum pump 430 that is attached to the coupling portion 422 of the MRS section 420 so that the vacuum pump 430 communicates with the interior of the MRS section through a suitable opening 424 in the housing of the MRS section. In other embodiments, the MRS section 420 is equipped with multiple vacuum pumps. In particular embodiments, the vacuum pump 430 is configured to reduce the pressure

- 5 040205 внутри MRS секции 420 до приблизительно 0,5-5 мбар. В конкретных вариантах осуществления вакуумный насос 430 выполнен с возможностью уменьшать давление в MRS секции 420 до менее чем приблизительно 1,5 мбар (например, приблизительно 1 мбар или меньше). Вакуум низкого давления, создаваемый вакуумным насосом 430 в MRS секции 420, может удалять, например, (1) летучую органику, образующуюся в расплавленном полимере по мере того, как он проходит через MRS секцию 420; и/или (2) по меньшей мере часть любой поровой воды, которая присутствовала во влажных хлопьевидных частицах, когда они входили в MRS экструдер 400. В различных вариантах осуществления вакуум низкого давления удаляет по существу всю (например, всю) воду и загрязнения из полимерного потока.- 5 040205 inside the MRS section 420 to approximately 0.5-5 mbar. In particular embodiments, the vacuum pump 430 is configured to reduce the pressure in the MRS section 420 to less than about 1.5 mbar (eg, about 1 mbar or less). The low pressure vacuum created by the vacuum pump 430 in the MRS section 420 can remove, for example, (1) volatile organics formed in the molten polymer as it passes through the MRS section 420; and/or (2) at least a portion of any pore water that was present in the wet flake particles when they entered the MRS extruder 400. In various embodiments, low pressure vacuum removes substantially all (e.g., all) of the water and contaminants from the polymer flow.

В одном конкретном примере вакуумный насос 430 содержит три механических кулачковых вакуумных насоса (например, расположенных последовательно), чтобы уменьшить давление в камере до подходящего уровня (например, до давления приблизительно 1,0 мбар). В других вариантах осуществления вместо обсужденной выше компоновки из трех механических кулачковых вакуумных насосов вакуумный насос 430 включает в себя струйный вакуумный насос, присоединенный к MRS экструдеру. В различных вариантах осуществления этот струйный вакуумный насос выполнен с возможностью достигать давления приблизительно 1 мбар внутри MRS секции 420 и примерно тех же результатов, что и описанные выше, для получаемой характеристической вязкости полимерного расплава. В различных вариантах осуществления использование струйного вакуумного насоса может быть выгодным, потому что струйные вакуумные насосы приводятся в действие паром и поэтому являются по существу самоочищающимися (например, самоочищающимися), уменьшая тем самым потребность в обслуживании по сравнению с механическими кулачковыми насосами (которые могут, например, требовать многократной очистки благодаря образующимся летучим веществам, конденсирующимся на кулачках насоса). В одном конкретном варианте осуществления вакуумный насос 430 является струйным вакуумным насосом изготовления компании Arpuma GmbH, г. Бергхайм, Германия.In one particular example, the vacuum pump 430 includes three mechanical lobe vacuum pumps (eg, arranged in series) to reduce chamber pressure to a suitable level (eg, to approximately 1.0 mbar). In other embodiments, instead of the arrangement of three mechanical cam vacuum pumps discussed above, vacuum pump 430 includes a jet vacuum pump coupled to an MRS extruder. In various embodiments, this jet vacuum pump is configured to achieve a pressure of approximately 1 mbar within the MRS section 420 and approximately the same results as described above for the resulting intrinsic viscosity of the polymer melt. In various embodiments, the use of a jet vacuum pump can be advantageous because jet vacuum pumps are steam driven and therefore are inherently self-cleaning (e.g., self-cleaning), thereby reducing the need for maintenance compared to mechanical lobe pumps (which can, for example, , require repeated cleaning due to the resulting volatile substances condensing on the pump lobes). In one particular embodiment, the vacuum pump 430 is a jet vacuum pump manufactured by Arpuma GmbH, Bergheim, Germany.

В конкретных вариантах осуществления после того, как расплавленный полимер проходит через многопотоковую MRS секцию 420, потоки расплавленного полимера повторно объединяются и текут во вторую одношнековую MRS секцию 440 экструдера. В различных вариантах осуществления единственный поток расплавленного полимера затем проходит через фильтрационную систему 450, которая включает в себя по меньшей мере один фильтр. В одном конкретном варианте осуществления фильтрационная система 450 включает в себя два уровня фильтрации (например, сетчатый фильтр с ячейками размером 40 мкм, сопровождаемый сетчатым фильтром с ячейками размером 25 мкм). Хотя в различных вариантах осуществления вода и летучие органические примеси удаляются во время обсужденного выше вакуумного процесса, загрязнения в виде частиц, такие как, например, алюминиевые частицы, песок, грязь и другие загрязняющие примеси, могут оставаться в полимерном расплаве. Таким образом, эта стадия фильтрации может быть выгодной для удаления загрязнений в виде частиц (например, загрязнений в виде частиц, которые не были удалены в MRS секции 420).In specific embodiments, after the molten polymer passes through the multi-stream MRS section 420, the molten polymer streams recombine and flow into the second single screw MRS section 440 of the extruder. In various embodiments, the implementation of the single stream of molten polymer then passes through the filtration system 450, which includes at least one filter. In one particular embodiment, the filtration system 450 includes two levels of filtration (eg, a 40 micron mesh filter followed by a 25 micron mesh filter). Although in various embodiments, water and volatile organic impurities are removed during the vacuum process discussed above, particulate contaminants such as, for example, aluminum particles, sand, dirt, and other contaminants may remain in the polymer melt. Thus, this filtration step may be beneficial in removing particulate contaminants (eg, particulate contaminants that have not been removed in the MRS section 420).

В конкретных вариантах осуществления датчик 460 вязкости (см. фиг. 4) используется для определения вязкости расплавленного полимерного потока после его прохода через фильтрационную систему 450. В различных вариантах осуществления датчик 460 вязкости измеряет вязкость потока расплава, например, путем измерения перепада давления при прохождении потока через известную площадь. В конкретных вариантах осуществления в ответ на измерение характеристической вязкости потока, которая находится ниже предопределенного уровня (например, ниже приблизительно 0,8 г/дл), система может (1) исключить часть потока с низкой характеристической вязкостью; и/или (2) понизить давление в MRS секции 420 для того, чтобы достичь более высокой характеристической вязкости полимерного расплава. В конкретных вариантах осуществления уменьшение давления в MRS секции 420 выполняется по существу автоматизированным образом (например, автоматически) с использованием датчика вязкости в компьютеризированном контуре регулирования с обратной связью с вакуумной секцией 430.In specific embodiments, the viscosity sensor 460 (see FIG. 4) is used to determine the viscosity of the molten polymer stream after it has passed through the filtration system 450. In various embodiments, the viscosity sensor 460 measures the viscosity of the melt stream, for example, by measuring the pressure drop across the flow. through a well-known area. In particular embodiments, in response to measuring an intrinsic viscosity of a stream that is below a predetermined level (eg, below about 0.8 g/dL), the system may (1) exclude a low IV portion of the stream; and/or (2) reduce the pressure in the MRS section 420 in order to achieve a higher intrinsic viscosity of the polymer melt. In particular embodiments, pressure reduction in MRS section 420 is performed in a substantially automated manner (eg, automatically) using a viscosity sensor in a computerized feedback control loop with vacuum section 430.

В конкретных вариантах осуществления удаление воды и загрязнений из полимера улучшает характеристическую вязкость вторичного полимера PET, позволяя полимерным цепочкам в полимере повторно соединяться и увеличивать длину цепи. В конкретных вариантах осуществления расплав вторичного полимера после его прохода через MRS секцию 420 с присоединенным вакуумным насосом 430 имеет характеристическую вязкость по меньшей мере приблизительно 0,79 дл/г (например, приблизительно 0,79-1,00 дл/г). В конкретных вариантах осуществления прохождение через MRS секцию 420 с низким давлением очищает расплав вторичного полимера (например, путем удаления загрязнений и поровой воды) и делает вторичный полимер по существу структурно подобным (например, структурно аналогичным) чистому исходному полимеру PET. В конкретных вариантах осуществления вода, удаленная вакуумом, включает в себя как промывочную воду, использовавшуюся для очистки вторичных бутылок из PET, как было описано выше, а также непрореагировавшую воду, образующуюся при плавлении полимера PET в одношнековом нагревателе 410 (например, поровую воду). В конкретных вариантах осуществления большая часть воды, присутствующей в полимере, является промывочной водой, но некоторый процент может быть непрореагировавшей водой.In specific embodiments, the removal of water and contaminants from the polymer improves the intrinsic viscosity of the recycled PET polymer, allowing the polymer chains in the polymer to reconnect and increase the chain length. In particular embodiments, the recycled polymer melt, after passing through the MRS section 420 with the vacuum pump 430 attached, has an intrinsic viscosity of at least about 0.79 dl/g (eg, about 0.79-1.00 dl/g). In particular embodiments, passing through the low pressure MRS section 420 cleans the recycled polymer melt (eg, by removing contaminants and pore water) and renders the recycled polymer substantially structurally similar (eg, structurally similar) to the pure virgin PET polymer. In specific embodiments, the water removed by vacuum includes both the rinse water used to clean recycled PET bottles as described above, as well as unreacted water from melting the PET polymer in the single screw heater 410 (e.g., pore water). In particular embodiments, most of the water present in the polymer is wash water, but some percentage may be unreacted water.

Возвращаясь к фиг. 4, в конкретных вариантах осуществления датчик 470 цвета используется для определения цвета получаемого полимерного расплава. В различных вариантах осуществления датчикReturning to FIG. 4, in particular embodiments, the color sensor 470 is used to determine the color of the resulting polymer melt. In various embodiments, the sensor

- 6 040205- 6 040205

470 цвета содержит один или более спектрографов, выполненных с возможностью разделения света, проходящего через полимерный расплав, на частотный спектр для определения цвета полимерного расплава. В других вариантах осуществления датчик 470 цвета содержит одну или более камер или других подходящих устройств визуализации, выполненных с возможностью определения цвета получаемого полимерного расплава. В конкретных вариантах осуществления в ответ на определение того, что цвет полимерного расплава отличается от желаемого цвета (например, полимерный расплав светлее, чем желательно, темнее, чем желательно, цвет отличается от желаемого и т.д.), система может (1) исключить часть потока с неправильным цветом и/или (2) отрегулировать количество раствора концентрата красителя 415, добавляемого к хлопьевидным частицам и/или полимерному расплаву выше по течению для того, чтобы скорректировать цвет получаемого полимерного расплава. В конкретных вариантах осуществления регулирование количества раствора концентрата красителя 415 выполняется по существу автоматизированным образом (например, автоматически) с использованием датчика 470 цвета в компьютеризированном контуре регулирования с обратной связью.The color 470 comprises one or more spectrographs configured to separate light passing through the polymer melt into a frequency spectrum to determine the color of the polymer melt. In other embodiments, the color sensor 470 includes one or more cameras or other suitable imaging devices configured to detect the color of the resulting polymer melt. In particular embodiments, in response to determining that the color of the polymer melt is different from the desired color (e.g., the polymer melt is lighter than desired, darker than desired, color is different from desired, etc.), the system may (1) exclude the portion of the stream with the wrong color and/or (2) adjust the amount of dye concentrate solution 415 added to the flake particles and/or polymer melt upstream in order to correct the color of the resulting polymer melt. In particular embodiments, the amount of dye concentrate solution 415 is controlled in a substantially automated manner (eg, automatically) using a color sensor 470 in a computerized feedback control loop.

В конкретных вариантах осуществления получаемый полимер представляет собой вторичный полимер PET (например, получаемый на 100% из использованных продуктов из PET, таких как бутылки или контейнеры из PET), имеющий качество, которое является подходящим для использования в производстве непрерывного элементарного коврового волокна из PET с использованием по существу только (например, только) PET из вторичных продуктов из PET.In particular embodiments, the resulting polymer is a recycled PET polymer (e.g., derived from 100% post-consumer PET products such as PET bottles or containers) having a quality that is suitable for use in the manufacture of continuous PET filament carpet with using substantially only (eg, only) PET from recycled PET products.

Стадия 3.Stage 3

Подача очищенного полимера PET в прядильную машину для превращения в ковровую пряжу.Feeding purified PET resin to a spinning machine to be converted into carpet yarn.

В конкретных вариантах осуществления после того, как вторичный полимер PET был экструдирован и очищен с помощью вышеописанного процесса экструдирования, полученный расплавленный вторичный полимер PET подается напрямую в машину 500 BCF (или прядильную машину), выполненную с возможностью превращения расплавленного полимера в объемную непрерывную нить. Например, в различных вариантах осуществления выход MRS экструдера 400 соединен по существу напрямую (например, напрямую) со входом прядильной машины 500 так, чтобы расплавленный полимер из экструдера подавался прямо в прядильную машину 500. Этот процесс может быть выгодным, потому что расплавленный полимер в некоторых вариантах осуществления может не нуждаться в охлаждении и таблетировании после экструдирования (как это должно было бы быть, если бы переработанный полимер смешивался с исходным полимером PET). В конкретных вариантах осуществления отсутствие охлаждения и таблетирования переработанного расплавленного полимера помогает избежать потенциального разрыва цепи в полимере, что могло бы понизить характеристическую вязкость полимера.In specific embodiments, after the recycled PET polymer has been extruded and purified using the extrusion process described above, the resulting molten recycled PET polymer is fed directly to a 500 BCF machine (or spinner) configured to convert the molten polymer into bulky continuous filament. For example, in various embodiments, the MRS outlet of extruder 400 is connected substantially directly (eg, directly) to the inlet of spinner 500 so that the molten polymer from the extruder is fed directly to the spinner 500. This process can be advantageous because the molten polymer in some embodiments may not need to be cooled and tableted after extrusion (as would be the case if the recycled polymer was blended with the original PET polymer). In particular embodiments, the lack of cooling and tableting of the processed molten polymer helps to avoid potential chain break in the polymer, which could lower the intrinsic viscosity of the polymer.

В конкретных вариантах осуществления прядильная машина 500 экструдирует расплавленный полимер через маленькие отверстия в фильере, чтобы произвести из полимера непрерывное элементарное волокно ковровой пряжи. В конкретных вариантах осуществления расплавленный переработанный полимер PET охлаждается после выхода из фильеры. Ковровая пряжа затем подбирается роликами и в конечном счете превращается в непрерывные элементарные волокна, которые используются для изготовления ковров. В различных вариантах осуществления ковровая пряжа, производимая прядильной машиной 500, может иметь сопротивление разрыву приблизительно 3-9 г-с/денье. В конкретных вариантах осуществления получаемая ковровая пряжа имеет сопротивление разрыву по меньшей мере приблизительно 3 г-с/денье.In particular embodiments, the spinning machine 500 extrudes the molten polymer through small holes in a spinneret to produce continuous carpet yarn filament from the polymer. In specific embodiments, the molten recycled PET polymer is cooled after exiting the die. The carpet yarn is then picked up by rollers and eventually converted into continuous filaments which are used to make carpets. In various embodiments, the carpet yarn produced by the spinner 500 may have a tear strength of about 3-9 g-s/denier. In specific embodiments, the resulting carpet yarn has a tear resistance of at least about 3 g-s/denier.

В конкретных вариантах осуществления прядильная машина 500, используемая в описанном выше процессе, является прядильной машиной Sytec One изготовления компании Oerlika Neumag, г. Ноймюнстер, Германия. Машина Sytec One может быть специально адаптирована для сложных в обработке волокон, таких как нейлон или волокна, окрашенные раствором, где непрерывные элементарные волокна являются склонными к разрушению во время обработки. В различных вариантах осуществления машина Sytec One поддерживает нити после фильеры настолько прямыми, насколько это возможно, использует только одну нитку и спроектирована так, чтобы можно было быстро завести нить при ее обрыве.In specific embodiments, the spinning machine 500 used in the process described above is a Sytec One spinning machine manufactured by Oerlika Neumag, Neumünster, Germany. The Sytec One can be specially adapted for difficult-to-process fibers such as nylon or solution-dyed fibers where continuous filaments are prone to breakage during processing. In various embodiments, the Sytec One machine keeps the filaments as straight as possible after the spinneret, uses only one filament, and is designed to be able to quickly start a filament when it breaks.

Хотя описанный выше пример описывает использование прядильной машины Sytec One для изготовления непрерывного элементарного волокна ковровой пряжи из полимера, следует понимать, что может использоваться любая другая подходящая прядильная машина. Такие прядильные машины могут включать в себя, например, любую подходящую однониточную или трехниточную прядильную машину изготовления компании Oerlika Neumag, г. Ноймюнстер, Германия, или любой другой компании.Although the example described above describes the use of a Sytec One spinning machine to make a continuous filament of carpet yarn from a polymer, it should be understood that any other suitable spinning machine may be used. Such spinning machines may include, for example, any suitable single or triple thread spinning machine manufactured by Oerlika Neumag, Neumünster, Germany, or any other company.

В различных вариантах осуществления улучшенная прочность вторичного полимера PET, полученного с использованием вышеописанного процесса, позволяет пропускать его через прядильную машину 500 на более высоких скоростях, чем это было бы возможно с использованием чистого исходного полимера PET. Это может позволить более высокие скорости обработки, чем при использовании исходного полимера PET.In various embodiments, the improved strength of the recycled PET polymer obtained using the process described above allows it to be passed through the spinner 500 at higher speeds than would be possible with pure virgin PET polymer. This may allow higher processing speeds than with virgin PET polymer.

Резюме примерного процессаSample Process Summary

Фиг. 5 показывает высокоуровневую блок-схему различных вариантов осуществления описанного выше способа изготовления объемной непрерывной нити. Как показано на этой блок-схеме, способ начинается со стадии 602, где вторичные бутылки из PET размалываются на группу хлопьевидных частиц.Fig. 5 shows a high-level block diagram of various embodiments of the above-described method for manufacturing bulky continuous filament. As shown in this flowchart, the process begins at step 602 where recycled PET bottles are ground into a group of flake particles.

- 7 040205- 7 040205

Затем на стадии 604 группа хлопьевидных частиц промывается для того, чтобы удалить загрязнения с соответствующих наружных поверхностей хлопьевидных частиц. Затем на стадии 606 группа хлопьевидных частиц сканируется (например, с использованием одного или более обсужденных выше способов) для того, чтобы идентифицировать примеси, включая загрязненные хлопьевидные частицы. Эти примеси и загрязненные хлопьевидные частицы затем удаляются из группы хлопьевидных частиц.Next, in step 604, the group of flocs is washed to remove contaminants from the respective outer surfaces of the flocs. Then, in step 606, the group of flocs is scanned (eg, using one or more of the methods discussed above) to identify impurities, including contaminated flocs. These impurities and contaminated flakes are then removed from the flocculation group.

Затем на стадии 608 группа хлопьевидных частиц пропускается через MRS экструдер при поддержании давления внутри части MRS экструдера ниже приблизительно 1,5 мбар. На стадии 610 полученный полимерный расплав пропускается по меньшей мере через один фильтр с размером ячейки меньше чем приблизительно 50 мкм. Наконец, на стадии 612 переработанный полимер формуется в объемное непрерывное элементарное ковровое волокно, которое может использоваться в производстве ковров. Способ заканчивается на стадии 614.Then, in step 608, the flake group is passed through the MRS extruder while maintaining the pressure within the MRS portion of the extruder below about 1.5 mbar. In step 610, the resulting polymer melt is passed through at least one filter with a mesh size of less than about 50 microns. Finally, in step 612, the recycled polymer is spun into a bulky continuous carpet filament that can be used in the manufacture of carpets. The method ends at step 614.

Альтернативные варианты осуществленияAlternative Embodiments

В конкретных вариантах осуществления система может содержать альтернативные компоненты или выполнять альтернативные процессы для того, чтобы производить по существу непрерывное BCF из 100% вторичного PET или другого вторичного полимера. Примерные альтернативы обсуждаются ниже.In specific embodiments, the system may contain alternative components or perform alternative processes in order to produce a substantially continuous BCF from 100% recycled PET or other recycled polymer. Exemplary alternatives are discussed below.

He-MRS система экструдированияHe-MRS extrusion system

В конкретных вариантах осуществления процесс может использовать систему экструдирования полимерного потока, отличающуюся от MRS экструдера, описанного выше. Альтернативная система экструдирования может включать в себя, например, двухшнековый экструдер, многошнековый экструдер, планетарный экструдер или любую другую подходящую систему экструдирования. В одном конкретном варианте осуществления процесс может включать в себя множество из любой комбинации любых подходящих экструдеров с коническим шнеком (например, четыре двухшнековых экструдера, три многошнековых экструдера и т.д.).In particular embodiments, the process may use a polymer stream extrusion system other than the MRS extruder described above. An alternative extrusion system may include, for example, a twin screw extruder, a multi-screw extruder, a planetary extruder, or any other suitable extrusion system. In one particular embodiment, the process may include a plurality of any combination of any suitable conical screw extruders (eg, four twin screw extruders, three multi screw extruders, etc.).

Получение ковровой пряжи из 100% переработанного ковраGetting carpet yarn from 100% recycled carpet

В конкретных вариантах осуществления описанный выше процесс может быть адаптирован для обработки старых ковров (или любого другого подходящего использованного продукта) для изготовления новой ковровой пряжи, содержащей 100% переработанных ковров. В таких вариантах осуществления процесс начинается с размола и промывки использованных ковров вместо использованных бутылок из PET. В различных вариантах осуществления, в которых старые ковры преобразуются в новую ковровую пряжу, содержащую 100% переработанных ковров, процесс может содержать дополнительные стадии для удаления дополнительных материалов или примесей, которые могут присутствовать в использованных коврах и которые могут не присутствовать в использованных бутылках из PET (например, основа ковра, клейкое вещество и т.д.).In specific embodiments, the process described above can be adapted to process old carpets (or any other suitable used product) to make new carpet yarn containing 100% recycled carpets. In such embodiments, the process begins by grinding and washing used carpets instead of used PET bottles. In various embodiments in which old carpets are converted to new carpet yarn containing 100% recycled carpets, the process may include additional steps to remove additional materials or impurities that may be present in used carpets that may not be present in used PET bottles ( e.g. carpet backing, adhesive, etc.).

Другие источники вторичного PETOther sources of recycled PET

В различных вариантах осуществления описанный выше процесс адаптируется для обработки вторичного PET из любого подходящего источника (например, источников, отличающихся от использованных бутылок или ковров) для изготовления новой ковровой пряжи, содержащей 100% вторичного PET.In various embodiments, the process described above is adapted to process recycled PET from any suitable source (eg, sources other than used bottles or carpets) to produce new carpet yarn containing 100% recycled PET.

Использование кристаллизатора как части процесса BCFUse of a crystallizer as part of the BCF process

В различных вариантах осуществления процесс для изготовления вторичного BCF может дополнительно включать в себя стадию кристаллизации, которая использует один или более кристаллизаторов PET. В конкретных вариантах осуществления система выполнена с возможностью выполнения стадии кристаллизации на размолотых хлопьевидных частицах перед пропусканием хлопьевидных частиц через один или более экструдеров (например, одношнековый экструдер, MRS экструдер и т.д.). В конкретных вариантах осуществления кристаллизатор PET содержит корпус, шнек бункера (например, винтовой транспортер), расположенный, по меньшей мере, частично внутри корпуса, мешалку, один или более нагревательных элементов и один или более вентиляторов.In various embodiments, the process for making recycled BCF may further include a crystallization step that uses one or more PET crystallizers. In particular embodiments, the system is configured to perform a crystallization step on the milled flake particles prior to passing the flake particles through one or more extruders (eg, single screw extruder, MRS extruder, etc.). In specific embodiments, the PET mold comprises a housing, a bin screw (eg, screw conveyor) located at least partially within the housing, an agitator, one or more heating elements, and one or more fans.

Шнек бункераHopper auger

В конкретных вариантах осуществления шнек бункера содержит любой подходящий шнековый конвейер (например, такой как спираль Архимеда) для перемещения жидких или гранулированных материалов (например, таких как хлопьевидные частицы PET). В различных вариантах осуществления шнек бункера содержит по существу цилиндрический вал и спиральную лопасть шнека, расположенную вдоль по меньшей мере части этого цилиндрического вала. В конкретных вариантах осуществления по существу цилиндрический вал выполнен с возможностью вращения лопасти шнека, заставляя этот шнек бункера перемещать материал (например, хлопьевидные частицы PET) вдоль цилиндрического вала в корпус кристаллизатора. В других вариантах осуществления шнек бункера содержит любой другой подходящий шнековый конвейер, такой как, например, безваловая спираль. В тех вариантах осуществления, в которых шнек бункера содержит безваловую спираль, безваловая спираль может быть по существу закреплена на одном конце и свободна на другом конце и выполнена с возможностью ее приведения в движение на закрепленном конце. В различных вариантах осуществления шнек бункера располагается, по меньшей мере, частично внутри корпуса кристаллизатора.In particular embodiments, the hopper auger comprises any suitable screw conveyor (eg, such as an Archimedes spiral) for transferring liquid or granular materials (eg, such as PET flakes). In various embodiments, the hopper auger comprises a substantially cylindrical shaft and a helical auger blade located along at least a portion of that cylindrical shaft. In particular embodiments, the substantially cylindrical shaft is configured to rotate the screw blade causing the hopper screw to move material (eg, PET flakes) along the cylindrical shaft into the mold body. In other embodiments, the implementation of the auger hopper contains any other suitable screw conveyor, such as, for example, a shaftless spiral. In those embodiments where the hopper auger comprises a shaftless helix, the shaftless helix may be substantially fixed at one end and loose at the other end and configured to be driven at the fixed end. In various embodiments, the hopper auger is located at least partially within the mold housing.

В различных вариантах осуществления шнек бункера выполнен с возможностью подачи хлопьевидных частиц PET в кристаллизатор. В различных вариантах осуществления кристаллизатор PET вы- 8 040205 полнен с возможностью подачи хлопьевидных частиц PET в кристаллизатор с использованием шнека бункера с относительно медленной скоростью.In various embodiments, the hopper screw is configured to feed PET flakes into the mold. In various embodiments, the PET mold is configured to feed PET flakes into the mold using a hopper screw at a relatively slow speed.

Один или более нагревательных элементовOne or more heating elements

В различных вариантах осуществления кристаллизатор содержит один или более нагревательных элементов для повышения температуры внутри кристаллизатора. В конкретных вариантах осуществления один или более нагревательных элементов содержат один или более элементы электрических нагревательных элементов, один или более газовых нагревательных элементов или любые другие подходящие нагревательные элементы. В некоторых вариантах осуществления один или более нагревательных элементов могут приводиться в действие по существу электрически. В различных вариантах осуществления один или более нагревательных элементов содержат один или более инфракрасных нагревательных элементов. В других вариантах осуществления один или более нагревательных элементов могут использовать природный газ, такой как, например, пропан. В конкретных вариантах осуществления один или более нагревательных элементов выполнены с возможностью повышения температуры внутри кристаллизатора до приблизительно 100-180°F. В других вариантах осуществления один или более нагревательных элементов выполнены с возможностью повышения температуры внутри кристаллизатора до приблизительно 100-180°С. В некоторых вариантах осуществления один или более нагревательных элементов выполнены с возможностью поддержания такой температуры внутри кристаллизатора, которая является по существу приблизительно максимальной температурой кристаллизации PET. В конкретных вариантах осуществления максимальная температура кристаллизации PET составляет приблизительно 140-230°С.In various embodiments, the mold contains one or more heating elements to raise the temperature within the mold. In particular embodiments, the one or more heating elements comprise one or more electric heating elements, one or more gas heating elements, or any other suitable heating elements. In some embodiments, one or more heating elements may be operated essentially electrically. In various embodiments, one or more heating elements comprise one or more infrared heating elements. In other embodiments, one or more heating elements may use natural gas such as, for example, propane. In specific embodiments, one or more heating elements are configured to raise the temperature within the mold to about 100-180°F. In other embodiments, one or more heating elements are configured to raise the temperature within the mold to about 100-180°C. In some embodiments, one or more heating elements are configured to maintain a temperature within the mold that is substantially approximately the maximum crystallization temperature of the PET. In specific embodiments, the implementation of the maximum temperature of crystallization of PET is approximately 140-230°C.

Один или более вентиляторовOne or more fans

В различных вариантах осуществления кристаллизатор дополнительно содержит один или более вентиляторов, выполненных с возможностью продувать воздух над хлопьевидными частицами по мере того, как они проходят через кристаллизатор. В конкретных вариантах осуществления один или более вентиляторов содержат любые подходящие вентиляторы для перемещения воздуха по существу через площадь поверхности хлопьевидных частиц по мере того, как они проходят через кристаллизатор. Например, в некоторых вариантах осуществления один или более вентиляторов содержат одну или более подходящих лопастей или других подходящих механизмов для перемещения воздуха. В различных вариантах осуществления один или более вентиляторов выполнены с возможностью продувать воздух, который был, по меньшей мере частично, нагрет одним или более нагревательными элементами. В конкретных вариантах осуществления один или более вентиляторов выполнены с возможностью продувать воздух, имеющий температуру по меньшей мере приблизительно 140°F. В других конкретных вариантах осуществления один или более вентиляторов выполнены с возможностью продувать воздух, имеющий температуру по меньшей мере приблизительно 140°С. В других вариантах осуществления один или более вентиляторов выполнены с возможностью поддерживать температуру в кристаллизаторе в диапазоне приблизительно 140-180°F. В некоторых вариантах осуществления один или более вентиляторов выполнены с возможностью продувать горячий воздух из нижней части кристаллизатора и вытягивать воздух из верхней части кристаллизатора.In various embodiments, the mold further comprises one or more fans configured to blow air over the flakes as they pass through the mold. In particular embodiments, the one or more fans comprise any suitable fans to move air substantially across the surface area of the flocs as they pass through the mold. For example, in some embodiments, one or more fans comprise one or more suitable blades or other suitable mechanisms for moving air. In various embodiments, one or more fans are configured to blow through air that has been at least partially heated by one or more heating elements. In particular embodiments, one or more fans are configured to blow air having a temperature of at least about 140°F. In other specific embodiments, one or more fans are configured to blow air having a temperature of at least about 140°C. In other embodiments, one or more fans are configured to maintain the temperature in the mold in the range of approximately 140-180°F. In some embodiments, one or more fans are configured to blow hot air from the bottom of the mold and draw air from the top of the mold.

МешалкаMixer

В различных вариантах осуществления кристаллизатор содержит мешалку, которая содержит любое подходящее устройство для перемешивания хлопьевидных частиц PET в то время, как они проходят через кристаллизатор. В различных вариантах осуществления мешалка может приводиться в движение, например, с помощью любого подходящего редукторного двигателя. В одном конкретном варианте осуществления мешалка содержит подходящий стержень или другой подходящий механизм, установленный так, чтобы он вращался или иным образом перемешивал хлопьевидные частицы PET по мере того, как они проходят через кристаллизатор. В других вариантах осуществления мешалка может содержать любой подходящий кантователь, который может, например, содержать барабан, установленный так, чтобы он вращался посредством редукторного двигателя таким образом, чтобы хлопьевидные частицы PET, по меньшей мере частично, размешивались и/или перемешивались, когда они находятся внутри этого барабана. В других вариантах осуществления мешалка содержит один или более шнеков и/или винтовых транспортеров, выполненных с возможностью вращаться и перемешивать хлопьевидные частицы PET. В конкретных вариантах осуществления мешалка содержит шнек бункера.In various embodiments, the crystallizer comprises an agitator that contains any suitable device for mixing the PET flake particles as they pass through the crystallizer. In various embodiments, the agitator may be driven by, for example, any suitable geared motor. In one particular embodiment, the agitator comprises a suitable rod or other suitable mechanism positioned to rotate or otherwise agitate the PET flakes as they pass through the mold. In other embodiments, the agitator may comprise any suitable tilter, which may, for example, comprise a drum mounted to be rotated by a geared motor such that the PET flakes are at least partially agitated and/or agitated when they are in inside this drum. In other embodiments, the agitator comprises one or more screws and/or screw conveyors configured to rotate and mix the PET flakes. In specific embodiments, the agitator comprises a hopper auger.

Как можно понять из данного раскрытия, мешалка выполнена с возможностью размешивать или перемешивать хлопьевидные частицы PET по мере того, как один или более вентиляторов продувают воздух, нагретый одним или более нагревательными элементами, через хлопьевидные частицы PET. В конкретных вариантах осуществления мешалка выполнена с возможностью, по меньшей мере частично, уменьшать агломерацию (например, слипание или комкование хлопьевидных частиц) в то время, как хлопьевидные частицы по меньшей мере частично кристаллизуются в кристаллизаторе.As can be understood from this disclosure, the agitator is configured to stir or mix the PET flake particles as one or more fans blow air heated by the one or more heating elements through the PET flake particles. In particular embodiments, the agitator is configured to at least partially reduce agglomeration (eg, agglomeration or clumping of the flocculated particles) while the flocculated particles are at least partially crystallized in the mold.

В конкретных вариантах осуществления кристаллизатор, по меньшей мере частично, подсушивает поверхность хлопьевидных частиц PET. В различных вариантах осуществления кристаллизатор PET выполнен с возможностью уменьшения содержания влаги в хлопьевидных частицах PET до приблизительно 50 ч./млн. В других вариантах осуществления кристаллизатор PET выполнен с возможностью уменьшения содержания влаги в хлопьевидных частицах PET до приблизительно 30-50 ч./млн.In particular embodiments, the crystallizer at least partially dries the surface of the PET flake particles. In various embodiments, the PET mold is configured to reduce the moisture content of the PET flakes to about 50 ppm. In other embodiments, the PET mold is configured to reduce the moisture content of the PET flakes to about 30-50 ppm.

- 9 040205- 9 040205

В различных вариантах осуществления использование более сухих хлопьевидных частиц может позволить системе пропускать хлопьевидные частицы через MRS экструдер более медленно, что может обеспечить более высокое давление внутри MRS экструдера во время экструдирования (например, может позволить системе поддерживать более высокое давление внутри MRS экструдера вместо очень низкого давления). В различных вариантах осуществления процесса система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддерживать давление внутри MRS экструдера равным приблизительно 025 мбар. В конкретных вариантах осуществления, таких как варианты осуществления, в которых хлопьевидные частицы PET пропускаются через кристаллизатор до экструдирования в MRS экструдере, система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддерживать давление внутри MRS экструдера равным приблизительно 0-18 мбар. В других вариантах осуществления система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддерживать давление внутри MRS экструдера равным приблизительно 0-12 мбар. В других вариантах осуществления система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддерживать давление внутри MRS экструдера равным приблизительно 0-8 мбар. В других вариантах осуществления система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддерживать давление внутри MRS экструдера равным приблизительно 510 мбар. В конкретных вариантах осуществления система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддерживать давление внутри MRS экструдера равным приблизительно 5 мбар, приблизительно 6 мбар, приблизительно 7 мбар, приблизительно 8 мбар, приблизительно 9 мбар или равным любому подходящему давлению в диапазоне приблизительно 0-25 мбар. В конкретных вариантах осуществления кристаллизатор заставляет хлопьевидные частицы, по меньшей мере частично, уменьшаться в размере, что может, например, уменьшить потенциал слипания хлопьевидных частиц. В конкретных вариантах осуществления кристаллизатор может, в частности, уменьшать клейкость больших хлопьевидных частиц, которые могут, например, включать в себя хлопьевидные частицы, содержащие части размолотых бутылок из PET, которые могут быть более толстыми, чем другие части бутылок PET (например, хлопьевидные частицы, полученные из винтовой части бутылки из PET, на которую обычно навинчивается крышка).In various embodiments, the use of drier flake particles may allow the system to pass the flake particles through the MRS extruder more slowly, which may provide higher pressure within the MRS extruder during extrusion (e.g., may allow the system to maintain a higher pressure within the MRS extruder instead of a very low pressure). ). In various embodiments of the process, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS of the extruder at approximately 025 mbar. In particular embodiments, such as those in which PET flakes are passed through a mold prior to being extruded in an MRS extruder, the pressure control system may be configured to maintain a pressure within the MRS extruder of about 0-18 mbar. In other embodiments, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS of the extruder at approximately 0-12 mbar. In other embodiments, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS of the extruder at approximately 0-8 mbar. In other embodiments, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS of the extruder at approximately 510 mbar. In particular embodiments, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS of the extruder at about 5 mbar, about 6 mbar, about 7 mbar, about 8 mbar, about 9 mbar, or any suitable pressure in the range of about 0-25 mbar. In particular embodiments, the crystallizer causes the flake particles to at least partially decrease in size, which may, for example, reduce the agglomeration potential of the flocculate particles. In particular embodiments, the crystallizer may specifically detack large flake particles, which may, for example, include flake particles containing ground PET bottle portions that may be thicker than other PET bottle portions (e.g., flake particles). , obtained from the screw part of a PET bottle, on which the cap is usually screwed).

Использование в процессе мусорного вторсырья по сравнению с залоговыми бутылкамиUse of recyclables in the process compared to bail bottles

В различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью использовать вторичный PET различного качества в описанном выше процессе. Например, в различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью производить объемное непрерывное элементарное ковровое волокно из PET, получаемого из бутылок мусорного вторсырья (например, бутылок из PET, которые были собраны как часть общей программы сбора вторсырья или другого источника вторсырья), а также из залоговых бутылок (например, бутылок, сдаваемых в рамках залоговой программы). В различных вариантах осуществления мусорные вторичные бутылки могут потребовать более тщательной обработки для того, чтобы произвести объемную непрерывную нить, поскольку мусорные бутылки из PET могут быть смешаны или иным образом включать в себя загрязнения, такие как, например, другие пригодные для повторного использования материалы (например, бумагу, другие пластмассы и т.д.), мусор и другие бутылки не из PET благодаря несовершенной сортировке вторсырья или по любой другой причине. Залоговые бутылки из PET могут включать в себя бутылки из PET с меньшим количеством нежелательных загрязнений, частично потому, что залоговые бутылки из PET могут собираться отдельно от других годных для повторного использования или одноразовых товаров.In various embodiments, the system is configured to use different qualities of recycled PET in the process described above. For example, in various embodiments, the system is configured to produce bulk continuous carpet fiber from PET obtained from recycled bottles (e.g., PET bottles that were collected as part of a general recycling program or other source of recyclables) as well as from collateral. bottles (for example, bottles returned under the deposit program). In various embodiments, recycled waste bottles may require more processing in order to produce a bulky continuous filament because PET waste bottles may be mixed or otherwise include contaminants such as, for example, other recyclable materials (e.g. , paper, other plastics, etc.), garbage and other non-PET bottles due to imperfect sorting of recyclables or for any other reason. PET bail bottles can include PET bottles with fewer unwanted contaminants, in part because PET bail bottles can be collected separately from other recyclable or disposable products.

В различных вариантах осуществления мусорные бутылки из PET, собранные в конкретные времена года, могут включать в себя больше примесей и других загрязнений, чем в другие времена года. Например, мусорные бутылки из PET, собранные в течение летних месяцев, могут содержать более высокий процент чистых бутылок из PET (например, бутылок из-под воды), по меньшей мере частично благодаря дополнительному потреблению воды в течение летних месяцев.In various embodiments, PET waste bottles collected at particular times of the year may include more impurities and other contaminants than at other times of the year. For example, PET trash bottles collected during the summer months may contain a higher percentage of clean PET bottles (eg, water bottles), due at least in part to additional water consumption during the summer months.

В различных вариантах осуществления описанная выше система может быть выполнена с возможностью регулировки конкретных компонентов процесса на основе, по меньшей мере частично, источника вторичного PET, используемого для изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна. Например, поскольку залоговые бутылки из PET включают в себя меньше примесей, требующих удаления во время фаз начальной очистки и сортировки, система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддержания такого давления внутри MRS экструдера, которое является более высоким, чем необходимое при обработке хлопьевидных частиц PET, получаемых из мусорных источников вторсырья. В одном конкретном варианте осуществления система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддержания давления внутри MRS экструдера в диапазоне приблизительно 0-12 мбар, когда хлопьевидные частицы, полученные из залоговых бутылок из PET, проходят через MRS экструдер. В других вариантах осуществления система регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддержания давления внутри MRS экструдера в таких случаях равным приблизительно 5-10 мбар.In various embodiments, the system described above may be configured to adjust specific process components based at least in part on the recycled PET source used to make the bulk continuous carpet filament. For example, since PET bail bottles include fewer contaminants to be removed during the initial cleaning and sorting phases, the pressure control system can be configured to maintain a pressure within the MRS extruder that is higher than that required when processing PET flake particles. obtained from waste sources of recyclable materials. In one particular embodiment, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS extruder in the range of approximately 0-12 mbar as flakes obtained from PET bail bottles pass through the MRS extruder. In other embodiments, the pressure control system may be configured to maintain the pressure within the MRS of the extruder in such cases at about 5-10 mbar.

В различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью определения подходящего давления внутри MRS экструдера на основе, по меньшей мере частично, источника вторичного PET. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью опускать одну или более изIn various embodiments, the system is configured to determine the appropriate pressure within the MRS extruder based at least in part on a source of recycled PET. In other embodiments, the system is configured to omit one or more of

- 10 040205 вышеописанных стадий или включать одну или более дополнительных стадий на основе, по меньшей мере частично, источника вторичного PET.- 10 040205 the steps described above, or include one or more additional steps based at least in part on a recycled PET source.

Использование окрашенного PET и цветных добавокUse of dyed PET and color additives

В различных вариантах осуществления системы для изготовления описанной выше переработанной объемной непрерывной нити могут использовать окрашенные (цветные) использованные бутылки из PET (или другие контейнеры) в дополнение к бесцветным бутылкам из PET, описанным в настоящем документе. Например, в конкретных вариантах осуществления система может использовать синие, зеленые, желтые или любые другие подходящие окрашенные бутылки в производстве переработанного BCF (например, вместо удаления по существу всего окрашенного PET из переработанного PET на начальных стадиях процесса). В некоторых вариантах осуществления процесс включает в себя одну или более дополнительных стадий, которые включают в себя, например, добавление одной или более красящих добавок (например, один или более растворов концентрата красителя), которые могут, например, разбавлять окрашивание получаемого переработанного волокна, вызываемое использованием окрашенного PET в процессе переработки.In various embodiments, systems for making the recycled bulky continuous filament described above may use dyed (colored) used PET bottles (or other containers) in addition to the clear PET bottles described herein. For example, in particular embodiments, the system may use blue, green, yellow, or any other suitable colored bottles in the production of recycled BCF (eg, instead of removing substantially all of the colored PET from the recycled PET early in the process). In some embodiments, the process includes one or more additional steps that include, for example, adding one or more color additives (e.g., one or more dye concentrate solutions) that can, for example, dilute the coloring of the resulting processed fiber caused by using dyed PET in the recycling process.

Доля цветных хлопьевидных частицProportion of colored flocculent particles

В различных вариантах осуществления бутылки из PET, используемые в производстве переработанного BCF, могут включать в себя конкретный процент чистых и окрашенных бутылок (например, по объему, по массе и т.д.). Например, в конкретных вариантах осуществления переработанный BCF может быть произведен с использованием по меньшей мере приблизительно 80% (например, 80%) бесцветных бутылок и не более чем приблизительно 20% (например, 20%) окрашенных бутылок. В конкретных вариантах осуществления окрашенные бутылки, которые система использует наряду с чистыми бутылками для изготовления переработанного BCF, могут включать в себя только вторичные бутылки одного конкретного цвета (например, только зеленые бутылки, только синие бутылки, только желтые бутылки и т.д.). В конкретных вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью использования бутылок одного конкретного оттенка одного конкретного цвета. Например, в различных вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью использования более светлых синих бутылок (например, бутылок одного конкретного светлого оттенка синего), но не использовать более темные синие бутылки. В других вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью использования любых подходящих окрашенных бутылок (например, из других источников вторичного PET) в любом подходящем соотношении.In various embodiments, the PET bottles used in the production of recycled BCF may include a specific percentage of clean and colored bottles (eg, by volume, by weight, etc.). For example, in specific embodiments, recycled BCF can be produced using at least about 80% (eg, 80%) colorless bottles and no more than about 20% (eg, 20%) color bottles. In particular embodiments, the colored bottles that the system uses along with clean bottles to make recycled BCF may only include recycled bottles of one specific color (eg, green bottles only, blue bottles only, yellow bottles only, etc.). In particular embodiments, the system may be configured to use bottles of one particular shade of one particular color. For example, in various embodiments, the system may be configured to use lighter blue bottles (eg, bottles of one particular light shade of blue) but not use darker blue bottles. In other embodiments, the system may be configured to use any suitable colored bottles (eg, from other recycled PET sources) in any suitable ratio.

В различных вариантах осуществления процесс может использовать от приблизительно 6,5% (например, 6,5%) до приблизительно 9% (например, 9%) окрашенного PET с остатком из бесцветного PET. В других вариантах осуществления процесс может использовать приблизительно 6-10% окрашенного PET. В других вариантах осуществления процесс может использовать вплоть до приблизительно 10% окрашенного PET с остатком из по существу бесцветного PET. В других вариантах осуществления процесс может использовать приблизительно 1-10% окрашенного PET с остатком из по существу бесцветного PET. В других вариантах осуществления процесс может использовать любое другое подходящее соотношение окрашенного вторичного PET и бесцветного вторичного PET.In various embodiments, the process may use from about 6.5% (eg, 6.5%) to about 9% (eg, 9%) of colored PET with a balance of colorless PET. In other embodiments, the process may use approximately 6-10% dyed PET. In other embodiments, the implementation of the process can use up to about 10% colored PET with the remainder of the essentially colorless PET. In other embodiments, the process may use approximately 1-10% dyed PET with the remainder being essentially colorless PET. In other embodiments, the process may use any other suitable ratio of dyed recycled PET to colorless recycled PET.

Использование окрашенных хлопьевидных частиц на основе желаемого цвета ковраUse of dyed flakes based on desired carpet color

В различных вариантах осуществления используемое в процессе количество окрашенных бутылок из PET может основываться, по меньшей мере частично, на цвете ковра, который будет в конечном счете сделан из переработанного BCF, производимого этим процессом. Например, для более темных ковров переработанный BCF, используемый при их изготовлении, может производиться с использованием более высокого процента окрашенных бутылок из PET. В различных вариантах осуществления использование более высокого процента окрашенных бутылок из PET может привести к более темному переработанному непрерывному элементарному волокну BCF, которое может быть, например, неподходящим для изготовления конкретных окрашенных ковров (например, более светлых ковров). Ковры, которые будут в конечном счете окрашены в более темные цвета (или окрашены раствором в более темный цвет), могут быть более подходящими для изготовления, использующего переработанный BCF, производимый, по меньшей мере частично, из окрашенных бутылок из PET. Например, производство переработанного BCF для использования в коричневых коврах может использовать, по меньшей мере, конкретное количество желтых бутылок из PET в процессе переработки (например, 20% желтых и 80% бесцветных или любое другое подходящее соотношение).In various embodiments, the number of colored PET bottles used in the process may be based, at least in part, on the color of the carpet that will ultimately be made from the recycled BCF produced by the process. For example, for darker carpets, the recycled BCF used in their manufacture can be produced using a higher percentage of dyed PET bottles. In various embodiments, the use of a higher percentage of dyed PET bottles may result in darker recycled continuous filament BCF, which may, for example, be unsuitable for making specific dyed carpets (eg, lighter carpets). Carpets that will eventually be dyed darker colors (or solution dyed darker) may be more suitable for manufacture using recycled BCF made at least in part from dyed PET bottles. For example, the production of recycled BCF for use in brown carpets may use at least a specific amount of yellow PET bottles in the recycling process (eg, 20% yellow and 80% colorless, or any other suitable ratio).

В одном конкретном примере система может использовать 2% или меньше окрашенных бутылок из PET в процессе изготовления BCF относительно светлого цвета. Это может помочь уменьшить или устранить необходимость использования корректирующего концентрата красителя (более подробно обсуждаемого ниже) для того, чтобы достичь BCF желаемого светлого цвета.In one particular example, the system may use 2% or less colored PET bottles in a relatively light color BCF manufacturing process. This can help reduce or eliminate the need to use a color correction concentrate (discussed in more detail below) in order to achieve the desired light color BCF.

В некоторых ситуациях может быть выгодным использовать высокий процент окрашенных бутылок из PET, поскольку это может уменьшить количество раствора красителя, необходимое для достижения желаемого цвета. Например, может быть выгодно использовать приблизительно более 80%, приблизительно более 90%, приблизительно более 95% или приблизительно 100% окрашенного PET в процессе изготовления некоторого темного (или другого окрашенного) переработанного BCF. Например, в раз- 11 040205 личных вариантах осуществления может быть выгодно использовать более чем 95% окрашенного PET при производстве темно-зеленого переработанного BCF, поскольку это может уменьшить количество раствора красителя, необходимое для достижения желаемого темно-зеленого цвета.In some situations, it may be advantageous to use a high percentage of colored PET bottles as this may reduce the amount of dye solution needed to achieve the desired color. For example, it may be advantageous to use more than about 80%, about more than 90%, about more than 95%, or about 100% dyed PET in the process of making some dark (or other dyed) recycled BCF. For example, in various embodiments, it may be advantageous to use more than 95% dyed PET in the production of dark green recycled BCF as this may reduce the amount of dye solution needed to achieve the desired dark green color.

В различных вариантах осуществления может быть приемлемым использовать проценты окрашенного PET, которые являются обычными для приобретаемых партий мусорных бутылок. Такие проценты обычно составляют приблизительно 6,5-9,5% окрашенного PET. В конкретных ситуациях, когда такие диапазоны являются приемлемыми, система может не сортировать окрашенный и неокрашенный PET. Вместо этого окрашенный и неокрашенный PET обрабатываются и используются вместе. Однако не являющиеся PET полимеры могут отделяться от смеси и исключаться, как было описано выше.In various embodiments, it may be acceptable to use percentages of dyed PET that are common in purchased lots of trash bottles. Such percentages are typically about 6.5-9.5% of dyed PET. In specific situations where such ranges are acceptable, the system may not sort dyed and undyed PET. Instead, dyed and undyed PET are processed and used together. However, non-PET polymers can be separated from the mixture and excluded as described above.

Использование корректирующего концентрата красителя с окрашенным PETUsing Corrective Dye Concentrate with Colored PET

В конкретных вариантах осуществления система выполнена с возможностью использования любой подходящей методики крашения в растворе для того, чтобы, по меньшей мере, частично скорректировать (например, по существу скорректировать) любую окраску непрерывного элементарного волокна BCF, получаемого с помощью вышеупомянутого процесса при использовании окрашенного вторичного PET. В различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления концентрата красителя к полимерным хлопьевидным частицам перед экструдированием (или к полимерному расплаву во время или после экструдирования) для того, чтобы, по меньшей мере, частично скорректировать окраску получаемого непрерывного элементарного волокна благодаря использованию окрашенного вторичного PET. В конкретных вариантах осуществления концентрат красителя может включать в себя любой подходящий концентрат красителя, который может, например, давать один конкретный цвет полимерного волокна (например, объемной непрерывной нити) после экструдирования. В различных вариантах осуществления добавление концентрата красителя к хлопьевидным частицам перед экструдированием может привести к полимерному непрерывному элементарному волокну, которое, по меньшей мере, частично пропитано (например, пропитано) цветным пигментом. В различных вариантах осуществления пропитка цветным пигментом может корректировать любую окраску получаемого волокна благодаря использованию окрашенного вторичного PET в процессе экструдирования. В конкретных вариантах осуществления ковер, произведенный из окрашенного раствором непрерывного элементарного волокна, может быть очень стойким к выцветанию под воздействием солнечного света, озона, активных чистящих средств, таких как отбеливатель, или других факторов.In particular embodiments, the system is configured to use any suitable solution dyeing technique to at least partially correct (e.g., substantially correct) any coloration of the BCF continuous filament produced by the above process using dyed recycled PET. . In various embodiments, the system is configured to add a dye concentrate to the polymer flake before extrusion (or to the polymer melt during or after extrusion) in order to at least partially correct the color of the resulting continuous filament through the use of dyed recycled PET. In specific embodiments, the dye concentrate may include any suitable dye concentrate that may, for example, produce one particular color of the polymer fiber (eg, bulky continuous filament) after extrusion. In various embodiments, adding a dye concentrate to the flake prior to extrusion can result in a polymeric continuous filament that is at least partially impregnated (eg impregnated) with a color pigment. In various embodiments, color pigment impregnation can correct any coloration of the resulting fiber through the use of dyed recycled PET during the extrusion process. In particular embodiments, a carpet made from a solution-dyed continuous filament can be highly resistant to fading from sunlight, ozone, harsh cleaning agents such as bleach, or other factors.

В различных вариантах осуществления концентрат красителя включает в себя любую подходящую дисперсию красителя в совместимом носителе. В некоторых вариантах осуществления концентраты красителя разрабатываются так, чтобы при добавлении к природной смоле (например, PET) в заданной пропорции они окрашивали смолу по существу равномерно (например, равномерно), чтобы она соответствовала желаемому цвету. В некоторых вариантах осуществления краситель может содержать смеси пигментов в смоле, которые могут, например, включать в себя частицы нерастворимого окрашенного материала. В других вариантах осуществления концентраты красителя могут включать в себя один или более растворимых в полимере красителей, которые являются подходящими по отдельности или в комбинации с одним или более пигментами.In various embodiments, the dye concentrate includes any suitable dye dispersion in a compatible carrier. In some embodiments, colorant concentrates are designed to, when added to a natural resin (eg, PET) in a predetermined proportion, color the resin substantially uniformly (eg, uniformly) to match the desired color. In some embodiments, the implementation of the dye may contain mixtures of pigments in the resin, which may, for example, include particles of insoluble colored material. In other embodiments, the colorant concentrates may include one or more polymer-soluble colorants that are suitable alone or in combination with one or more pigments.

В конкретных вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления приблизительно от 2 мас.% (например, 2 мас.%) до приблизительно 3 мас.% (например, 3 мас.%) концентрата красителя к хлопьевидному полимеру. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления от приблизительно 0% (например, 0%) до приблизительно 3% (например, 3%) концентрата красителя по массе или по объему. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления вплоть до приблизительно 6 мас.% (например, 6 мас.%) концентрата красителя к хлопьевидному полимеру перед экструдированием. В некоторых вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления приблизительно от 1 мас.% (например, 1 мас.%) до приблизительно 3 мас.% (например, 3 мас.%) концентрата красителя к хлопьевидному полимеру. В других вариантах осуществления система выполнена с возможностью добавления любого подходящего количества концентрата красителя к хлопьевидному полимеру для того, чтобы достичь конкретного цвета расплавленного полимера (и в конечном счете полимерного волокна) после экструдирования.In particular embodiments, the system is configured to add from about 2 wt.% (eg, 2 wt.%) to about 3 wt.% (eg, 3 wt.%) of the dye concentrate to the polymer flake. In other embodiments, the system is configured to add from about 0% (eg, 0%) to about 3% (eg, 3%) of dye concentrate by weight or volume. In other embodiments, the system is configured to add up to about 6% by weight (eg, 6% by weight) of dye concentrate to the polymer flake prior to extrusion. In some embodiments, the implementation of the system is configured to add from about 1 wt.% (for example, 1 wt.%) to about 3 wt.% (for example, 3 wt.%) of the dye concentrate to the polymer flake. In other embodiments, the system is configured to add any suitable amount of dye concentrate to the polymer flake in order to achieve a particular color of the molten polymer (and ultimately the polymer fiber) after extrusion.

Фиг. 4 изображает вариант осуществления, в котором концентрат красителя добавляется к хлопьевидному полимеру (например, к смеси окрашенных и бесцветных хлопьевидных частиц PET) перед подачей хлопьевидных частиц в первую одношнековую секцию 410 экструдера. Следует понимать, что в других вариантах осуществления концентрат красителя может добавляться во время любой другой подходящей фазы процесса, описанного в этом документе. Например, в различных вариантах осуществления, таких как любой из обсужденных выше примеров, система может быть выполнена с возможностью добавления концентрата красителя после экструдирования хлопьевидного полимера первой одношнековой секцией 410 экструдера, но до подачи полученного полимерного расплава через MRS секцию 420 экструдера, обсужденную в настоящем документе. В других вариантах осуществления система может добавлять концентрат красителя после того, как хлопьевидные частицы пройдут через MRS секцию 420 экструдера, перед прохождением полимерного расплава через вторую одношнековую секцию 440, обсужденную в настоящем документе. В других вариантах осуществления система может добавлять концен- 12 040205 трат красителя в то время, как хлопьевидные частицы и/или полимерный расплав экструдируются в первой одношнековой секции 410 экструдера, MRS секции 420, второй одношнековой секции 440 или на любой другой подходящей фазе процесса. В других вариантах осуществления система может добавлять концентрат красителя во время одной или более (например, множества) фаз описанного в настоящем документе процесса (например, система может добавлять некоторое количество концентрата красителя к хлопьевидному полимеру перед прохождением хлопьевидных частиц через одношнековую секцию 410 экструдера и некоторое дополнительное количество концентрата красителя после экструдирования через MRS секцию 420).Fig. 4 depicts an embodiment in which the dye concentrate is added to the polymer flake (eg, a mixture of colored and colorless PET flake particles) before the flake particles are fed into the first single screw extruder section 410. It should be understood that in other embodiments, the dye concentrate may be added during any other suitable phase of the process described herein. For example, in various embodiments, such as any of the examples discussed above, the system may be configured to add colorant concentrate after the polymer flake is extruded by the first single screw extruder section 410, but before the resulting polymer melt is fed through the MRS extruder section 420 discussed herein. . In other embodiments, the system may add the dye concentrate after the flakes have passed through the MRS section 420 of the extruder, before the polymer melt passes through the second single screw section 440 discussed herein. In other embodiments, the system may add the dye concentrate while the flakes and/or polymer melt are being extruded in the first single screw section 410 of the extruder, the MRS section 420, the second single screw section 440, or any other suitable phase of the process. In other embodiments, the system may add colorant concentrate during one or more (e.g., multiple) phases of the process described herein (e.g., the system may add some colorant concentrate to the polymer flake before the flake particles pass through single screw extruder section 410 and some additional the amount of dye concentrate after being extruded through the MRS section 420).

В различных вариантах осуществления использование концентрата красителя, по меньшей мере, частично маскирует любую окраску получаемой объемной непрерывной нити, создаваемой с использованием вышеупомянутого процесса, использующего окрашенный вторичный PET. В таких вариантах осуществления получаемая объемная непрерывная нить может иметь цвет, который по существу подобен цвету объемной непрерывной нити, произведенной с использованием только по существу бесцветного (например, бесцветного) вторичного PET и концентрата красителя.In various embodiments, the use of a dye concentrate at least partially masks any coloration of the resulting bulky continuous filament produced using the aforementioned dyed recycled PET process. In such embodiments, the resulting bulky continuous filament may have a color that is substantially similar to the color of bulky continuous filament produced using only substantially colorless (eg, colorless) recycled PET and dye concentrate.

По существу автоматизированное крашение в раствореEssentially automated solution dyeing

В различных вариантах осуществления система выполнена с возможностью по существу автоматически регулировать количество концентрата красителя, добавляемого к хлопьевидному полимеру и/или полимерному расплаву, для того, чтобы произвести желаемый цвет непрерывного элементарного волокна BCF. В различных других вариантах осуществления система выполнена с возможностью по существу автоматически определять количество концентрата красителя, которое нужно добавить к окрашенному PET для того, чтобы в достаточной степени скомпенсировать цвет окрашенного PET. В таких вариантах осуществления система может, например, использовать подходящий контур обратной связи, который включает в себя (1) определение цвета объемной непрерывной нити, производимой с помощью процесса; (2) определение того, является ли этот цвет приемлемым (например, если он является конкретным целевым цветом и/или цветом, соответствующим одному или более предопределенным цветовым ориентирам); (3) по существу автоматическое регулирование количества концентрата красителя, добавляемого к окрашенному PET выше по течению, на основе, по меньшей мере частично, определенного цвета (если он является приемлемым в соответствии с одним или более предопределенными цветовыми ориентирами). В конкретных вариантах осуществления система выполнена с возможностью автоматически регулировать количество концентрата красителя, добавляемого к окрашенному (цветному) PET, чтобы гарантировать, что его будет достаточно для того, чтобы получаемый окрашенный PET удовлетворял одному или более предопределенным цветовым ориентирам.In various embodiments, the system is configured to substantially automatically control the amount of dye concentrate added to the polymer flake and/or polymer melt in order to produce the desired color of the BCF continuous filament. In various other embodiments, the system is configured to substantially automatically determine the amount of dye concentrate to be added to the dyed PET in order to sufficiently offset the color of the dyed PET. In such embodiments, the system may, for example, use a suitable feedback loop that includes (1) determining the color of the bulky continuous filament produced by the process; (2) determining if the color is acceptable (eg, if it is a specific target color and/or a color corresponding to one or more predefined color targets); (3) substantially automatically adjusting the amount of dye concentrate added to the upstream dyed PET based at least in part on a determined color (if it is acceptable according to one or more predefined color guides). In particular embodiments, the system is configured to automatically adjust the amount of dye concentrate added to dyed (colored) PET to ensure that it is sufficient to ensure that the resulting dyed PET satisfies one or more predetermined color targets.

Крашение без раствора для маскировки окрашенного PET в получаемом непрерывном элементарном волокнеDyeing without a solution to mask the dyed PET in the resulting continuous filament

В различных вариантах осуществления процесс может использовать любую подходящую методику крашения, отличающуюся от описанной выше методики крашения в растворе, для того, чтобы, по меньшей мере, частично маскировать окраску непрерывного элементарного волокна, производимого с использованием описанного в настоящем документе процесса получения вторичного BCF с использованием окрашенного вторичного PET. Например, в различных вариантах осуществления процесс может использовать любую подходящую методику крашения в мотках, любую подходящую методику непрерывного крашения, любую подходящую методику полихроматического крашения (шенье), любую подходящую методику кубового крашения или любую другую подходящую методику крашения или подходящую комбинацию методик крашения.In various embodiments, the process may use any suitable dyeing technique, other than the solution dyeing technique described above, in order to at least partially mask the coloration of the continuous filament produced using the recycled BCF process described herein using dyed recycled PET. For example, in various embodiments, the process may use any suitable skein dyeing technique, any suitable continuous dyeing technique, any suitable polychromatic dyeing technique, any suitable vat dyeing technique, or any other suitable dyeing technique or suitable combination of dyeing techniques.

Смешивание PTT с PET для увеличения окрашиваемостиBlending PTT with PET to increase dyeability

В различных вариантах осуществления, таких как варианты осуществления, в которых процесс включает в себя добавление одного или более растворов красителя ко вторичному PET, который включает в себя окрашенный PET, процесс может включать в себя добавление политриметилентерефталата (PTT) (или любой другой подходящей добавке) к PET перед экструдированием, во время экструдирования, вместе с концентратом красителя, отдельно от концентрата красителя, или в любое другое подходящее время. В различных вариантах осуществления эта смесь PTT (или другой добавки) и PET может иметь улучшенную окрашиваемость по сравнению с PET, который не был смешан с PTT. В конкретных вариантах осуществления процесс включает в себя использование в смеси от приблизительно 5% (например, 5%) до приблизительно 14% (например, 14%) PTT (или другой добавки) по массе или по объему. В других вариантах осуществления процесс включает в себя использование в смеси от приблизительно 6% (например, 6%) до приблизительно 10% (например, 10%) PTT (или другой добавки) по массе или по объему. В других вариантах осуществления процесс включает в себя добавление вплоть до приблизительно 14% (например, 14%) PTT (или другой добавки) по объему или по массе (например, от приблизительно 0% до приблизительно 14% PTT). В различных вариантах осуществления добавление PTT (или другой добавки) к PET может уменьшать стоимость крашения получаемого волокна.In various embodiments, such as embodiments in which the process includes adding one or more dye solutions to recycled PET, which includes dyed PET, the process may include adding polytrimethylene terephthalate (PTT) (or any other suitable additive) to PET before extrusion, during extrusion, together with the color concentrate, separately from the color concentrate, or at any other appropriate time. In various embodiments, this blend of PTT (or other additive) and PET may have improved colorability compared to PET that has not been blended with PTT. In particular embodiments, the process includes using from about 5% (eg 5%) to about 14% (eg 14%) PTT (or other additive) by weight or volume in the mixture. In other embodiments, the process includes using from about 6% (eg, 6%) to about 10% (eg, 10%) of PTT (or other additive) by weight or volume in the mixture. In other embodiments, the process includes adding up to about 14% (eg, 14%) PTT (or other additive) by volume or weight (eg, from about 0% to about 14% PTT). In various embodiments, the addition of PTT (or other additive) to PET can reduce the cost of dyeing the resulting fiber.

В различных вариантах осуществления процесс может использовать первичный PTT. В других вариантах осуществления процесс может использовать вторичный PTT. В некоторых вариантах осуществ- 13 040205 ления PTT может быть переработан из любого подходящего источника, такого как, например, использованные ковры из PTT, использованные продовольственные контейнеры и/или другие подходящие продукты из PTT. В различных вариантах осуществления PTT может включать в себя вторичный PTT, извлеченный (например, переработанный) с использованием описанного в настоящем документе процесса.In various embodiments, the implementation of the process may use the primary PTT. In other embodiments, the process may use a secondary PTT. In some embodiments, PTT can be recycled from any suitable source such as, for example, used PTT carpets, used food containers, and/or other suitable PTT products. In various embodiments, the PTT may include secondary PTT extracted (eg, recycled) using the process described herein.

В различных вариантах осуществления вышеупомянутый процесс может быть подходящим для переработки PTT для использования в смешивании вторичного PTT (или другой подходящей добавки) с PET для того, чтобы улучшить окрашиваемость PET благодаря сходному химическому составу PTT и PET. Получаемая комбинация может иметь более высокую долговечность и упругость, чем обычные полиэстеры (например, PET). В конкретных вариантах осуществления PTT является особенно полезным в производстве ковров благодаря стойкости PTT к загрязнениям. Ковры из PTT могут, например, по меньшей мере, в целом сохранять свой первоначальный внешний вид благодаря простой очистке пылесосом и мытью горячей водой. Это может приводить, например, к увеличению срока службы коврового покрытия, изготовленного с использованием PTT. В конкретных вариантах осуществления PTT является по существу гидрофобным, что может способствовать стойкости ковров из PTT к загрязнениям. В различных вариантах осуществления ковры из PTT также являются по существу мягкими (например, на ощупь). Мягкость ковров из PTT может быть обусловлена, например, отсутствием химикатов местного применения для защиты от пятен из-за присущих PTT гидрофобных тенденций. Следует понимать, основываясь на вышеприведенном обсуждении, что любая подходящая добавка может использоваться вместо или в дополнение к PTT в обсужденных выше примерах.In various embodiments, the above process may be suitable for processing PTT for use in blending recycled PTT (or other suitable additive) with PET in order to improve the colorability of PET due to the similar chemical composition of PTT and PET. The resulting combination may have higher durability and resiliency than conventional polyesters (eg PET). In particular embodiments, PTT is particularly useful in the manufacture of carpets due to PTT's stain resistance. PTT carpets can, for example, at least generally retain their original appearance by simply vacuuming and washing with hot water. This can lead, for example, to an increase in the service life of a carpet made using PTT. In particular embodiments, the PTT is substantially hydrophobic, which may contribute to the stain resistance of PTT carpets. In various embodiments, PTT carpets are also substantially soft (eg, to the touch). The softness of PTT carpets may be due, for example, to the absence of topical stain protection chemicals due to PTT's inherent hydrophobic tendencies. It should be understood, based on the above discussion, that any suitable additive can be used instead of or in addition to PTT in the examples discussed above.

Добавление усилителей окрашиванияAdding Color Enhancers

В различных вариантах осуществления, таких как варианты осуществления, в которых процесс включает в себя добавление одного или более усилителей окрашивания ко вторичному PET, который включает в себя окрашенный PET, процесс может включать в себя добавление DEG (или любого другого подходящего усилителя окрашивания) к PET перед экструдированием, во время экструдирования, вместе с концентратом красителя, отдельно от концентрата красителя или в любое другое подходящее время. В различных вариантах осуществления смесь усилителя окрашивания и PET может иметь улучшенную окрашиваемость по сравнению с PET, который не был смешан с усилителем окрашивания. В конкретных вариантах осуществления процесс включает в себя использование в смеси от приблизительно 0% (например, 0%) до приблизительно 5% (например, 5%) усилителя окрашивания (например, DEG) по массе или по объему. В некоторых вариантах осуществления процесс включает в себя использование в смеси от приблизительно 1% (например, 1%) до приблизительно 2% (например, 2%) усилителя окрашивания (например, DEG) по массе или по объему.In various embodiments, such as those in which the process includes adding one or more color enhancers to recycled PET that includes dyed PET, the process may include adding DEG (or any other suitable color enhancer) to the PET. before extrusion, during extrusion, together with the color concentrate, separately from the color concentrate, or at any other appropriate time. In various embodiments, the blend of color enhancer and PET may have improved colorability compared to PET that has not been blended with the color enhancer. In particular embodiments, the process includes using from about 0% (eg, 0%) to about 5% (eg, 5%) of a color enhancer (eg, DEG) by weight or volume in the mixture. In some embodiments, the process includes using from about 1% (eg, 1%) to about 2% (eg, 2%) of a color enhancer (eg, DEG) by weight or volume in the mixture.

ЗаключениеConclusion

Множество модификаций и других вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть сделаны специалистом в данной области техники, основываясь на преимуществах представленного выше описания вместе с сопроводительными чертежами. Например, хотя обсужденная выше вакуумная система описана как выполненная с возможностью поддержания давления в открытых камерах MRS экструдера на уровне приблизительно 1 мбар, в других вариантах осуществления вакуумная система может быть выполнена с возможностью поддержания давления в открытых камерах MRS экструдера на уровнях больше или меньше, чем 1 мбар. Например, вакуумная система может быть выполнена с возможностью поддержания этого давления в диапазоне от приблизительно 0,5 мбар до приблизительно 12 мбар.Many modifications and other embodiments of the present invention can be made by a person skilled in the art, based on the advantages of the above description, together with the accompanying drawings. For example, although the vacuum system discussed above is described as being capable of maintaining the pressure in the open chambers of the MRS extruder at levels of approximately 1 mbar, in other embodiments, the vacuum system may be configured to maintain the pressure in the open chambers of the MRS extruder at levels greater than or less than 1 mbar. For example, the vacuum system may be configured to maintain this pressure in the range of about 0.5 mbar to about 12 mbar.

Аналогичным образом, хотя различные описанные выше варианты осуществления систем могут быть выполнены с возможностью производить непрерывное элементарное ковровое волокно по существу только из вторичного PET (так, чтобы получаемое непрерывное элементарное ковровое волокно содержало, состояло из и/или состояло по существу из вторичного PET), в других вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью производить непрерывное элементарное ковровое волокно из комбинации вторичного PET и первичного PET. Получаемое непрерывное элементарное ковровое волокно может, например, содержать, состоять из и/или состоять по существу из приблизительно 80-100% вторичного PET и приблизительно 0-20% первичного PET.Similarly, while the various system embodiments described above may be configured to produce continuous carpet filament substantially from recycled PET only (so that the resulting continuous carpet filament contains, consists of, and/or consists essentially of recycled PET), in other embodiments, the system may be configured to produce continuous carpet filament from a combination of recycled PET and virgin PET. The resulting continuous carpet filament may, for example, contain, consist of, and/or consist essentially of about 80-100% recycled PET and about 0-20% virgin PET.

Кроме того, следует понимать, что, когда в настоящем документе обсуждаются доли полимеров (например, в виде процентов), такие как соотношение окрашенного вторичного PET и бесцветного вторичного PET, концентрата красителя и хлопьевидного полимера и т.д., эти проценты могут включать в себя объемные проценты, массовые проценты, весовые проценты или любую другую подходящую относительную меру.In addition, it should be understood that when polymer proportions are discussed herein (e.g., as percentages), such as the ratio of dyed recycled PET to colorless recycled PET, dye concentrate and polymer flake, etc., these percentages may include itself volume percentages, mass percentages, weight percentages, or any other suitable relative measure.

Кроме того, в то время как различные варианты осуществления были обсуждены выше в отношении изготовления непрерывного элементарного коврового волокна из PET, аналогичные методики могут использоваться для изготовления непрерывного элементарного коврового волокна из других полимеров. Аналогичным образом, в то время как различные варианты осуществления были обсуждены выше в отношении изготовления непрерывного элементарного коврового волокна от PET, подобные методики могут использоваться для изготовления других продуктов из PET или из других полимеров.Furthermore, while various embodiments have been discussed above in relation to making continuous carpet filament from PET, similar techniques can be used to making continuous carpet filament from other polymers. Likewise, while various embodiments have been discussed above in relation to making continuous carpet filament from PET, similar techniques can be used to make other products from PET or from other polymers.

В дополнение к этому, следует понимать, что различные варианты осуществления могут не содер- 14 040205 жать любую из описанных выше стадий или могут содержать дополнительные стадии.In addition, it should be understood that various embodiments may not contain any of the steps described above or may contain additional steps.

Настоящее изобретение дополнительно относится к нескольким предпочтительным вариантам осуществления, определенным в нижепронумерованных параграфах.The present invention further relates to several preferred embodiments as defined in the paragraphs below.

1. Способ изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна, содержащий (A) обеспечение многошнекового экструдера, который содержит (i) первый сателлитный шнековый экструдер, содержащий первый сателлитный шнек, который установлен с возможностью вращения вокруг центральной оси первого сателлитного шнека;1. A method of manufacturing a bulk continuous elemental carpet fiber, comprising (A) providing a multi-screw extruder, which contains (i) the first satellite screw extruder containing the first satellite screw, which is mounted for rotation around the Central axis of the first satellite screw;

(ii) второй сателлитный шнековый экструдер, содержащий второй сателлитный шнек, который установлен с возможностью вращения вокруг центральной оси второго сателлитного шнека; и (iii) систему регулирования давления, которая выполнена с возможностью поддерживать давление внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров в диапазоне от приблизительно 0 мбар до приблизительно 5 мбар;(ii) a second satellite screw extruder comprising a second satellite screw that is rotatably mounted about a central axis of the second satellite screw; and (iii) a pressure control system that is configured to maintain pressure within the first and second satellite screw extruders in the range of about 0 mbar to about 5 mbar;

(B) использование системы регулирования давления для уменьшения давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров до диапазона от приблизительно 0 мбар до приблизительно 5 мбар;(B) using a pressure control system to reduce the pressure within the first and second satellite screw extruders to a range of about 0 mbar to about 5 mbar;

(C) обеспечение множества полимерных хлопьевидных частиц, содержащих от приблизительно 6% до приблизительно 10% окрашенных хлопьевидных частиц из переработанного полиэтилентерефталата (PET) и остальную часть в виде по существу бесцветных хлопьевидных частиц из переработанного PET;(C) providing a plurality of polymer flake particles containing from about 6% to about 10% colored recycled polyethylene terephthalate (PET) flake particles and the remainder as substantially colorless recycled PET flake particles;

(D) обеспечение одного или более концентратов красителя;(D) providing one or more dye concentrates;

(E) добавление упомянутых одного или более концентратов красителя к упомянутому множеству полимерных хлопьевидных частиц таким образом, чтобы получаемая смесь содержала от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 3 мас.% упомянутых одного или более концентратов красителя;(E) adding said one or more color concentrates to said plurality of polymer flakes such that the resulting mixture contains from about 0% to about 3% by weight of said one or more color concentrates;

(F) при поддержании давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров в диапазоне от приблизительно 0 мбар до приблизительно 5 мбар пропускание упомянутого множества полимерных хлопьевидных частиц и упомянутых одного или более концентратов красителя через многошнековый экструдер для того, чтобы сформировать расплав полимера так, чтобы (1) первая часть полимерного расплава проходила через первый сателлитный шнековый экструдер и (2) вторая часть полимерного расплава проходила через второй сателлитный шнековый экструдер;(F) while maintaining pressure within the first and second satellite screw extruders in the range of about 0 mbar to about 5 mbar, passing said plurality of polymer flakes and said one or more dye concentrates through a multi-screw extruder to form a polymer melt such that ( 1) the first part of the polymer melt passed through the first satellite screw extruder and (2) the second part of the polymer melt passed through the second satellite screw extruder;

(G) после стадии пропускания полимерного расплава через многошнековый экструдер формование переработанного полимера в объемное непрерывное элементарное ковровое волокно.(G) after the step of passing the polymer melt through a multi-screw extruder, spinning the recycled polymer into bulk continuous carpet filament.

2. Способ по п.1, в котором окрашенные переработанные хлопьевидные частицы PET состоят по существу из окрашенных хлопьевидных частиц PET, полученных из переработанных бутылок из PET.2. The method of claim 1, wherein the dyed recycled PET flake consists essentially of dyed PET flake obtained from recycled PET bottles.

3. Способ по п.2, в котором окрашенные переработанные хлопьевидные частицы PET содержат один или более цветов, выбираемых из группы, состоящей из3. The method of claim 2, wherein the dyed recycled PET flake contains one or more colors selected from the group consisting of

i) желтых хлопьевидных частиц PET;i) yellow flaky particles of PET;

ii) синих хлопьевидных частиц PET; и iii) зеленых хлопьевидных частиц PET.ii) blue PET flakes; and iii) green PET flakes.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий обеспечение датчика цвета, выполненного с возможностью определения цвета полимерного расплава;4. The method according to claim 1, further comprising providing a color sensor configured to determine the color of the polymer melt;

по существу автоматическое регулирование количества упомянутых одного или более концентратов красителя, добавляемого к упомянутому множеству полимерных хлопьевидных частиц, по меньшей мере, частично на основе определенного цвета полимерного расплава.substantially automatically adjusting the amount of said one or more colorant concentrates added to said plurality of polymer flakes based at least in part on the determined color of the polymer melt.

5. Способ по п.4, в котором упомянутое множество полимерных хлопьевидных частиц содержит приблизительно 6-10 мас.% окрашенных переработанных хлопьевидных частиц PET;5. The method according to claim 4, in which the mentioned set of polymer flake particles contains approximately 6-10 wt.% colored recycled PET flake particles;

вплоть до приблизительно 6 мас.% политриметилентерефталата;up to about 6 wt.% polytrimethylene terephthalate;

и остальную часть в виде по существу бесцветных переработанных хлопьевидных частиц PET.and the remainder as substantially colorless recycled PET flakes.

6. Способ по п.5, в котором упомянутое множество полимерных хлопьевидных частиц содержит приблизительно 7-9 мас.% окрашенных переработанных хлопьевидных частиц PET;6. The method according to claim 5, in which the mentioned set of polymer flake particles contains approximately 7-9 wt.% colored recycled PET flake particles;

приблизительно 5-6 мас.% PTT;about 5-6 wt.% PTT;

и остальную часть в виде по существу бесцветных переработанных хлопьевидных частиц PET.and the remainder as substantially colorless recycled PET flakes.

7. Способ по п.1, в котором упомянутые один или более концентратов красителя, по меньшей мере, частично корректируют окраску объемного непрерывного элементарного коврового волокна от окрашенных переработанных хлопьевидных частиц PET.7. The method of claim 1, wherein said one or more dye concentrates at least partially correct the color of bulk continuous carpet filament from dyed recycled PET flake.

В свете вышесказанного следует понимать, что настоящее изобретение не должно быть ограничено конкретными раскрытыми вариантами осуществления и что модификации и другие варианты осуществления должны быть включены в рамки прилагаемой формулы изобретения. Хотя в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не для целей ограничения.In light of the foregoing, it should be understood that the present invention is not to be limited to the specific embodiments disclosed and that modifications and other embodiments are to be included within the scope of the appended claims. Although specific terms are used in this document, they are used in a general and descriptive sense only and not for purposes of limitation.

Claims (5)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ изготовления объемного непрерывного элементарного коврового волокна, содержащий:1. A method for manufacturing bulk continuous elementary carpet fiber, comprising: (A) обеспечение многошнекового экструдера, который содержит:(A) providing a multi-screw extruder that contains: (i) первый сателлитный шнековый экструдер, содержащий первый сателлитный шнек, который установлен с возможностью вращения вокруг центральной оси первого сателлитного шнека;(i) a first satellite screw extruder comprising a first satellite screw that is rotatably mounted about a central axis of the first satellite screw; (ii) второй сателлитный шнековый экструдер, содержащий второй сателлитный шнек, который установлен с возможностью вращения вокруг центральной оси второго сателлитного шнека; и (iii) систему регулирования давления, которая выполнена с возможностью поддерживать давление внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров в диапазоне от 0 до 5 мбар;(ii) a second satellite screw extruder comprising a second satellite screw that is rotatably mounted about a central axis of the second satellite screw; and (iii) a pressure control system that is configured to maintain pressure within the first and second satellite screw extruders in the range of 0 to 5 mbar; (B) использование системы регулирования давления для уменьшения давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров до диапазона от 0 до 5 мбар;(B) using a pressure control system to reduce the pressure inside the first and second satellite screw extruders to a range of 0 to 5 mbar; (C) обеспечение множества полимерных хлопьевидных частиц, содержащих от 6% до 10% окрашенных хлопьевидных частиц из переработанного полиэтилентерефталата (PET) и остальную часть в виде по существу бесцветных хлопьевидных частиц из переработанного PET;(C) providing a plurality of polymer flake particles containing 6% to 10% colored flake particles from recycled polyethylene terephthalate (PET) and the remainder as substantially colorless flake particles from recycled PET; (D) обеспечение одного или более концентратов красителя;(D) providing one or more dye concentrates; (E) добавление упомянутых одного или более концентратов красителя к упомянутому множеству полимерных хлопьевидных частиц таким образом, чтобы получаемая смесь содержала от 0 до 3 мас.% упомянутых одного или более концентратов красителя;(E) adding said one or more color concentrates to said plurality of polymer flocculent particles such that the resulting mixture contains 0 to 3% by weight of said one or more color concentrates; (F) при поддержании давления внутри первого и второго сателлитных шнековых экструдеров в диапазоне от 0 до 5 мбар пропускание упомянутого множества полимерных хлопьевидных частиц и упомянутых одного или более концентратов красителя через многошнековый экструдер для того, чтобы сформировать расплав полимера так, чтобы (1) первая часть полимерного расплава проходила через первый сателлитный шнековый экструдер и (2) вторая часть полимерного расплава проходила через второй сателлитный шнековый экструдер;(F) while maintaining pressure within the first and second satellite screw extruders in the range of 0 to 5 mbar, passing said plurality of polymer flakes and said one or more dye concentrates through a multi-screw extruder in order to form a polymer melt such that (1) the first a portion of the polymer melt passed through the first satellite screw extruder; and (2) a second portion of the polymer melt passed through the second satellite screw extruder; (G) после стадии пропускания полимерного расплава через многошнековый экструдер формование переработанного полимера в объемное непрерывное элементарное ковровое волокно.(G) after the step of passing the polymer melt through a multi-screw extruder, spinning the recycled polymer into bulk continuous carpet filament. 2. Способ по п.1, в котором окрашенные переработанные хлопьевидные частицы PET состоят по существу из окрашенных хлопьевидных частиц PET, полученных из переработанных бутылок из PET.2. The method of claim 1, wherein the dyed recycled PET flake consists essentially of dyed PET flake obtained from recycled PET bottles. 3. Способ по п.2, в котором окрашенные переработанные хлопьевидные частицы PET содержат один или более цветов, выбираемых из группы, состоящей из:3. The method of claim 2, wherein the dyed recycled PET flake contains one or more colors selected from the group consisting of: i) желтых хлопьевидных частиц PET;i) yellow flaky particles of PET; ii) синих хлопьевидных частиц PET;ii) blue PET flakes; iii) зеленых хлопьевидных частиц PET.iii) green flaky PET particles. 4. Способ по п.1, дополнительно содержащий обеспечение датчика цвета, выполненного с возможностью определения цвета полимерного расплава;4. The method according to claim 1, further comprising providing a color sensor configured to determine the color of the polymer melt; по существу автоматическое регулирование количества упомянутых одного или более концентратов красителя, добавляемого к упомянутому множеству полимерных хлопьевидных частиц, по меньшей мере частично на основе определенного цвета полимерного расплава.substantially automatically adjusting the amount of said one or more colorant concentrates added to said plurality of polymer flakes based at least in part on the determined color of the polymer melt. 5. Способ по п.1, в котором упомянутые один или более концентратов красителя, по меньшей мере, частично корректируют окраску объемного непрерывного элементарного коврового волокна от окрашенных переработанных хлопьевидных частиц PET.5. The method of claim 1, wherein said one or more dye concentrates at least partially correct the color of bulk continuous carpet filament from dyed recycled PET flake.
EA201991807 2017-01-30 2018-01-29 METHOD FOR MANUFACTURING VOLUME CONTINUOUS ELEMENTARY CARPET FIBER FROM DYED RECORDED POLYETHYLENE TEREPHTHALATE EA040205B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/419,955 2017-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040205B1 true EA040205B1 (en) 2022-04-29

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11007673B2 (en) Methods for manufacturing bulked continuous filament from colored recycled PET
US11840039B2 (en) Systems and methods for manufacturing bulked continuous filament from colored recycled PET
US10532495B2 (en) Methods for manufacturing bulked continuous filament from recycled PET
US11426913B2 (en) Methods for manufacturing bulked continuous filament
US11724418B2 (en) Methods for manufacturing bulked continuous carpet filament
AU2019200759B2 (en) Systems and methods for manufacturing bulked continuous filament
US11911930B2 (en) Methods for manufacturing bulked continuous filament from recycled PET
US20220152879A1 (en) Systems and methods for manufacturing bulked continuous filament
EA040205B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING VOLUME CONTINUOUS ELEMENTARY CARPET FIBER FROM DYED RECORDED POLYETHYLENE TEREPHTHALATE
US20220305694A1 (en) Methods for manufacturing bulked continuous carpet filament