您好!欢迎访问洛阳市柯拉尔清洗材料贵州快3官网
联系我们
洛阳市柯拉尔清洗材料贵州快3
联系人:张经理 / 田先生
手机:18003796257 / 18939009287
电话/传真:0379-62275885
邮箱:18939009287@189.cn
地址:洛阳市孟津县华阳产业集聚区
网址:www.fringeo.com
常见问题当前位置:网站贵州快3 >> 常见问题 >>新闻详细

提高我国再生聚酯品质的方法探讨

来源:   发表时间:2017/9/5 20:29:42  点击次数:【1019】

打印
字体【
视力保护色

提高我国再生聚酯品质的方法探讨

摘要:本文分析了废聚酯与常规聚酯切片的差异,介绍了废聚酯碎瓶片的清洗过程以及再生方法。对废聚酯碎瓶片的清洗剂和使用方法做了简要介绍。并就如何缩小废聚酯纺涤纶与常规聚酯切片纺涤纶的差异,提高再生聚酯品质进行了较为详尽的阐述。

Abstract: This paper analyzes the differences of waste polyester and conventional polyester chip, introduces the waste polyester broken bottle cleaning process and regeneration method . It describes the waste polyester bottle broken piece cleaning agent and its usable way and discusses how to reduce the differences of waste polyester spinning polyester with conventional polyester , how to improve the quality of regenerated polyester.

关键词: 废聚酯 再生涤纶 清洗剂 清洗流程 粘度调整 醇解 聚合 生产管理

Keywords:  waste polyester   regenerated polyester    cleaning agent   cleaning process   

viscosity adjustment  alcoholysis  polymerization  process management 

废聚酯作为可再生资源,现在已经广泛应用于再生涤纶长丝、短纤、聚酯薄膜和聚酯瓶的原料,且用量还在快速增长。作为再生聚酯原料,废聚酯瓶的需求量最大。随着市场竞争的加剧,许多企业再生聚酯产品质量的重视程度日益提高。但到目前为止,再生纺涤纶与切片纺涤纶无论是原料消耗还是产品品质都存在着较大的差距。

现阶段,再生涤纶相对于切片纺涤纶存在以下几点差异

1、纺丝过滤器更换周期与组件更换周期短;

2、原料消耗大;

3、纤维颜色较差;

4、纤维物理指标稳定性差。

1、再生涤纶问题较多的原因

1.1 废聚酯与常规聚酯切片的差异比较

表一   半消光聚酯切片指标(参照GB/T14190-93)

序号

项    目

优等品

一级品

合格品

1

特性粘度            dL/g

M1±0.008

M1±0.012

M1±0。025

2

熔点                (℃)

≥260

≥259

≥257

3

端羧基含量         mol/t

M2±2。0

M2±3。0

M2±5.0

4

色度               (b)

M3±1。0

M3±2

M3±4

5

凝集粒子(≥10μm)  /mg

0

≤3.0

≤6.0

6

TiO2                      %

M4±0.05

M4±0.05

M4±0.05

7

水份                  %

≤0.4

≤0.4

≤0。5

8

异状切片和粉末        %

≤0。4

≤0.5

≤0.6

9

灰份                  %

≤0.07

≤0.07

≤0.08

10

铁含量                %

0.0004

0.0006

0.0008

11

二甘醇(DEG)          %

≤1。2

≤1.2

≤1.3

注:1. 中心值M10.64~0.68之间;     

2. 中心值M2≤30范围内由用户根据纤维需要确定;

3. 中心值M3(片状值)为≤2.0;       4.中心值M4=0。25~0。32

废聚酯的来源非常广泛,有废聚酯瓶、废涤纶布、废聚酯薄膜、废涤纶丝、废聚酯塑料制品以及废聚酯浆块等等。其中,废聚酯瓶的使用最大。不同品牌、不同瓶级聚酯切片厂家的聚酯切片无论特性粘度、熔点、端羧基含量色度 (b值、L值)、凝集粒子个数、灰份、铁含量、二甘醇(DEG)含量都有较大差异。

表二   清洗后聚酯碎瓶片质量指标

序号

项    目

解聚再聚合级

熔纺长丝级

熔纺仿大

化短纤级

检测方法

备注

1

特性粘度   dL/g

≥0.58

≥0.66

≥0.64

GB/T14190

2

熔点       (℃)

M1±3

M1±3

M1±5

GB/T14190

3

端羧基含量  mol/t

≤40

≤40

≤60

GB/T14190

4

色度               

L值

差值≤5

差值≤5

差值≤5

GB/T14190

溶剂洗涤法前后比对值

b值

差值≤2

差值≤2

差值≤2

GB/T14190

溶剂洗涤法前后比对值

5

水份      %

≤0.4

≤0.4

≤0.4

GB/T14190

6

机械杂质/(mg/kg)

≤100

≤100

≤100

GB/T14190

7

聚烯烃/(mg/kg)

≤100

≤100

≤100

称重

碱溶法

8

酸碱度/PH

≤8.0

≤8.0

≤8。0

滴定法

9

表面附着污物/(mg/kg)

≤30

≤50

≤50

称重

溶剂洗涤法前后比对值

10

PVC含量/(mg/kg)

≤300

≤100

≤100

称重

烘烤选择法

11

瓶片尺寸

≤M2×M0

≤M2×M0

≤M2×M0

12

瓶片过网率

≥90

≥95

≥95

13

粉末含量/(mg/kg)

≤5000

≤500

≤2000

筛选法

备注

1、M1为熔点中心值,M1≥245℃。

2、M2M0为瓶片尺寸,纤维级尺寸小于16mm,解聚再聚合级尺寸可适当放宽,具体由供需双方约定,约定后不得随意更改。

从表一、表二可以看出,与常规聚酯切片相比,聚酯碎瓶片的特性粘度偏差较大,熔点较低,碎瓶片中混杂有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等聚烯烃物质,碎瓶片表面附着有污物,PH值相对较高。

1.2 再生涤纶纺丝过滤器与组件更换周期短的成因分析

再生涤纶纺丝过滤器与组件更换周期比较短的根本原因就是聚酯碎瓶片表面附着污物量高、碎瓶片中混杂的机械杂质和聚烯烃物质

机械杂质是直接堵塞过滤器和组件的物质,聚氯乙烯在聚酯熔融温度下形成碳化物,部分堵塞过滤器和组件,部分在螺杆中被挤碎混在聚酯中影响纤维白度。聚乙烯、聚丙烯在聚酯熔体当中,有一部分形成凝聚粒子堵塞过滤器和组件,聚酯饮料瓶表面未洗净的标签胶在260℃以下的高温下形成团状碳化物,堵塞过滤器和组件,聚酯饮料瓶表面未洗净的油脂、皮脂、焦糖、霉菌在高温聚酯中,使聚酯交联,形成凝聚粒子堵塞过滤器和组件。

滤芯折波处淤积污物,滤芯丝网氧化,是其更换周期缩短的重要成因。众多的再生涤纶厂过分考虑投入成本,滤芯基本上采用不达标的不锈钢丝网或烧结毡,滤芯处理主要是煅烧,丝网容易氧化,滤芯折波处的淤积物没有通过专用清洗剂清洗,使得滤芯越堵越严重,报废速度较快。

以上这些物质使得纺丝过滤器更换周期8小时~5天,组件周期在3天~45天。原因就是聚酯碎瓶片清洗不干净,滤芯清洗不得当。

1.3 再生涤纶原料消耗大的原因分析

再生涤纶的原料消耗主要来自原料不清洁滤芯清洗不干净过滤器切换频繁,物料排废量大;纺丝断头多,造成废丝量增加另外,聚酯碎瓶片特性参数相差过大,使得纤维的物理指标不稳定,纺丝断头多,导致废丝增加,消耗相应增加

1.4 再生涤纶颜色较差的成因分析

聚酯碎瓶片表面有机物多、干燥后含水量高、表面偏碱性、含有聚烯烃物质等,都容易使再生涤纶颜色发黄。

目前,国内聚酯碎瓶片清洗单位,缺乏洗净碎瓶片的检测手段,一般检测无外乎:a、直接目测;b、定时定温烘烤后目测;c、瓶片熔融、冷却后目测。这些方法不科学,仅能作参考。首先,凭肉眼目测肯定是靠不住的为此,导致一些洗料厂为了掩人耳目,将碎瓶片通过水溶性增白剂OB-1类荧光增白剂为脂溶性,不溶于水增白,达到好卖的目的。碎瓶片表面的许多有机物高温下在空气中是可以挥发的,而纺丝螺杆是密封的,有机物挥发不出去,这些有机物(含清洗增加的水溶性增白剂)在高温、密闭环境中非常容易与聚酯的基、聚酯中少量二甘醇的氧桥结合,使得再生涤纶氧化、降解、发黄。

国内绝大多数的再生涤纶厂没有微量水分仪,干燥后的聚酯碎瓶片不测含水率高温密闭环境中,水容易使聚酯水解、氧化降解,使得再生涤纶发黄。

干燥后的碎瓶片水分控制不好,碎瓶片表面的残留碱与水解物继续对聚酯形成碱解,不仅使再生涤纶发黄,还会使纤维的硬度加大,影响手感和质感。

涤纶的氧化降解程度和颜色的发黄程度成正比,氧化降解越严重,手感和质感越差。

1.5 再生涤纶物理指标不稳定的机理分析

再生涤纶与原生涤纶(切片纺或直纺)还有一个重大的差异就在于物理指标不稳定。

目前,国内80%的再生涤纶厂对原料的稳定性没有引起足够的重视,从表一和表二可以看出,要生产出品质好的涤纶,聚酯的特性参数必须稳定,废聚酯无论是特性粘度、熔点、端羧基含量都不稳定,凝集粒子个数、灰份、铁含量、二甘醇(DEG)含量、有机杂质含量或聚烯烃含量超标,都会导致纤维在拉伸过程中,张力不一致,导致纤维纤度不均匀,出现毛丝、断头。特别是再生涤纶长丝,由于纺速较高,纤维的强度和伸长都较原生涤纶差较多。

聚酯的特性粘度是工业上用来表征聚酯分子量的大小,特性粘度太低,聚酯分子量小,纺丝过程拉伸困难,甚至不具可纺性,容易出现断头等;粘度太高,拉伸时拉伸应力过大,大分子不好取向,所以特性粘度对纺丝的运转稳定性,长丝的条干均匀性,涤纶染色的均匀性均有影响,因此保证特性粘度的稳定,对于提高纺丝的质量有较大的帮助。瓶级聚酯有:水瓶级、热灌装瓶级、碳酸饮料瓶级、大口径大容器瓶级等等,特性粘度在0。72dL/g0.88dL/g之间,在我国个别瓶坯生产厂为了降低成本,也有用未增粘纤维级大有光聚酯切片(特性粘度0。64dL/g0.66dL/g)作为饮料瓶原料。

所谓熔点,就是结晶的固态物质加热到一定温度时,由固态转变为液态时的温度。在相同温度下,不同改性聚酯(瓶级聚酯相对于纤维级聚酯,被认为是改性)的熔点越高,其熔体流动性越差,熔点低则熔体流动性好。为保证瓶级聚酯切片制瓶的透明度,需加入间苯二甲酸(IPA)和二甘醇(DEG),IPA和DEG的加入量不同,聚酯的熔点不同。不同瓶级聚酯生产厂的聚酯切片熔点有差异,不同用途的瓶级聚酯切片熔点也有差异。

由于聚酯端羧基含量高低直接影响聚酯产品的热稳定性,而不同瓶源聚酯的端羧基有较大差别,将直接导致聚酯碎瓶片的热稳定性能不同,使得纺丝过程中,在不同阶段,纤维的物理指标不稳定。

实践表明,二甘醇含量增加,会使聚酯的熔点或软化点下降,耐热氧化性和耐光性变差。而不同瓶级聚酯生产厂的聚酯切片二甘醇含量有差异,不同用途的瓶级聚酯切片二甘醇含量也有差异。

聚酯碎瓶片表面附着的有机杂质会在螺杆熔融过程中参与反应,有些反应产生部分杂环物质;另一些则对聚酯分子中的端基封闭端基。这些状况不仅影响涤纶的质量,对粘度调整和醇解后再聚合都有困难,杂环物质容易在真空下抽出,使物料消耗增加。

聚酯切片中没有外来的有机杂质废聚酯瓶从饮料工厂出来后,经过商场消费者(有些瓶还用来装其他东西)垃圾堆废品收购者废品回收站碎瓶片清洗料场清洗设备这些环节。废瓶上所含的杂质除了生产饮料必有的焦糖、标签胶、蛋白质、果糖等,还可能有植物油脂、动物油脂、合成油脂、皮脂、尘埃、霉菌、泥土、颜料、色素等等。

除了废聚酯瓶或碎瓶片上的附着物,废聚酯瓶或碎瓶片中有许多其他的参杂物,如PVC、标签、瓶盖、瓶托、瓶把少量木棍、树叶、橡胶和其他塑料等。

有机杂质含量高,聚酯的降解速率快,聚酯熔体中小分子物质多,纤维可纺性不好,纤维的物理指标差。

表三   部分聚合物溶解度参数表1

聚合物

δ,(J/cm31/2

聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯,PET

22。0

聚乙烯PE

16.6

聚丙烯PP

16.6

从表三可以看出,聚乙烯、聚丙烯的溶解度相当,但与聚酯相差较大。两种聚合物的溶解度相差越大,越难相熔,两种聚合物之间会产生分相,聚乙烯聚丙烯在聚酯的熔融温度下也处于熔融状态,无论是聚乙烯还是聚丙烯混在聚酯熔体中,经过熔体过滤器后,镶嵌在聚酯熔体内,形成与聚酯分子链近乎平行的杂质,影响涤纶的物理指标,严重POY即可表现出断头,轻者在加弹或牵伸阶段亦可出现断头。

聚酯碎瓶片作为纺丝原料,必须将这些外来杂质清洗干净,使得碎瓶片外表附着杂质含量接近常规聚酯切片。

2聚酯碎瓶片外来杂质的处理方法

2。1 废聚酯瓶外表面的处理及预清洗

聚酯瓶的外部杂质有标签、标签胶、还可能有植物油脂、动物油脂、合成油脂、皮脂、尘埃、霉菌、泥土、颜料、色素等等。其他参杂物,如瓶盖、瓶托、瓶把金属、少量木棍、树叶、橡胶和其他塑料等。特别是标签(相当部分的标签材质为PVC,进入破碎机后,标签也形成碎片,混在聚酯碎瓶片当中,较难分离,影响纺丝。

聚酯温度>70℃(玻璃化温度)时,聚酯产生变形,废聚酯瓶温度略大于70℃时,瓶体产生变形,而PP、PE、PVC在此温度下,不会产生变形。当2倍于废聚酯瓶质量的洁净清洗液(清洗剂的碱水溶液)的排出液,加热到90℃,翻滚加热废聚酯瓶810分钟后,由于瓶体产生膨胀变形与标签之间产生相对位移,清洗液逐步渗入标签胶内部使标签与瓶体的结合力变差,清洗液与油脂、皮脂发生乳化反应,并使尘埃、霉菌、泥土、颜料、色素等污垢大部分脱离瓶体。

经过整瓶清洗的废聚酯瓶通过脱标机后,98%的标签被刮掉(热缩标签效果不好),再经过风选机风选,标签与废聚酯瓶分离,瓶表面的水分大部分被吹去。

PVC瓶,杂色瓶、热缩标签瓶、未吹尽的标签、少量附有标签的聚酯瓶通过分拣平台人工拣出,也可在漂洗干净后通过分色机剔除。

2.2 聚酯碎瓶片的预清洗

聚酯瓶内含有生产饮料必有的焦糖、蛋白质、果糖等,还可能有植物油脂、动物油脂、合成油脂、皮脂、尘埃、霉菌、泥土、颜料、色素等等。这些污垢非常容易使洁净清洗液浑浊,使洁净清洗液的使用周期缩短。

废聚酯瓶破碎机除了破碎功能,还能使废瓶碎瓶片之间产生摩擦,将少量的洁净清洗液(清洗剂的碱水溶液)的排出液加入破碎机中。第一,对瓶体内部的污垢进行摩擦洗涤和清洗液浸渍;第二,利用清洗剂里加入的抗积压元素延长刀具的使用寿命。

从破碎机出来的碎瓶片通过鼓风机风送至缓冲浸渍料仓,此时的碎瓶片和混杂的聚烯烃表面均附有清洗液,进入缓冲浸渍料仓停留8小时以上,碎瓶片表面上的污垢、标签胶在清洗剂的作用下,基本浸泡松弛。

碎瓶片浸渍时间达到后,通过上料机进入到浮选漂洗池中,浮选漂洗池的水来自漂洗槽上部,浮选漂洗水从浮选漂洗池的进料、出料端上下层分别进入,碎瓶片在这里被漂洗去绝大多数污垢和少量的标签胶。由于碎瓶片和聚烯烃表面的表面被预清洗过,水对其的表面张力大大降低,水可以完全对其浸润。鼠笼的推动和扰动下,PET的密度1,此时PP、PE的密度<1,碎瓶片不易浮起。此时,由于一些很薄的碎瓶片对水的浸润性好,被浮出的极少。标签、PP和PE被浮上水面,从浮选漂洗池的中部飘出浮选漂洗池

漂洗的碎瓶片,经过脱水(碎瓶片含水率5%,进入到洁净清洗槽中。

2。3 聚酯碎瓶片的洁净清洗

经过洗和浮选漂洗的聚酯碎瓶片,仍然附有微量的标签胶、焦糖、蛋白质、植物油脂、动物油脂、合成油脂、皮脂、霉菌、颜料、色素等。

洁净清洗分为热态洁净清洗冷态洁净清洗两种。

2。3。1 热态洁净清洗

热态洁净清洗为目前使用最多的传统洁净清洗方式。即使热态洁净清洗槽的清洗液温度在70℃以上,保持热洗温度,保持清洗液中清洗剂和烧碱的浓度,被漂洗浮选后,固定量的碎瓶片搅拌洗涤20±2分钟,在上料机的作用下进入高速摩擦洗涤机(立式摩擦洗涤机产生粉末量少),摩擦洗涤后的碎瓶片经过脱水机脱除水份(碎瓶片含水率5%进入漂洗槽漂洗。脱水机脱出的清洗液多数送回洁净清洗槽,少量送往整瓶煮洗机和破碎机。

2.3.2 冷态洁净清洗

冷态洁净清洗为较为先进的洁净清洗方式。即使冷态洁净清洗槽的清洗液温度在20℃以上,保持清洗液中清洗剂和烧碱的浓度,被漂洗浮选后,固定量的碎瓶片进入粗洁净清洗槽,被搅拌洗涤20±2分钟,在上料机的作用下进入高速摩擦洗涤机(立式摩擦洗涤机产生粉末量少),经过脱水机脱除清洗液(碎瓶片含水率5%,清洗液多数送回粗洁净清洗槽,少量送往整瓶煮洗机和破碎机)后,进入洁净清洗,被搅拌洗涤20±2分钟,在上料机的作用下进入高速摩擦洗涤机(立式摩擦洗涤机产生粉末量少),经过脱水机脱除清洗液(碎瓶片含水率5%,清洗液多数送回精洁净清洗槽,少量送往粗洁净清洗槽)后,进入粗漂洗。

2.3.3 热态洁净清洗与冷态洁净清洗的比较

热态洁净清洗

冷态洁净清洗

备注

热洗后污垢剥离程度

略低

洁净清洗时间

漂洗难易程度

不易漂净

容易漂净

碎瓶片变形程度

清洗剂费用

20元左右

30元左右

以饮料瓶清洗为例

热能费用

很低

漂洗用水量

对环境污染

说明

热态和冷态洁净清洗,不宜使用单纯的碱水清洗

2。3。4 废聚酯碎瓶片附着污垢的去机理

为了保证碎瓶片的清洗质量,清洗剂中a、必须有可携带表面活性剂快速渗入标签胶、油污等污垢内部的交联型渗透剂,b、必须有可以使污垢悬浮在水中的交联悬浮剂,c、必须有减缓烧碱对聚酯发生碱减量和皂化反应的强碱缓蚀剂,d、必须有使硬水软化的软水剂。只有这样,才能保证碎瓶片的清洗质量,那些仅靠表面活性剂和增白剂来清洗碎瓶片是不能保证质量的。

一般污垢在碱性环境中,可以被一般的表面活性剂清除,只是,在一定温度下,碎瓶片容易与碱液发生皂化反应,形成大分子支链,影响纤维的可纺性纤维手感和纤维颜色标签胶等结构性污垢在碱性环境中仅靠一般的清洗剂是很难被清除的,为了将结构性污垢从碎瓶片上剥离下来,表面活性剂载体渗透剂,携带表面活性剂在碱性环境中能够渗透至污垢内部使表面活性剂充分的作用于各种污垢,降低污垢的表面张力,使污垢与悬浮分散剂形成交联,被剥离下来后分散悬浮在水中,以便漂洗

要想使结构性污垢被剥离下来,而仅凭水性清洗剂的活性是不够的,不仅要保证清洗剂在清洗液中的浓度达到临界浓度,还必须使清洗液保持较高的PH值,才能给清洗剂提供足够的活性。但由于过量的烧碱会对聚酯表面产生皂化反应(冷态下反应不明显,70℃以上随温度上升反应速度加快),生成皂化物,影响聚酯大分子的柔顺性和纺丝可纺性,通常的做法是:加入适量的烧碱,通过加热的方法(冷洗清洗剂通过增加渗透剂量来实现),使清洗剂获得足够的能量去除油污、使标签胶等结构型污垢松弛后,在机械作用下脱离瓶体。

要使水性清洗剂达到理想的去除油污、瓦解标签胶等结构性污垢效果,需要在清洗剂的临界浓度以上,保证清洗温度清洗时间被清洗瓶片量与清洗液比例四个基本要素,才能有效地清除碎瓶片上的污垢。

2.4 聚酯碎瓶片的净水漂洗

碎瓶片经过洁净清洗后,碎瓶片表面的污垢肉眼观察已经较干净,但是表面仍然附有表面活性剂、烧碱与污垢的残留物。这些残留物对聚酯熔体的影响依然非常大,必须彻底除去。由于一次漂洗不宜将碎瓶片上的残留物漂洗干净,需要至少经过两遍漂洗摩擦洗涤脱水碎瓶片含水率5%),的漂洗过程。漂洗槽以立式为宜,根据漂洗水流方向与碎瓶片运动方向相反的原则,漂洗水从漂洗槽底部进入,上部流出,容易使碎瓶片上的污垢脱离碎瓶片,为减少水用量,新鲜水从洁净漂洗槽底部进入,洁净漂洗槽上部出来的一次漂洗水进入漂洗槽底部,漂洗槽上部出来的二次漂洗水一部分用于清洗液(清洗剂的碱水溶液)的配制,一部分送往浮选漂洗池

2.5 聚酯碎瓶片的脱水及风选

碎瓶片漂洗干净后,为确保碎瓶片成为合格的纺丝原料,需要将碎瓶片表面的水份、粉末和混在在碎瓶片中的少量聚烯烃杂质和微量标签。

漂洗净的碎瓶片经过脱水,通过分色机将残留的聚烯烃杂质和标签分离出来,然后通过负压风送,进入旋风分离器,水份和残余标签进入收集罐,碎瓶片在旋转喂料阀的作用下进入料仓,料仓内的碎瓶片(碎瓶片含水率0.4%,可以直接包装,也可以通过正压风送至干燥系统的分料仓内,进入干燥系统干燥。

                                                        脏碎瓶片

脏瓶拆包筛滤杂物整瓶煮洗脱标风选标签带清洗液粉碎微液浸泡  浮选预漂洗脱水粗洁净清洗带清洗液摩擦洗脱水精洁净清洗        带清洗液摩擦洗脱水粗漂洗带水摩擦洗脱水洁净漂洗 脱水分色 负压风送包装(或送至干燥)

废聚酯碎瓶片清洗流程示意

3、提高再生涤纶物理指标的方法

3。1 聚酯废料熔融调粘直接纺丝技术

由于废聚酯直接纺丝,存在着纺速相对较低、满卷率较低,不能生产细旦纤维,无法生产FDY等等问题。为了解决这个问题,采用了特殊的多级网盘结构反应器,使不同聚合度的废聚酯通过反应器,在辅助装备的协调控制下,得到了分子量分布及熔点相对稳定的用于纺POY或FDY的聚酯熔体。

1)聚酯废料熔融调粘直接纺丝工艺流程如下图所示

2)、聚酯废料熔融调粘直接纺丝流程说明:

清洗干净、干燥后的干碎瓶片通过旋转喂料阀进入熔融螺杆,熔融后的聚酯熔体经过预过滤器滤除可能存在的PVC,再经过熔体过滤器滤除可能存在的机械杂质,通过初级熔体泵送入多级熔体粘度调整釜,利用真空度、成膜器转速、粘度计的联控,由终级熔体泵送往纺丝箱体2。

用上述方法得到的聚酯熔体,不仅可用于POY的生产,也可用于FDY的生产,但生产细旦丝较困难,即使能生产消耗也很高。该方法对原料质量指标的要求范围较窄。

聚酯废料熔融调粘直接纺丝流程示意图

3.2 聚酯废料连续醇解连续再聚合技术

为了解决再生聚酯生产细旦长丝的难题,同时解决废丝、废织物生产高品质涤纶的难题,在间歇聚酯醇解再聚合工艺装备的基础之上,使醇解过程和聚合过程都实现了连续化,不仅大大降低了生产成本,还因为投入废聚酯到产成成品熔体的时间不到5小时,产品b值略差于PTA路线的产品,在售价上几乎等同于PTA路线的产品。

1)废聚酯醇解再聚合直接纺丝流程为:

废聚酯+EG连续醇解 →机械分离 →预过滤 →脱醇 →粗过滤预缩聚预聚物泵

预聚物过滤器终缩聚熔体泵熔体过滤器纺丝箱体涤纶长丝或短纤

2)、废聚酯醇解再聚合直接纺丝流程说明:

清洗干净(含水率≤0.4%)的废聚酯(聚酯碎瓶片、聚酯碎薄膜、无色涤纶废丝段、富含涤纶的无色碎布块等)通过旋转喂料阀和废聚酯喂料器进入醇解釜,在一定废聚酯与乙二醇(EG的配比下,聚酯醇解成醇解液,醇解液在单体泵的作用下经过解聚催化剂混合器和不熔纤维分离装置(滤除氨纶、锦纶、腈纶、粘胶、棉、毛等纤维,分离回收方法另见文章“涤纶废织物回收利用”),再经过预过滤器滤除粗大的不能熔融的如PVC、金属片、木屑等物质,进入脱醇釜脱出多余的EG成为BHET,BHET通过低聚物泵经过低聚物管道再和缩聚催化剂、消光剂或三单体(阳离子染料可染聚酯需要)混合后经过低聚物过滤器进入预缩聚釜,低聚物通过预缩聚釜反应脱出大量的EG、少量的PP、PE使预聚物的聚合度达到30左右,预聚物在预聚物泵的作用下通过预聚物过滤器进入终缩聚釜,预聚物在网盘成膜器的推进成膜作用下,脱出剩余的少量EG,聚酯的聚合度达到100,再经过熔体泵、熔体过滤器滤除凝聚粒子等微小杂质,通过熔体输送泵送入纺丝箱体。

用上述方法得到的聚酯熔体,不仅可以用于细旦POY的生产,也可以用于细旦FDY的生产。本方案生产阳离子涤纶纤维,其质量比PTA路线生产的阳离子涤纶纤维无论是染色深度还是染色均匀程度都要好,售价可以高于PTA路线生产的阳离子涤纶纤维。

废聚酯醇解再聚合工艺路线原料适应性非常广。原料来源丰富易得。

3.3 废料醇解再聚合原理

从反应式 nBHET               PETn +(n-1)EG 可以看出,在一定的温度和适量的催化剂条件下,聚酯(PET乙二醇(EG的作用下,可以醇解为单体对苯二甲酸乙二酯(BHETBHET在适当的温度、压力和缩聚催化剂条件下,则又可以聚合反应生成聚酯,在生产过程中,废聚酯中的无机和有机杂质通过化学清洗去除,涤纶上的颜色可以通过系统外的化学脱色系统预先脱色,机械杂质可以通过各级熔体过滤器滤除,废聚酯中的其他无机颜料可以通过特制的熔体脱色装置去除。

对于高要求聚酯还需通过分子链连接剂将小分子与聚酯长链连接起来,使分子链成为类似于纯聚酯链的线性链段,再通过分子链强度调节剂调节聚酯链的强度和伸长,使废聚酯再生后纺成长丝,在性能上达到PTA路线直接纺长丝质量要求

3.4 废聚酯洗净后的验收,检测设备、仪器的配置

再生纺涤纶的原料需要经过一系列检测合格后,方可成为合格的纺丝原料。

3.4.1 碎瓶片清洗原辅料质量要求

清洗前聚酯碎瓶片验收指标

序号

项    目

优等品

检测方法

1

特性粘度            dL/g

0.640~0.75

GB/T14190

2

熔点                (℃)

≥245

GB/T14190

3

端羧基含量         mol/t

≤40

GB/T14190

4

水份                  %

≤2

GB/T14190

5

PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、

PVC(聚氯乙烯)                   %

≤600ppm

(PVC≤200ppm)

碱熔法

6

二甘醇(DEG)                       %

≤2。0

GB/T14190

7

表面污物(含油剂与表面活性剂)     %

≤2

溶剂法

烧碱(NaOH)验收指标

序号

项    目

指标

检测方法

1

外观

白色粒状或片状

目测

2

纯度

≥96%

GB4348.1-2000

3

碳酸钠(Na2CO3)含量

≤0.5

GB4348.1-2000

4

氯化钠(NaCL)含量

≤2。8

GB4348.1-2000

5

三氧化二铁(Fe2O3)含量

≤0.01

GB4348。1-2000

长丝级聚酯碎瓶片清洗剂验收指标

序号

项    目

指标

检测方法

备注

1

外观

液状

目测

2

油污脱除率

≥99.95%

GB9985-2000

使用标准污垢

3

残液漂净率

≥99.90%

GB9985-2000

使用标准污垢

4

发泡力

≤5mm

GB/T13173.6—91

5

清洗液洗后污

垢沉降速度

≤0.05mm/S

GB9985-2000

使用标准污垢

6

硬水软化率

≥99。99%

500ml水1%清洗剂密闭沸煮60min

使用标准硬水

漂洗水质量要求

序号

项    目

指标

检测方法

备注

1

外观

清澈无污物

目测

2

PH值

7±0.2

滴定法

3

杂质含量

≤0.01%

滤纸过滤称重法

3.4.2 清洗后聚酯饮料碎瓶片质量指标

序号

项    目

解聚再聚合级

熔纺长丝级

熔纺仿大

化短纤级

检测方法

备注

1

特性粘度   dL/g

≥0.58

≥0。66

≥0。64

GB/T14190

2

熔点       (℃)

M1±3

M1±3

M1±5

GB/T14190

3

端羧基含量  mol/t

≤40

≤40

≤60

GB/T14190

4

色度               

L值

差值≤5

差值≤5

差值≤5

GB/T14190

溶剂洗涤法前后比对值

b值

差值≤2

差值≤2

差值≤2

GB/T14190

溶剂洗涤法前后比对值

5

水份      %

≤0.4

≤0。4

≤0。4

GB/T14190

6

机械杂质/(mg/kg)

≤100

≤100

≤100

GB/T14190

7

聚烯烃/(mg/kg)

≤100

≤100

≤100

称重

碱溶法

8

酸碱度/PH

≤8.0

≤8。0

≤8。0

滴定法

9

表面附着污物/(mg/kg)

≤30

≤50

≤50

称重

溶剂洗涤法前后比对值

10

PVC含量/(mg/kg)

≤300

≤100

≤100

称重

烘烤选择法

11

瓶片尺寸

≤M2×M0

≤M2×M0

≤M2×M0

12

瓶片过网率

≥90

≥95

≥95

13

粉末含量/(mg/kg)

≤5000

≤500

≤2000

筛选法

根据碎瓶片清洗原料及辅料与清洗后洁净碎瓶片应达到的质量要求。需要配备一定的设备及仪器。

与清洗直接有关的检测项目为:色度(L值、b值),灰分、表面污物、其他杂质。

需要配备的设备及仪器有

三光源色差计、马弗炉、分析天平、1电子秤、恒温水浴锅、真空烘箱、1L密封清洗罐。

4、规范生产的理念是决定碎瓶片能否成为优质原料的根本

到目前为止,国内80%以上的废聚酯碎瓶片清洗企业多为作坊式生产方式,许多企业老板认为废聚酯碎瓶片作为原料,本身就是低档次的,随便找几个劳力干干就行。由于认识问题,多数废聚酯碎瓶片清洗生产线简陋,生产现场脏乱,无生产工艺,清洗剂和烧碱的加入依靠工人人为判断,加多加少完全凭感觉,清洗温度和清洗时间也是根据工人的经验随意确定。在浙江、江苏和河北的有些工厂甚至直接使用未经处理的、不洁净的河水漂洗洁净清洗后的碎瓶片。也有些工厂把碎瓶片清洗寄托到设备的选择上,或依赖于能有一种神奇效果的清洗剂。认为只要我花了钱,买了贵的设备,或者买了神奇的清洗剂,一切问题都迎刃而解了。

纺丝设备制造技术和纺丝生产技术发展到今天这个地步,中国的纺丝设备和纺丝技术在世界上应该处于先进水平,但再生涤纶的产品品质为何在世界上处于较低水平,根本的原因就在于,国内80%的碎瓶片生产企业把碎瓶片清洗当成垃圾处理作坊。

5、选择合适的清洗剂是碎瓶片能否成为优质原料的必要条件

目前市场上的碎瓶片清洗剂有粉状和液状两类。

两类清洗剂的主要成分都含有表面活性剂,对焦糖、果糖、尘埃、泥土、颜料、一般污垢都有作用,但粉状清洗剂对标签胶、植物油脂、动物油脂、合成油脂、皮脂、蛋白质、霉菌和色素等污垢效果较差。

因为标签胶、油脂和色素在瓶基上附着较牢,需要清洗剂中有渗透剂,携带表面活性剂进入标签胶、植物油脂、动物油脂和色素,使这些污垢与瓶基分离;

但这类渗透剂在高于临界浓度后,渗透剂自身会产生交联,失去作用,如果其为粉末状则很难溶于水,更谈不上携带表面活性剂渗透进入污垢。

碎瓶片上的皮脂、蛋白质和霉菌等需要生物酶等才能起作用,但生物酶只能存在于液态下,生物酶在固态下也会失效。

优良的碎瓶片清洗剂不仅有良好的去除污垢效果,还要具备优良的清水漂净能力、很好的抗污垢再沉降能力、抗强碱腐蚀聚酯的能力和软化硬水的能力。

对污垢的洗净作用是通过渗透剂、表面活性剂、包覆分散剂,去除碎瓶片表面附着的油污、无机物、有机物等各种污垢,同时在渗透剂的携带下渗透剂、表面活性剂使污垢成微小团状分散在水中,以便清洗液容易沉淀过滤。因为清洗剂需要在碱性环境下发挥功效,同时强碱有利于标签胶的脱除,但强碱又会对聚酯产生损伤,必须在清洗剂中引入了强碱缓蚀剂,最大程度的降低碎瓶片清洗时必须加强碱,对聚酯表面的损伤。

虽说,污垢被从碎瓶片基体上剥离下来,但并不意味着碎瓶片已经洗干净,因为被清洗下来的污垢在水中的沉降速度很快,污垢很容易二次附着在碎瓶片上,与片基形成范德华力,比较难以再次漂洗掉。必须在清洗剂中加入污垢悬浮剂,最大程度的降低在清洗和漂洗过程污垢的沉降速度。

为了解决污垢悬浮分散问题,传统清洗剂往往在清洗剂中加入效果不十分理想的磷酸三钠或三聚磷酸钠,但由于其对水中植物容易形成“蓝藻”,许多国家乃至中国都出台法规采取了限磷行动。好清洗剂中的渗透剂和分散剂,利用其交联作用,携带表面活性剂进入污垢内部,污垢剥离后,又形成包覆层将污垢包裹在中间,外端与水形成结合链,使污垢在一段时间(12小时左右)悬浮于水中间,同时渗透分散剂应该是生物可降解性的,不对环境造成影响。

当水温超过45℃时,水中钙、镁离子等结垢的速度开始加快,而目前国内清洗碎瓶片的装置,热洗温度基本都高于80℃,由于碎瓶片清洗用水量较大,清洗碎瓶片的水都是地下水或自来水。由此看来,碎瓶片的清洗效果可想而知。为了避免碎瓶片在清洗过程中片基上结水垢,必须在清洗剂中引入软水成分。使水垢无法附着在片基上。

对清洗剂的要求指标一般有如下几项

序号

项    目

指标

检测方法

备注

1

油污脱除率

≥99.95%

GB9985-2000

使用标准污垢

2

残液漂净率

≥99。90%

GB9985-2000

使用标准污垢

3

发泡力

≤5mm

GB/T13173.6—91

4

清洗液洗后污

垢沉降速度

≤0.02mm/s

GB9985-2000

使用标准污垢

5

硬水软化率

≥99.99%

500ml水1%清洗剂密闭沸煮60min

使用标准硬水

6设备对废瓶片清洗洁净度的作用是清洗剂无法取代的

另见文章聚酯表面污垢的脱除机理清洗设备的配置选择”。

7、小结

目前,再生涤纶与常规涤纶的差异在于:过滤器和组件更换周期短;原料消耗大;纤维颜色差且物理指标波动大。缩小两者之间差距的方法:

1、选择优良的清洗剂,恰当的清洗设备,使用正确的清洗方法,提高废聚酯外表面洁净度,使之达到聚酯切片的质量要求。

2、优化再生聚合工艺,使用熔融调粘和醇解再聚合等方法,可扩大废聚酯原料来源,进一步提高再生聚酯的品质,使再生聚酯具有等同于甚至高于常规聚酯质量水平。

 3、先进的生产理念,规范的生产管理,标准的检测手段也是提高再生聚酯质量,缩小两者差距的重要手段。

参考文献

1张师民  《聚酯的生产及应用 中国石化出版社 1997.3  

2 杨家吉  《聚酯工业》 1997年第四期

作者简介:

田崇著Tian Chong Zhu          男        汉族      19615月出生

高级工程师                    硕士

籍贯:湖南省隆回县

1985年毕业于陕西省理工学院物理系,曾任河南洛阳南峰聚酯贵州快3副总经理,中国纺织科学研究院聚友化工贵州快3副总工程师,江苏宝生聚酯科技贵州快3总经理,现任洛阳市柯拉尔清洗材料贵州快3总经理

In 1985 graduated from the Shaanxi polytechnic institute physics department, served as deputy general manager of Henan Luoyang Nanfeng polyester Co. Ltd., deputy chief engineer China Textile Science Research Institute Juyou Chemical Co. Ltd., general manager of Jiangsu Baosheng polyester Technology Co., Ltd., general manager of Luoyang kelaer cleaning materials Co. Ltd. All Rights Reserved

工作单位:洛阳市柯拉尔清洗材料贵州快3

 Luoyang kelaer cleaning material Co., Ltd. All Rights Reserved

通讯地址:洛阳市老城区营庄工业园

  The old city of Luoyang Ying Zhuang Industrial Park          

邮编:471002                    电话:0379-63380727

传真:037963380727              手机:18939009287

                                         

                                      2014年4月5

平安彩票 上海快3走势图 皇冠手机网址 大资本彩票 福建11选5 吉林快3走势 99彩票导航网 江苏快3计划网 安徽快3开奖 贵州快3代理