本發(fā)明涉及一種含滌廢舊紡織品回收再生工藝,屬于聚酯資源回收再生技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
聚酯系材料已發(fā)展成為世界第一大合成高分子材料,作為石油基合成高分子,其原料來源于不可再生的石化資源,而且聚酯在自然界中難以降解,給環(huán)境帶來較大危機(jī)。廢舊聚酯的回收刻不容緩,然而廢舊聚酯回收再生也應(yīng)該秉承著回收利用最大化、回收過程清潔化的原則進(jìn)行。聚酯再生可分為物理法、物理化學(xué)法、和化學(xué)法再生,物理法是指通過切斷、粉碎、加熱熔融等工序進(jìn)行回收再生,但是由于廢舊聚酯中存在的紡絲油劑、印染助劑等雜質(zhì)而導(dǎo)致了再生聚酯聚合度降低、色相惡化,限制了再生聚酯的用途;物理化學(xué)法是指通過物理法將廢舊聚酯擠壓熔融后,再通過調(diào)質(zhì)增粘等手段提高再生聚酯分子量及均勻性;化學(xué)回收是將固態(tài)的聚酯解聚,轉(zhuǎn)化為較小的分子、中間原料,或直接轉(zhuǎn)化為單體,然后再縮聚?;瘜W(xué)法回收聚酯理論上能達(dá)到原生聚酯的水平,而且可以進(jìn)行化學(xué)改性,但限于脫色、精制等技術(shù)與成本的平衡問題,而未能大面積推廣應(yīng)用。
基于此,做出本申請(qǐng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有聚酯廢料回收再生過程中品質(zhì)與成本之間最佳平衡的問題,且回收過程不產(chǎn)生污染,不大量消耗水資源,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的廢舊聚酯循環(huán)再生工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案如下:
含滌廢舊紡織品回收再生工藝,收集得到的廢絲經(jīng)粉碎→漂洗→過濾→干燥→計(jì)量,所述廢絲粉碎、漂洗、干燥后計(jì)量送入醇解釜完成醇解后,送至BHET中間釜反應(yīng)后送至縮聚釜完成縮聚,再經(jīng)終縮聚形成成品,所述的醇解工藝為母液溫度210-250℃,反應(yīng)時(shí)間30分鐘-5小時(shí);整個(gè)加工過程中設(shè)置有多級(jí)過濾,且過濾精度依次提高。
進(jìn)一步的,作為優(yōu)選:
所述的粉碎采用沖擊式切割機(jī)、往復(fù)式切刀、滾動(dòng)式磨刀和擠壓式切割機(jī),所述的沖擊式切割機(jī)主要由轉(zhuǎn)輥和設(shè)置在轉(zhuǎn)輥上的傾斜刀片構(gòu)成;往復(fù)式切刀主要由定刀板、往復(fù)刀板和供絲輥構(gòu)成,供絲輥位于定刀板后方,往復(fù)刀板位于定刀板上方,做往復(fù)運(yùn)動(dòng);滾動(dòng)式磨刀主要由刀體、濾網(wǎng)和推桿構(gòu)成,刀體上設(shè)置有動(dòng)刀,濾網(wǎng)上下邊緣各設(shè)置一排定刀;擠壓式切割機(jī)主要由轉(zhuǎn)刀柱和定刀臺(tái)構(gòu)成,轉(zhuǎn)刀柱上設(shè)置嚙齒,定刀臺(tái)上設(shè)定合齒,嚙齒與合齒嚙合實(shí)現(xiàn)粉碎。
所述的BHET中間釜反應(yīng)溫度為230-300℃,反應(yīng)時(shí)間30min-300min。更優(yōu)選的,所述的BHET中間釜設(shè)置有兩個(gè),即BHET中間釜一和BHET中間釜二,BHET中間釜一的反應(yīng)溫度為230-270℃,反應(yīng)時(shí)間為30min-150min,BHET中間釜二的反應(yīng)溫度為250-300℃,反應(yīng)時(shí)間為60min-300min。
所述的縮聚設(shè)置兩道,分別為縮聚一和縮聚二,縮聚一的反應(yīng)溫度為260-280℃,反應(yīng)壓力3-30KPa,停留時(shí)間1-3小時(shí),聚合度為8-15,縮聚二的反應(yīng)溫度為270-280℃,反應(yīng)壓力1-10KPa,停留時(shí)間1-3小時(shí),聚合度為16-30。
所述的終縮聚反應(yīng)溫度為275-290℃,反應(yīng)壓力0.05-2KPa,反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)1.5h-5h。更優(yōu)選的,終縮聚過程中邊攪拌邊反應(yīng),攪拌速度1-5rpm。
所述的過濾過程設(shè)置為4級(jí),醇解后完成一次過濾,BHET中間釜反應(yīng)后完成二次過濾,縮聚后完成三次過濾,終縮聚后完成四次過濾,四級(jí)過濾的濾芯為10-50微米,且從一次過濾到四次過濾,過濾精度依次提高。
將本申請(qǐng)應(yīng)用于聚酯廢料的循環(huán)再生,收集得到的廢料經(jīng)粉碎、漂洗、干燥后由計(jì)量送入醇解釜進(jìn)行醇解,經(jīng)過濾一送至BHET中間釜一,BHET中間釜1可實(shí)現(xiàn)不同醇解釜來料的混合過程,反應(yīng)完畢再經(jīng)BHET中間釜二后,經(jīng)過濾二送至縮聚一,完成預(yù)縮聚,再經(jīng)縮聚二繼續(xù)縮聚后,經(jīng)過濾三送至終縮聚處完成終縮聚后,經(jīng)過濾四切粒形成切片或者直接送至紡絲處進(jìn)行紡絲。
與常規(guī)回收方式相比,本申請(qǐng)的工作原理及有益效果如下:
(1)本申請(qǐng)中整體技術(shù)方案采用廢料破碎清洗后干燥,再進(jìn)行醇解解聚成BHET單體,再進(jìn)行縮聚。該方法可有效去除紡絲油劑及印染助劑中含有的易溶于水但很難通過真空抽吸除去的雜質(zhì)。在純物理法、物理化學(xué)法回收過程中,廢絲不經(jīng)清洗時(shí),僅靠真空抽吸去除雜質(zhì),仍然存在b值偏高的現(xiàn)象。因?yàn)榧徑z油劑中存在的表面活性劑類物質(zhì)大多沸點(diǎn)高、難以真空抽吸除去,但此類物質(zhì)易溶于水,水洗過程即可去除。將廢絲切斷后漂洗,還可以有效去除大量固體雜物。
同時(shí),本方案中醇解解聚到BHET的技術(shù)方案,避免了進(jìn)一步解聚到PTA或DMT所帶來的成本極高的問題。解聚成BHET后通過多級(jí)過濾、真空抽吸去除機(jī)械雜質(zhì)、可揮發(fā)雜質(zhì),再聚合成PET,是一種兼具低成本和高品質(zhì)的技術(shù)方案。
(2)本申請(qǐng)?jiān)谡麄€(gè)合成過程中進(jìn)行了四級(jí)過濾,四級(jí)過濾過程中,濾芯內(nèi)徑逐漸減小,其中,過濾一設(shè)置在醇解釜與BHET中間釜之間,過濾一既要濾除雜質(zhì),又起到了不同醇解釜來料的混合作用。在后續(xù)的反應(yīng)過程中,經(jīng)BHET中間釜和縮聚反應(yīng)后,雜質(zhì)含量逐漸減少,因此,過濾精度逐級(jí)提高。
(3)本申請(qǐng)中,再聚合過程采用三級(jí)縮聚,實(shí)現(xiàn)PET分子分子鏈的逐級(jí)增長(zhǎng),可減少副反應(yīng)的發(fā)生及凝膠的生成??s聚過程溫度逐級(jí)升高,真空度逐漸提高,分子量逐漸增大。其中縮聚一中的聚合度在10左右,而縮聚二的聚合度在26左右,終縮聚時(shí)PET分子鏈聚合度在100左右,特性粘度達(dá)到0.68左右,可用于紡制民用滌綸長(zhǎng)絲。
(4)通過多級(jí)過濾及逐級(jí)縮聚,最終再生聚酯產(chǎn)品的特性黏度0.60-0.75dl/g,不同批次間波動(dòng)控制在±0.025之內(nèi);B值波動(dòng)控制在±4以內(nèi),端羧基波動(dòng)±6mol/t以內(nèi),二甘醇含量波動(dòng)±0.3%以內(nèi),凝集粒子含量≤6個(gè)/mg可滿足滌綸長(zhǎng)絲紡絲的要求。
(5)根據(jù)待處理廢絲的狀況,可選擇不同的粉碎方式,如沖擊式切割方式粉碎時(shí),廢絲優(yōu)選為長(zhǎng)絲,薄層厚度要控制好;往復(fù)式切刀的往復(fù)刀板3易損耗,對(duì)刀片材質(zhì)要求較高;滾動(dòng)式切刀產(chǎn)量較高,但適用于剛性較大的纖維;擠壓式切割機(jī)相對(duì)產(chǎn)量較低,但嚙合度高,對(duì)于柔軟的纖維也可以粉碎。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的第一種工藝流程圖;
圖2為本申請(qǐng)的第二種流程示意圖;
圖3為本申請(qǐng)的第三種流程示意圖;
圖4為本申請(qǐng)中沖擊式切割機(jī)的原理示意圖;
圖5為本申請(qǐng)中往復(fù)式切刀的原理示意圖;
圖6為本申請(qǐng)中滾動(dòng)式磨刀的原理示意圖;
圖7為本申請(qǐng)中擠壓式切割機(jī)的原理示意圖。
圖中標(biāo)號(hào):1. 轉(zhuǎn)輥;11. 傾斜刀片;2. 定刀板;3. 往復(fù)刀板;4. 喂絲輪;5. 刀體;51. 動(dòng)刀;6. 濾網(wǎng);61. 定刀;7. 推桿;8. 轉(zhuǎn)刀柱;81. 嚙齒;9. 定刀臺(tái);91. 合齒。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例廢料再生工藝,結(jié)合圖1,其工藝流程依次為:收集得到的廢料經(jīng)粉碎→漂洗、干燥→計(jì)量→醇解釜→過濾一→BHET中間釜→過濾二→縮聚一→縮聚二→過濾三→終縮聚→過濾四→切粒或紡絲,具體工藝如下:
(1)粉碎采用沖擊式切割,結(jié)合圖4,收集的廢絲以薄層形態(tài)通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輥1時(shí),轉(zhuǎn)輥1上設(shè)置的傾斜刀片11與廢絲接觸,并在瞬間高速通行的過程中,廢絲被傾斜刀片切割為碎段;傾斜刀片11的傾斜角度β優(yōu)選為100-130°,如本實(shí)施例中,該傾斜角度β設(shè)置為125°,轉(zhuǎn)輥1的轉(zhuǎn)速控制在60rpm-600rpm,如本實(shí)施例中,該轉(zhuǎn)速可選擇為200rpm,廢絲切斷形成的碎段長(zhǎng)度約為4cm-12cm;廢絲薄層的厚度以≤15cm為佳。
(2)處理后的碎段經(jīng)漂洗、過濾、干燥后計(jì)量送入醇解釜,控制醇解釜中母液溫度245℃,反應(yīng)5小時(shí),液相熱媒加熱。
(3)醇解反應(yīng)完畢,經(jīng)過濾一濾除機(jī)械雜質(zhì)后,送至BHET中間釜中進(jìn)行混勻并除去多余的EG,反應(yīng)溫度250-300℃,停留時(shí)間30-300min,二次熱媒加熱;過濾一的濾芯內(nèi)經(jīng)為50微米。
(4)BHET中間釜反應(yīng)完畢后,經(jīng)過濾二進(jìn)一步去除固體雜質(zhì)后,送至縮聚一中進(jìn)行一次縮聚反應(yīng),反應(yīng)溫度260-280℃,釜內(nèi)壓力3KPa,停留時(shí)間1小時(shí);過濾二的濾芯內(nèi)經(jīng)為40微米。
(5)出縮聚一的熔體聚合度為10,直接送入縮聚二,反應(yīng)溫度270℃,停留時(shí)間1小時(shí),釜內(nèi)壓力1KPa。
(6)出縮聚二的熔體聚合度為26,經(jīng)過濾三濾除反應(yīng)不勻物質(zhì)后,送至終縮聚處,反應(yīng)溫度275℃,釜內(nèi)壓力0.1KPa,釜內(nèi)攪拌器轉(zhuǎn)速2rpm,停留時(shí)間1.5h;過濾三的濾芯內(nèi)經(jīng)為25微米。
(7)終縮聚得到的熔體B值為8,端羧基25mol/t,經(jīng)過濾四濾除后,可直接送至切粒機(jī)處進(jìn)行切粒,也可送入紡絲工序中進(jìn)行紡絲;過濾四的濾芯內(nèi)經(jīng)為20微米。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖5,粉碎采用往復(fù)式切刀,該往復(fù)式切刀包括機(jī)架、料斗、壓料羅拉、喂絲輪4、往復(fù)刀板3、定刀板2以及動(dòng)刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),料斗位于機(jī)架上,其一端設(shè)置有升降臂,另一端則位于壓料羅拉前方,并為壓料羅拉供料,喂絲輪4包括上喂絲輪、下喂絲輪和位于上喂絲輪與下喂絲輪之間的輸送帶,上喂絲輪、下喂絲輪均位于壓料羅拉后方,兩者之間通過輸送帶連接,定刀板2安裝于下喂絲輪后方的機(jī)架上,往復(fù)刀板3則位于定刀板2上方,并由動(dòng)刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其做上下往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。
廢絲等廢棄物堆積于料斗中,升降臂向上升并推動(dòng)料斗該端升高,料斗內(nèi)的廢絲等物品隨之掉入其后方的壓料羅拉處,并隨壓料羅拉的轉(zhuǎn)動(dòng),蓬松散亂的廢料等物品逐漸被壓平至適宜厚度,當(dāng)行進(jìn)至最后階段的后壓料羅拉時(shí),廢料呈壓實(shí)狀態(tài),運(yùn)行至輸送帶上,并在喂絲輪4的作用下,壓實(shí)的廢料被送至定刀板3上,同時(shí),往復(fù)刀板3做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,定刀板2上的廢料被切斷呈設(shè)定長(zhǎng)度,后續(xù)的廢料繼續(xù)向前供應(yīng),往復(fù)刀板3上下做往復(fù)運(yùn)動(dòng),即完成廢料的切斷,切斷的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cm;該方式所形成的碎段長(zhǎng)度可控,往復(fù)周期較短。
實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖6,粉碎采用滾動(dòng)式磨刀,該滾動(dòng)式磨刀結(jié)構(gòu)中,刀體5為圓柱形結(jié)構(gòu),沿其外壁上設(shè)置有若干個(gè)刀槽,刀槽以螺旋狀分布于刀體5外壁上,該刀槽由刀體5外壁向刀體5軸心方向延伸(但不到達(dá)軸心)形成外大內(nèi)小的槽狀結(jié)構(gòu),且槽深不大于刀體5的半徑;刀槽內(nèi)配合安裝有切刀51,切刀51為菱形,其中一角位于刀槽內(nèi),而對(duì)應(yīng)的另一角則突出在刀體5外;濾網(wǎng)6為半圓周結(jié)構(gòu),以傾斜方式包設(shè)于刀體5的外側(cè),濾網(wǎng)6上設(shè)置有V字形濾孔,濾孔寬度d<10cm;定刀61設(shè)置兩排,分別位于濾網(wǎng)6的上邊緣和下邊緣處,濾網(wǎng)與刀體5之間的間距稍大于定刀61的高度,使定刀61位于刀體5上方,定刀61與切刀51之間的夾角θ優(yōu)選為25-60°,如本實(shí)施例中,該夾角θ為30°;進(jìn)料口處的廢絲推入刀體5與濾網(wǎng)6之間,啟動(dòng),刀體5開始轉(zhuǎn)動(dòng),廢絲落在刀體5上時(shí),由于刀體5處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),而定刀61為固定狀態(tài),纖維在刀槽內(nèi)運(yùn)行,在定刀61與切刀51的摩擦作用下,廢絲在兩者所形成的銳角中得到磨合,從而實(shí)現(xiàn)纖維的破碎,破碎的碎段長(zhǎng)度為4cm-12mm;推桿7位于刀體5的外側(cè),主要起到送料的作用。
實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖7,粉碎采用擠壓式切割機(jī),該擠壓式切割機(jī)結(jié)構(gòu)中,轉(zhuǎn)刀柱8為圓柱形結(jié)構(gòu),其外周設(shè)置若干個(gè)嚙齒81,而繞轉(zhuǎn)刀柱8外側(cè)則設(shè)置有定刀臺(tái)9,定刀臺(tái)9上設(shè)置有合齒91,合齒91的尖端與嚙齒81的尖端碰撞擠壓,纖維垂直紙面方向進(jìn)入,實(shí)現(xiàn)纖維的切斷,切斷的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cm。
實(shí)施例5
本實(shí)施例廢料再生工藝,結(jié)合圖2,其工藝流程依次為:收集得到的廢料經(jīng)粉碎→漂洗、過濾、干燥→計(jì)量→醇解釜→過濾一→BHET中間釜一→BHET中間釜二→過濾二→縮聚一→縮聚二→過濾三→終縮聚→過濾四→切粒或紡絲,具體工藝如下:
(1)粉碎采用沖擊式切割,結(jié)合圖3,收集的廢絲以薄層形態(tài)通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輥1時(shí),轉(zhuǎn)輥1上設(shè)置的傾斜刀片11與廢絲接觸,并在瞬間高速通行的過程中,廢絲被傾斜刀片切割為碎段;傾斜刀片11的傾斜角度β優(yōu)選為100-130°,如本實(shí)施例中,該傾斜角度β設(shè)置為125°,轉(zhuǎn)輥1的轉(zhuǎn)速控制在60-600rpm,如本實(shí)施例中,該轉(zhuǎn)速可選擇為300rpm,廢絲切斷形成的碎段長(zhǎng)度約為4cm-12cm;廢絲薄層的厚度以≤15cm為佳。
(2)處理后的碎段經(jīng)熔融過濾并計(jì)量送入醇解釜,控制醇解釜中母液溫度243℃,反應(yīng)2小時(shí),液相熱媒加熱。
(3)醇解反應(yīng)完畢,經(jīng)過濾一濾除雜質(zhì)和反應(yīng)不完全的廢絲后,送至BHET中間釜一中進(jìn)行中間體合成,反應(yīng)溫度230-245℃,停留時(shí)間30-150min,二次熱媒加熱,反應(yīng)完畢后直接送入BHET中間釜二中,反應(yīng)溫度250-300℃,停留時(shí)間60min,二次熱媒加熱;過濾一的濾芯內(nèi)經(jīng)為45微米。
(4)BHET中間釜二反應(yīng)完畢后,經(jīng)過濾二濾除反應(yīng)不充分的物質(zhì)后,送至縮聚一中進(jìn)行一次縮聚反應(yīng),反應(yīng)溫度270-273℃,釜內(nèi)壓力5KPa,停留時(shí)間2小時(shí);過濾二的濾芯內(nèi)經(jīng)為30微米。
(5)出縮聚一的熔體聚合度為10.7-11.2,直接送入縮聚二,反應(yīng)溫度276℃,停留時(shí)間2小時(shí),釜內(nèi)壓力3KPa。
(6)出縮聚二的熔體聚合度為24,經(jīng)過濾三濾除反應(yīng)不勻物質(zhì)后,送至終縮聚處,反應(yīng)溫度280℃,釜內(nèi)壓力0.1KPa,釜內(nèi)攪拌器轉(zhuǎn)速3rpm,停留時(shí)間1.5h;過濾三的濾芯內(nèi)經(jīng)為25微米。
(7)終縮聚得到的熔體B值為8,端羧基25mol/t,經(jīng)過濾四濾除后,可直接送至切粒機(jī)處進(jìn)行切粒,也可送入紡絲工序中進(jìn)行(POY)紡絲;過濾四的濾芯內(nèi)經(jīng)為20微米。
實(shí)施例6
本實(shí)施例與實(shí)施例5的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖5,粉碎采用往復(fù)式切刀,該往復(fù)式切刀包括機(jī)架、料斗、壓料羅拉、喂絲輪4、往復(fù)刀板3、定刀板2以及動(dòng)刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),料斗位于機(jī)架上,其一端設(shè)置有升降臂,另一端則位于壓料羅拉前方,并為壓料羅拉供料,喂絲輪4包括上喂絲輪、下喂絲輪和位于上喂絲輪與下喂絲輪之間的輸送帶,上喂絲輪、下喂絲輪均位于壓料羅拉后方,兩者之間通過輸送帶連接,定刀板2安裝于下喂絲輪后方的機(jī)架上,往復(fù)刀板3則位于定刀板2上方,并由動(dòng)刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其做上下往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。
廢絲等廢棄物堆積于料斗中,升降臂向上升并推動(dòng)料斗該端升高,料斗內(nèi)的廢絲等物品隨之掉入其后方的壓料羅拉處,并隨壓料羅拉的轉(zhuǎn)動(dòng),蓬松散亂的廢料等物品逐漸被壓平至適宜厚度,當(dāng)行進(jìn)至最后階段的后壓料羅拉時(shí),廢料呈壓實(shí)狀態(tài),運(yùn)行至輸送帶上,并在喂絲輪4的作用下,壓實(shí)的廢料被送至定刀板3上,同時(shí),往復(fù)刀板3做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,定刀板2上的廢料被切斷呈設(shè)定長(zhǎng)度,后續(xù)的廢料繼續(xù)向前供應(yīng),往復(fù)刀板3上下做往復(fù)運(yùn)動(dòng),即完成廢料的切斷,切斷的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cm;該方式所形成的碎段長(zhǎng)度可控,往復(fù)周期較短。
實(shí)施例7
本實(shí)施例與實(shí)施例5的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖6,粉碎采用滾動(dòng)式磨刀,該滾動(dòng)式磨刀結(jié)構(gòu)中,刀體5為圓柱形結(jié)構(gòu),沿其外壁上設(shè)置有若干個(gè)刀槽,刀槽以螺旋狀分布于刀體5外壁上,該刀槽由刀體5外壁向刀體5軸心方向延伸(但不到達(dá)軸心)形成外大內(nèi)小的槽狀結(jié)構(gòu),且槽深不大于刀體5的半徑;刀槽內(nèi)配合安裝有切刀51,切刀51為菱形,其中一角位于刀槽內(nèi),而對(duì)應(yīng)的另一角則突出在刀體5外;濾網(wǎng)6為半圓周結(jié)構(gòu),以傾斜方式包設(shè)于刀體5的外側(cè),濾網(wǎng)6上設(shè)置有V字形濾孔,濾孔寬度d<10cm;定刀61設(shè)置兩排,分別位于濾網(wǎng)6的上邊緣和下邊緣處,濾網(wǎng)與刀體5之間的間距稍大于定刀61的高度,使定刀61位于刀體5上方,定刀61與切刀51之間的夾角θ優(yōu)選為25-60°,如本實(shí)施例中,該夾角θ為30°;進(jìn)料口處的廢絲推入刀體5與濾網(wǎng)6之間,啟動(dòng),刀體5開始轉(zhuǎn)動(dòng),廢絲落在刀體5上時(shí),由于刀體5處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),而定刀61為固定狀態(tài),纖維在刀槽內(nèi)運(yùn)行,在定刀61與切刀51的摩擦作用下,廢絲在兩者所形成的銳角中得到磨合,從而實(shí)現(xiàn)纖維的破碎,破碎的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cmmm;推桿7位于刀體5的外側(cè),主要起到送料的作用。
實(shí)施例8
本實(shí)施例與實(shí)施例5的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖7,粉碎采用擠壓式切割機(jī),該擠壓式切割機(jī)結(jié)構(gòu)中,轉(zhuǎn)刀柱8為圓柱形結(jié)構(gòu),其外周設(shè)置若干個(gè)嚙齒81,而繞轉(zhuǎn)刀柱8外側(cè)則設(shè)置有定刀臺(tái)9,定刀臺(tái)9上設(shè)置有合齒91,合齒91的尖端與嚙齒81的尖端碰撞擠壓,纖維垂直紙面方向進(jìn)入,實(shí)現(xiàn)纖維的切斷,切斷的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cmmm。
實(shí)施例9
本實(shí)施例廢絲再生工藝,結(jié)合圖3,其工藝流程依次為:收集得到的廢料經(jīng)粉碎→漂洗、過濾、干燥→計(jì)量→醇解釜→過濾一→BHET中間釜一→BHET中間釜二→過濾二→縮聚一→縮聚二→過濾三→終縮聚→過濾四→切?;蚣徑z,,具體工藝如下:
(1)粉碎采用沖擊式切割,結(jié)合圖3,收集的廢絲以薄層形態(tài)通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輥1時(shí),轉(zhuǎn)輥1上設(shè)置的傾斜刀片11與廢絲接觸,并在瞬間高速通行的過程中,廢絲被傾斜刀片切割為碎段;傾斜刀片11的傾斜角度β優(yōu)選為100-130°,如本實(shí)施例中,該傾斜角度β設(shè)置為125°,轉(zhuǎn)輥1的轉(zhuǎn)速控制在60-600rpm,如本實(shí)施例中,該轉(zhuǎn)速可選擇為300rpm,廢絲切斷形成的碎段長(zhǎng)度約為4cm-12cm;廢絲薄層的厚度以≤15cm為佳。
(2)處理后的碎段經(jīng)漂洗、過濾、干燥并計(jì)量送入醇解釜,控制醇解釜中母液溫度230℃,反應(yīng)1小時(shí),液相熱媒加熱;計(jì)量包括廢絲計(jì)量料倉A、廢絲計(jì)量料倉B、廢絲計(jì)量料倉C,每個(gè)計(jì)量對(duì)應(yīng)一個(gè)醇解釜,即廢絲計(jì)量料倉A對(duì)應(yīng)的是醇解釜A,廢絲計(jì)量料倉B對(duì)應(yīng)的是醇解釜B,廢絲計(jì)量料倉C對(duì)應(yīng)的是醇解釜C。
(3)醇解釜A、醇解釜B、醇解釜C三者的醇解反應(yīng)完畢,匯入過濾一中濾除雜質(zhì),送至BHET中間釜一中進(jìn)行混合并除去多余的EG,反應(yīng)溫度230-270℃,停留時(shí)間30-300min,二次熱媒加熱,反應(yīng)完畢后直接送入BHET中間釜二中,反應(yīng)溫度250-300℃,停留時(shí)間40min,二次熱媒加熱;過濾一的濾芯內(nèi)經(jīng)為40微米。
(4)BHET中間釜二反應(yīng)完畢后,經(jīng)過濾二濾除反應(yīng)不充分的物質(zhì)后,送至縮聚一中進(jìn)行一次縮聚反應(yīng),反應(yīng)溫度260-265℃,釜內(nèi)壓力2KPa,停留時(shí)間1小時(shí);過濾二的濾芯內(nèi)經(jīng)為36微米。
(5)出縮聚一的熔體聚合度為10,直接送入縮聚二,反應(yīng)溫度275℃,停留時(shí)間1小時(shí),釜內(nèi)壓力1KPa。
(6)出縮聚二的熔體聚合度為26,經(jīng)過濾三濾除反應(yīng)不勻物質(zhì)后,送至終縮聚處,反應(yīng)溫度280℃,釜內(nèi)壓力0.1KPa,釜內(nèi)攪拌器轉(zhuǎn)速2.2rpm,停留時(shí)間1.5h;過濾三的濾芯內(nèi)經(jīng)為25微米。
(7)終縮聚得到的熔體B值為4,端羧基24mol/t,經(jīng)過濾四濾除后,可直接送至切粒機(jī)處進(jìn)行切粒,也可送入紡絲工序中進(jìn)行(POY)紡絲;過濾四的濾芯內(nèi)經(jīng)為20微米。
實(shí)施例10
本實(shí)施例與實(shí)施例9的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖5,粉碎采用往復(fù)式切刀,該往復(fù)式切刀包括機(jī)架、料斗、壓料羅拉、喂絲輪4、往復(fù)刀板3、定刀板2以及動(dòng)刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),料斗位于機(jī)架上,其一端設(shè)置有升降臂,另一端則位于壓料羅拉前方,并為壓料羅拉供料,喂絲輪4包括上喂絲輪、下喂絲輪和位于上喂絲輪與下喂絲輪之間的輸送帶,上喂絲輪、下喂絲輪均位于壓料羅拉后方,兩者之間通過輸送帶連接,定刀板2安裝于下喂絲輪后方的機(jī)架上,往復(fù)刀板3則位于定刀板2上方,并由動(dòng)刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其做上下往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。
廢絲等廢棄物堆積于料斗中,升降臂向上升并推動(dòng)料斗該端升高,料斗內(nèi)的廢絲等物品隨之掉入其后方的壓料羅拉處,并隨壓料羅拉的轉(zhuǎn)動(dòng),蓬松散亂的廢料等物品逐漸被壓平至適宜厚度,當(dāng)行進(jìn)至最后階段的后壓料羅拉時(shí),廢料呈壓實(shí)狀態(tài),運(yùn)行至輸送帶上,并在喂絲輪4的作用下,壓實(shí)的廢料被送至定刀板3上,同時(shí),往復(fù)刀板3做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,定刀板2上的廢料被切斷呈設(shè)定長(zhǎng)度,后續(xù)的廢料繼續(xù)向前供應(yīng),往復(fù)刀板3上下做往復(fù)運(yùn)動(dòng),即完成廢料的切斷,切斷的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cm;該方式所形成的碎段長(zhǎng)度可控,往復(fù)周期較短。
實(shí)施例11
本實(shí)施例與實(shí)施例9的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖6,粉碎采用滾動(dòng)式磨刀,該滾動(dòng)式磨刀結(jié)構(gòu)中,刀體5為圓柱形結(jié)構(gòu),沿其外壁上設(shè)置有若干個(gè)刀槽,刀槽以螺旋狀分布于刀體5外壁上,該刀槽由刀體5外壁向刀體5軸心方向延伸(但不到達(dá)軸心)形成外大內(nèi)小的槽狀結(jié)構(gòu),且槽深不大于刀體5的半徑;刀槽內(nèi)配合安裝有切刀51,切刀51為菱形,其中一角位于刀槽內(nèi),而對(duì)應(yīng)的另一角則突出在刀體5外;濾網(wǎng)6為半圓周結(jié)構(gòu),以傾斜方式包設(shè)于刀體5的外側(cè),濾網(wǎng)6上設(shè)置有V字形濾孔,濾孔寬度d<10cm;定刀61設(shè)置兩排,分別位于濾網(wǎng)6的上邊緣和下邊緣處,濾網(wǎng)與刀體5之間的間距稍大于定刀61的高度,使定刀61位于刀體5上方,定刀61與切刀51之間的夾角θ優(yōu)選為25-60°,如本實(shí)施例中,該夾角θ為30°;進(jìn)料口處的廢絲推入刀體5與濾網(wǎng)6之間,啟動(dòng),刀體5開始轉(zhuǎn)動(dòng),廢絲落在刀體5上時(shí),由于刀體5處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),而定刀61為固定狀態(tài),纖維在刀槽內(nèi)運(yùn)行,在定刀61與切刀51的摩擦作用下,廢絲在兩者所形成的銳角中得到磨合,從而實(shí)現(xiàn)纖維的破碎,破碎的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cm;推桿7位于刀體5的外側(cè),主要起到送料的作用。
實(shí)施例12
本實(shí)施例與實(shí)施例9的設(shè)置和工作原理相同,區(qū)別在于:結(jié)合圖7,粉碎采用擠壓式切割機(jī),該擠壓式切割機(jī)結(jié)構(gòu)中,轉(zhuǎn)刀柱8為圓柱形結(jié)構(gòu),其外周設(shè)置若干個(gè)嚙齒81,而繞轉(zhuǎn)刀柱8外側(cè)則設(shè)置有定刀臺(tái)9,定刀臺(tái)9上設(shè)置有合齒91,合齒91的尖端與嚙齒81的尖端碰撞擠壓,纖維垂直紙面方向進(jìn)入,實(shí)現(xiàn)纖維的切斷,切斷的碎段長(zhǎng)度為4cm-12cm。
將本申請(qǐng)應(yīng)用于廢絲的再生和再利用,收集得到的廢絲經(jīng)粉碎、漂洗、過濾后干燥,計(jì)量送入醇解釜進(jìn)行醇解后,經(jīng)過濾一送至BHET中間釜一,反應(yīng)完畢再經(jīng)BHET中間釜二完成中間體合成后,經(jīng)過濾二送至縮聚一,完成一次預(yù)縮聚,再經(jīng)縮聚二再完成一次預(yù)縮聚后,經(jīng)過濾三送至終縮聚處完成終縮聚后,經(jīng)過濾四切粒形成切片或者直接送至紡絲處進(jìn)行紡絲。
與常規(guī)回收方式相比,本申請(qǐng)的工作原理及有益效果如下:
(1)本申請(qǐng)技術(shù)方案采用廢料破碎后漂洗干燥,可有效除去廢料中紡絲油劑、助劑等帶來的表面活性劑類物質(zhì),該類物質(zhì)沸點(diǎn)高,很難通過真空抽吸等手段除去,但是易溶于水。此外,本技術(shù)方案采用解聚到BHET后再聚合,避免解聚到PTA或DMT過程帶來的高能耗、高成本等問題,可有效兼顧成本和品質(zhì),經(jīng)過四級(jí)過濾后,最終產(chǎn)品可用于紡制滌綸長(zhǎng)絲。
(2)本申請(qǐng)?jiān)谡麄€(gè)合成過程中進(jìn)行了四級(jí)過濾,四級(jí)過濾過程中,過濾精度逐級(jí)提高,其中,過濾一設(shè)置在醇解釜與BHET中間釜之間,過濾一既要濾除雜質(zhì),又起到對(duì)不同醇解釜來料混勻的作用,在后續(xù)的反應(yīng)過程中,經(jīng)BHET中間釜和縮聚反應(yīng)后,熔體的雜質(zhì)含量逐漸下降,因此,過濾精度逐漸提高。四級(jí)過濾層層遞進(jìn),從粗品到中間體到半成品到成品,不同階段的控制標(biāo)準(zhǔn)也有所不同,從而保證了廢料再生過程的穩(wěn)定進(jìn)行。
(3)本技術(shù)方案中,設(shè)置多個(gè)醇解釜進(jìn)行醇解后,再匯集到BHET中間釜,可實(shí)現(xiàn)混料過程,極大提高了最終產(chǎn)品均勻性。同時(shí),實(shí)施例5-12中,BHET中間釜均設(shè)置為兩個(gè),并采用二次熱媒加熱,與實(shí)施例1相比,兩道BHET中間釜反應(yīng)有利于反應(yīng)的循序漸進(jìn),確保分子量的逐漸增加,避免反應(yīng)驟變所引起的反應(yīng)合成不勻,熔體端羧基含量和B值均低于實(shí)施例1-4。
(4)本申請(qǐng)中,縮聚過程采用兩級(jí)進(jìn)行,反應(yīng)溫度、真空度逐級(jí)提高,PET分子鏈逐級(jí)增長(zhǎng),其中縮聚一中的聚合度在10左右,而縮聚二的聚合度在26左右。
(5)終縮聚釜中的反應(yīng)壓力減小至0.1KPa,反應(yīng)溫度最高,反應(yīng)的過程中還伴隨有攪拌,最終產(chǎn)品的特性粘度0.6-0.75dl/g之間,△IV≤±0.025,△B值≤±4,凝集粒子≤6.0個(gè)/mg,端羧基波動(dòng)值≤±6mol/t,可達(dá)到紡制滌綸長(zhǎng)絲的要求。
(6)根據(jù)待處理廢絲的狀況,可選擇不同的粉碎方式,如沖擊式切割方式粉碎時(shí),廢絲優(yōu)選為長(zhǎng)絲,薄層厚度要控制好;往復(fù)式切刀的往復(fù)刀板3易損耗,對(duì)刀片材質(zhì)要求較高;滾動(dòng)式切刀產(chǎn)量較高,但適用于剛性較大的纖維;擠壓式切割機(jī)相對(duì)產(chǎn)量較低,但嚙合度高,對(duì)于柔軟的纖維也可以粉碎。
以上內(nèi)容是結(jié)合本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)所提供技術(shù)方案所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明創(chuàng)造具體實(shí)施只局限于上述這些說明,對(duì)于本發(fā)明創(chuàng)造所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。