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PET瓶片再生纺制涤纶长丝工艺和设备的研究那芝郁(北京中丽制机工程技术有限公司101111)摘要通过对回收PET瓶片纺制再生涤纶长丝工艺和设备的研究,分析论述了再生纺丝的工艺特征和主要设备特点,指出瓶片再生技术具有低碳减排,节能降耗,发展循环经济的良好前景。关键词PET瓶片再生涤纶长丝技术片的差异而导致的机头压力波动、纺丝不能连续稳定、条干不匀率等技术难题。概述1伴随着聚酯包装瓶的大量使用,其产生的废弃物难以降解,会对环境造成严重的污染,是一个急需解决的问题。聚酯的原料来源于石油,在当今石油资源日趋减少的状况下,资源再利用,大力发展循环经济势在必行。目前聚酯在化学纤维制品中已独占鳌头,可否将回收的瓶片回归到纺丝制品中,开辟废弃聚酯瓶再利用的新途径,是专业技术工作者一直致力研究的课题。近年来,我国各中小型化纤生产企业利用废旧PET瓶片纺制再生涤纶短纤维的技术已近成熟,相关产品几乎涵盖了涤纶短纤维产品的各个品种。而瓶片再生纺制长丝的工艺和技术有待于进一步的完善。由于PET瓶片与原生涤纶切片自身特性区别,纺制的长丝要达到连续不间断高速纺丝,对原料、工艺等要求都要高于纺制再生涤纶短丝的技术水平。北京中丽制机工程技术有限公司近年来对此做了深入的研究,利用普通螺杆挤压机制备出适纺POY长丝工艺要求的熔体,解决了由于回收瓶片与原生切2再生纺丝工艺特征PET废旧瓶碎片(清洗筛选)→干燥系统→螺杆挤压机→熔体双级过滤器→熔体管路分配管→纺丝箱→纺丝计量泵→纺丝组件→丝束冷却→丝束上油系统→丝束监测系统→预网络→导丝盘→终网络→全自动卷绕头→POY丝筒→DTY(DY)。这很类似于典型的POY初生丝的生产工艺路线。可通过POY—DTY工艺生产变形丝,POY-DY生产拉伸加捻丝。其工艺流程短,生产效率高,投资成本低。利用这种普通切片的POY纺丝流程,结合回收瓶片的工艺特性,对相关设备、纺丝工艺进行了个性化设计和调整,即可完全生产再生长丝。主要设备特征分析33.1回收瓶片的质量标准从图1中可以看出,图中左侧规格及大小均一的颗粒为纺丝PET原生切片;右侧形状大小杂乱的其适应性强而著称。无论织造窄幅或宽幅、轻薄型或厚重型、短纤或长丝、单色或多色、平纹或复杂图案的织物,片梭织机均能满足织造。但因其价格较贵,近几年来只有特殊织造需要时才采用。如宽幅(最大540cm)工业用纺织品,从最精细的滤布到织造气球的高密度高强特种织物,以及超厚涂层织物等。本届展览会苏尔寿纺织未展出片梭织机。造品种各式各样。品种的多样化需求,引导无梭织机技术不断去创新和发展,织机厂商不断去适应市场需求,在织机品种、幅宽、配置等领域做积极改进和创新。近年来经过国家扶植的织造机械重点项目,已取得初步成效。国产机电一体化高速剑杆织机性能稳定,新型喷气织机品种适应性进一步拓展,国内喷水织机市场需求强劲,促进喷水织机技术进步。未来主流产品发展趋势,那就是高效和低成本,同时一部分会向个性化的特种织机方向发展,以满足工业用纺织品生产需求。结论5无梭织机技术水平已经发展到一定的高度,织28·研究与应用·纺织机械2011年第2期片状物为回收的PET瓶片。与纺丝级PET切片相比较,回收瓶片的外形杂乱、不规整,含杂质较多。它的物理性能与原生切片相比表现为特性粘度高、熔点低。在纤维生产过程中表现为机头压力波动大、过滤性能差、纺丝断头多、可纺性差。因此,利用回收PET瓶片纺丝时,首先要对原料的物理指标进行严格控制,色泽要均一以确保纺丝的质量(表1)。瓶片的干燥过程应为预干燥、干燥过程。由于瓶片堆积密度小,含水分高,采用放大结晶床和加大送风量的方式,使回收瓶片干燥后的水分含量由10000ppm达到30～50ppm的纺丝标准(表2)。表2纺丝级回收瓶片与原生纤维切片干燥对比表图1原生切片与瓶片对比图3.3螺杆挤压机螺杆挤压机是切片熔融纺熔体制备关键设备。螺杆挤压机参数设定与所熔融物料的物理性能有直接的关系。由表1可知,由于回收瓶片的特性粘度比原生切片高0.1dLΠg以上、而熔点又低于原生料2℃～5℃、堆积密度仅为原生切片的50%左右、外形尺寸是原生切片2～3倍,且瓶片的熔融热又有别于原生切片。所以用于瓶片纺的螺杆挤压机在压缩比、长径比、各功能分段区的长度等方面都有别于原生切片纺(表3)。表1纺丝级回收瓶片与原生纤维切片物理性能对比表3纺丝级回收瓶片与原生纤维切片螺杆参数对比3.2干燥设备采用连续式瓶片干燥设备是保证瓶片纺丝能够运行的第一步。回收瓶片与原生切片对干燥的要求不同。高聚物切片在制作过程中都含有一定的水分。切片中含水分过高对纺丝极为有害,导致可纺性差,单丝中夹带水蒸气,会形成气泡丝、造成毛丝和断头,影响后纺加工。所以,经干燥后的原生切片含水率应达到30～50ppm的纺丝标准。同时切片通过干燥工艺,也是为了提高原