一种利用聚酯废丝工业化生产涤纶长丝的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于涤纶长丝生产加工技术领域，具体涉及一种利用聚酯废丝工业化生产 涤纶长丝的方法。
【背景技术】
[0002] 聚酯（PET)瓶(如矿泉水瓶、饮料瓶、食用油瓶等)，几乎都是不可生物降解的。近 年来，我国积累聚酯瓶社会存量达2500万吨，其中多数为一次性使用，如果不回收利用，既 造成资源浪费，也严重污染环境。我国再生聚酯纤维行业虽已有二十多年的发展历史，但由 于废旧瓶片不规整、含杂多、粘度差异大，导致在纤维生产过程中机头压力波动大、过滤性 能差、纺丝断头多、可纺性差。随着人们对环保要求的提高，处理回收利用废弃聚酯瓶已成 为聚酯工业可持续发展的关键问题。近些年来，人们开发了一些回收PET瓶片料利用的方 法，如中国专利CN 101435113B公开了一种由回收PET瓶片料规模化生产涤纶POY长丝的 方法，再如中国专利CN 102605454B公开了一种由回收PET瓶片料规模化生产涤纶工业长 丝的方法等，这些方法实现了回收PET瓶片料的再生利用，具有显著的社会效益。
[0003] 但在用回收PET瓶片料生产涤纶长丝过程中会产生了较多的废丝，这些废丝不好 处理，而且物理指标差，质量不稳定，只能用来生产要求不高的民用低档产品，如用来作为 棉被、沙发等家纺产品的填充物，这样资源得不到充分利用，造成了较大的经济损失，若能 够实现其大规模生产，不但实现了废丝利用，节能环保，低碳经济，同时大大的降低了生产 成本，实现了循环经济，市场的前景被业界所看好。
[0004] 中国专利申请CN 101736444A公开了一种聚酯废丝再生利用的方法，该专利对回 收的废丝清洗后进行烘干，接着将废丝制成泡泡料，泡泡料投入干燥塔，在160~175°C下干 燥4小时，干燥后的泡泡料按产量的5~50%计量送入纺丝螺杆进行纺丝，制得涤纶POY长 丝，纺丝螺杆内设定温度在275~290°C。该方法虽利用了废丝，但是制得的涤纶POY长丝性 能不佳。
[0005] 因此，有必要研发一种充分利用回收聚酯废丝工业化生产优质涤纶长丝的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种充分利用回收聚酯废丝，大规模工业化生 产优质涤纶长丝的方法，实现废丝的循环利用，提高废丝的利用价值。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种利用聚酯废丝工业化生产涤纶长丝的方法，包括以下操作步骤： (1)泡泡料的制备：将废丝洗净、甩干，切断成长度为8~12mm的纤维，使用泡泡料制造 机通过机械摩擦产生热量将纤维软化粘结成大块颗粒状，然后倒入水中，大块颗粒状在水 中爆裂成小颗粒，得到小颗粒，即为泡泡料。
[0008] (2)结晶：将步骤（1)制得泡泡料通过回转阀投入结晶床，保持沸腾状态，结晶床 料层厚度为15~20cm，结晶时间为50~60min，结晶温度为165~175°C ;所述的结晶时间即是 从泡泡料进入结晶床到流出结晶床的整个结晶过程中，调整泡泡料的推进速度，从而控制 整个结晶过程时间为50~60min。步骤（2)结晶的同时将泡泡料外表水分脱除，以提高泡泡 料结晶，防止进入干燥后，整体粘连，发生架桥。
[0009] (3)干燥：步骤（2)结晶后的泡泡料投入干燥塔，干燥温度为165~175°C，干燥至泡 泡料含水量低于50ppm ;从干燥塔底部放出泡泡料，取样以进行水份化验。
[0010] (4)挤压和熔体的制备：将步骤（3)干燥后的泡泡料与瓶片料混合后进入F螺杆中 进行熔融，F螺杆温度为266~276°C，得到混合熔体。
[0011] (5)过滤：步骤（4)得到的混合熔体进入双级过滤器进行过滤，控制粗过滤器的滤 芯与精过滤器的滤芯之间的压差低于6Mpa。
[0012] (6)均化：步骤（5)过滤后的混合熔体进入聚合釜，控制真空度为110~120Pa，进行 均化至混合熔体的粘度为0. 71±0. 02dl/g ;进一步的，检测无油丝粘度为0. 70±0. 02dl/ g°
[0013] (7)纺丝：步骤（6)均化后的混合熔体进入纺丝箱，喷丝板根据产品规格来设计孔 的数目，纺丝箱箱体温度为290~295°C，计量泵转速28~30 r/min，采用高速纺丝工艺进行纺 丝，卷绕速度3000~4000m /min，制得绦纟仑长丝。
[0014] 进一步的，所述步骤（1)制备的泡泡料特性如下：呈颗粒状且形状不规则，粘 度为0. 622~0. 628dl/g，熔点为249. 4~250. 2 °C，外表含水量为2. 0~4. 0%，堆积密度为 448~452kg/m3〇
[0015] 进一步的，所述步骤（4)中瓶片料为纯瓶片经过结晶、干燥后得到的瓶片料。所述 结晶、干燥为常规工艺。
[0016] 进一步的，所述步骤（4)中泡泡料与瓶片料的混合比例为重量比（0.1~1) : 2。
[0017] 进一步的，所述步骤（5)过滤后混合熔体的粘度为0. 69±0. 02dl/g。
[0018] 进一步的，所述步骤（7)纺丝箱的组件中填加20~60目的海砂。组件中填加20~60 目的海砂，其作用一是过滤作用，二是保证组件有一个合适的组件压力，海砂的目数越高则 组件压力越高，反之则组件压力越低。
[0019] 本发明技术方案中，用于干燥泡泡料的干燥塔底部有一个控制下料量的螺旋喂料 器，泡泡料按一定比例与瓶片料混合，如果添加泡泡料的比例过高会对成品丝的品质及生 产的稳定性造成影响，因此经过不断实践，泡泡料与瓶片料的混合比例在1:2以下是安全 的。泡泡料与瓶片料按重量比（〇.1~1) : 2的比例混合进入F螺杆，如泡泡料与瓶片料按 重量比1 : 2混合，即在实际操作中，通过控制螺旋喂料器转速，让泡泡料含量占F螺杆进 料量的1/3,即占整个进料量的1/9(有3条F螺杆供整个系统用料量)，进入F螺杆中熔融， F螺杆温度控制在266~276°C，可防止泡泡料因温度过高而加速降解，在实际生产中，F螺杆 温度根据纯瓶片的熔点在266~276°C内调整。
[0020] 本发明所述步骤（5)过滤时，控制粗过滤器的滤芯与精过滤器的滤芯之间的压差 低于6Mpa，因为压差过大会击穿滤芯导致生产不正常，而且压差过大也会造成熔体温度上 升加速降解，使生产断头。正常生产时过滤后熔体粘度〇.69±0.02dl/g，进行步骤（6)均化 时对真空度密切观察，控制真空度为110~120Pa，真空度在正常范围内，注意粘度的变化，对 熔体粘度、无油丝粘度进行取样检测，熔体粘度要达到〇. 71±0. 02dl/g，无油丝粘度要达到 0. 70±0. 02dl/g，方可进行正式纺丝。
[0021] 因此，与现有技术相比，本发明的优势在于： 1)本发明以回收聚酯瓶片料生产涤纶长丝过程中产生的废丝为原料，利用废丝生产泡 泡料，再利用泡泡料经结晶、干燥等操作工业化生产涤纶长丝，实现废丝的循环利用，有效 提高回收聚酯瓶片料的利用率，降低了生产成本，实现了经济循环。
[0022] 2)本发明利用回收聚酯废丝工业化生产涤纶长丝的方法工艺稳定，可大规模生 产，且本发明步骤详细、参数明确，更具体限定了各步骤产物的特性，保证了最终产品的品 质，所以本发明制得的涤纶长丝性能优异，达到采用原生切片纺制相关产品的行业标准，可 作为原料生产炜编毛毯和高档轻编毛毯等。
【具体实施方式】
[0023] 以下通过【具体实施方式】进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。在 本发明的范围内或者在不脱离本发明的内容、精神和范围内，对本发明所述的方法进行适 当改进、替换功效相同的组分，对于本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括 在本发明的范围之内。
[0024] 实施例1~3中瓶片料为纯瓶片经过常规结晶、干燥后得到的瓶片料。
[0025] 实施例1、利用聚酯废丝工业化生产规格llldt/124f涤纶FDY长丝的方法 (1)泡泡料的制备：将废丝洗净、甩干，切断成长度为8~12mm的纤维，使用泡泡料制 造机通过机械摩擦产生热量将纤维软化粘结成大块颗粒状，然后倒入水中，其爆裂成小颗 粒，得到小颗粒，即为泡泡料；泡泡料呈颗粒状且形状不规则，粘度为0. 625dl/g，熔点为 249. 8°C，外表含水量为3. 0%，堆积密度为450kg/m3。
[0026] (2)结晶：将步骤（1)制得泡泡料通过回转阀投入结晶床，保持沸腾状态，结晶床 料层厚度为20cm，结晶时间为60min，结晶温度为170°C ; (3)干燥：步骤（2)结晶后的泡泡料进入干燥塔，干燥温度设定在170°C，干燥至泡泡料 含水量为40ppm，干燥时间为12h。
[0027] (4)挤压和熔体的制备：步骤（3)干燥后得到的泡泡料与瓶片以重量比0.8 : 2混 合进入F螺杆中熔融，F螺杆温度为270~273°C，得到混合熔体。
[0028] (5)过滤：步骤（4)得到的混合熔体进入双级过滤器进行过滤，控制粗过滤器的滤 芯与精过滤器的滤芯之间的压差低于6Mpa ;过滤后混合熔体的粘度为0. 69±0. 02dl/g。
[0029] (6)均化：步骤（5)过滤后的混合熔体进入聚合釜，控制真空度为llOPa，均化后混 合熔体的粘度为〇. 71±0. 02dl/g，无油丝的粘度为0. 70±0. 02dl/g。
[0030] (7)纺丝：步骤（6)均化后的混合熔体进入纺丝箱，喷丝板设置为124孔，特征为每 孔为一字形，纺丝箱箱体温度为293± 1°C，计量泵转速30 r/min，纺丝箱的组件中填加40 目的海砂，采用高速纺丝工艺进行纺丝，卷绕速度3900m /min，制得规格llldt/124f绦给 FDY长丝。
[0031] 实施例2、利用聚酯废丝工业化生产规格538dt/124f涤纶P0Y长丝的方法 (1)泡泡料的制备：将废丝洗净、甩干，切断成长度为8~12mm的纤维，使用泡泡料制 造机通过机械摩擦产生热量将纤维软化粘结成大块颗粒状，然后倒入水中，其爆裂成小颗 粒，