再生pet热轧纺粘无纺布制作工艺的制作方法

文档序号:1721009阅读:451来源:国知局

专利名称::再生pet热轧纺粘无纺布制作工艺的制作方法
技术领域
:本发明公开了一种再生PET热轧纺粘无纺布制作工艺,特别是指利用回收的废旧PET瓶再生制布的工艺。
背景技术
:聚酯(PET)是对苯二甲酸和乙二醇进行聚合生成的稳定的聚合物,其分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,因而具有较高的成膜性和成性,且有不可降解性,广泛应用于包装、纺织、电子电器外壳等等领域。由于对苯二甲酸需从石油中提炼加工,而石油属于不可再生的珍贵资源,因此上述成品使用新的PET料制造成本较高,且不利于能源节约。PET类聚酯物质具有不可降解性,也成就了其可循环利用的优点,而不必要再利用对苯二甲酸和乙二醇聚合。但现在的PET类物质的加工及回收利用技术还有待于发展和提高,例如,利用PET纺粘热轧无纺布工艺。
发明内容本发明主要目的在于1、节约能源,由于聚酯(PET)化合物中部分成分需从石油中提炼加工,而石油属于不可再生的珍贵资源,因此聚酯材料的回收再利用对于节约能源具有不可估量的作用,具有长远的经济效益和社会效益;2、降低企业生产成本;3、充分利用回收聚酯材料特性,通过工艺控制进一步增加聚酯纺粘热轧而成的无纺布强度性能。为实现上述目的,本发明所述PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,具体步骤为(1)对回收的PET瓶体前期处理,包括清洗分类、破碎、高温蒸煮、漂洗、烘干及分装;(2)将分装后的PET瓶片输送到干燥塔,持续吹入16018(TC的干热空气34小时,对PET瓶片进行表面预结晶、旋风分离法去尘和高温干燥;(3)将干燥后的PET瓶片送入螺杆挤出机,加热至PET瓶片熔融,(4)采用温度控制及加水方式调节熔体粘度及熔点后挤压出PET颗粒;(5)将颗粒状PET料再次干燥经过熔体过滤器、纺丝计量泵后送入纺丝箱体;(6)纺丝;(7)冷却牵伸;(8)成网热轧;(9)巻布。具体的,步骤(2)中所述表面预结晶采用干热空气自下而上的吹入结晶床,吹入时间持续3040分钟,使PET瓶片粒子不停翻动,温度得以传至瓶片粒子内部。所述干燥采用干热空气自下而上吹入干燥塔,吹入时间持续110130分钟,PET瓶片粒子干燥度要求达到600ppm800ppm。所述干热空气为165'C无油、无水空气。所述步骤(2)中采用脉冲式气流输送方式,首先经过震动筛进一步筛选合格瓶片送入干燥塔。所述步骤(4)中采用温度控制及加水方式调节PET料熔点及黏度,熔融后的PET料黏度控制在0.53—0.61dl/g之间,熔点控制在251。C-265"C之间,以保证成品布的质量。所述螺杆挤出机温度控制在165°C,螺杆挤出机配置电加热器进行加热。所述步骤(3)中采用带有保温装置的高位料罐控制前级干燥塔的送料量。所述步骤(6)中纺丝温度为320330'C。所述步骤(8)中热轧温度为25026(TC。本发明所述工艺制得的无纺布具有高强力、低收縮率、耐热、稳定性好,透气防水、阻燃、耐酸碱,防蛀无毒、抗紫外线的优异特性。本发明的优点在于首先整个回收再生工艺过程不产生任何废气废物,对环境无任何影像;再者从原料成本及工艺过程的耗能两方面均做到节约,大大降低了企业的生产成本;同时本发明通过工艺控制有效增强了聚酯(PET)再生纺粘热轧无纺布的断裂强度,优化了产品性能。具体实施例方式为了便于本领域技术人员理解,下面将结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。本发明所述无纺布制作工艺是利用回收的废旧PET瓶为原料加工制造而成,因此,首先要对回收的PET瓶体进行处理。该处理包括清洗分类、破碎、高温蒸煮、漂洗、烘干及分装。清洗分类主要目的是将瓶子的表面杂质去除,比如泥沙、油污等,对于有标签的瓶子去除其标签;分类主要是去除PVC材料的瓶子,目前还是人工区分为主。在国内,一般在废品回收站已基本完成了分类工作,到清洗厂的一般90%以上均是PET瓶子,在这里主要是去除其它一些可能影响质量的杂物。破碎分为两部分,主要采用破碎机自动完成。首先先把清洗分类后的瓶子破成2225mm的瓶片,再次清洗后进一步破碎成810mm的小片。然后采用85t:、配置洗涤剂的水蒸煮20分钟左右,最后用清水漂洗。漂洗过程中主要将PE材料的瓶盖去除,将洗涤剂漂洗干净,还有少量在前面未处理干净的标签纸。漂洗后的碎片进入烘干机烘干后可按使用要求分装,便于后面装卸操作。本发明后续加工过程采用自动化流水线生产,其生产过程的工艺控制对于成品无纺布的强度性能至关重要。在自动化生产线开始端,采用脉冲式气流输送装置中间经过震动筛将分装后的PET碎片输送到结晶床和干燥塔,并向干燥塔内吹入165"C的干热空气对PET瓶片进行表面预结晶、旋风分离法去尘和高温干燥。所述脉冲式气流输送装置能够有规律的控制输送气流,保证输送管道顺畅,并使PET瓶片的颗粒均匀悬浮空气中间接起到选料作用。震动筛通过震动将尺寸不标准的碎片粒子集中去除,以保证碎片结晶、干燥工艺效果稳定可靠。所述预结晶是通过无油、无水分的165'C干空气自下而上的吹入结晶床,使碎片粒子不停地翻动,吹入时间大约持续3040分钟尽量使温度传至碎片内部,使碎片分子间排列整齐一致,为下一步干燥工艺奠定基础。吹入的干空气中可能会存在一些粉尘或小颗粒,这些粉尘或小颗粒会使结晶好的碎片互相粘连,不利于水分的去除,导致干燥效果下降。因此预结晶之后,需采用旋风分离风机将这些粉尘或小颗粒去除。干燥工艺同样是采用无油、无水分的165'C干空气自下而上吹入干燥塔,使塔内的碎片翻动,热空气经碎片的空隙行走,干燥时间大约控制在110130分钟,使碎片的含水率降低到600ppm-800ppm之间。干燥后的PET瓶碎片送入下一道工序即螺杆挤出机,在螺杆挤出机外壳上配置电加热器,加热使PET瓶片至熔融状态。这里使用电加热方式达到节能环保的目的。在干燥塔与螺杆挤出机之间还设置有带有保温装置的高位料罐,料罐内配有高位和低位料位仪,用于控制前级的干燥塔送料量。所述的螺杆挤出机有两路入口,一为PET碎片入口,另一为色母粒等添加剂的注料口。螺杆挤出机分成多段加热区,每段可单独控制,进料口部分为低温段,螺杆的作用为输送、搅拌和混料,螺杆本身不加热,螺杆外套配置电加热器,加热温度控制在285X:,以保证成品布具有较好的性能。熔融状态的PET料经过熔体过滤器、纺丝计量泵后送入纺丝箱体。PET碎片与添加剂混合,在螺杆挤出机加热熔融后变成具有一定黏度的熔体,需通过具有加热装置的管道输送至熔体过滤器去除杂质,以保证纺丝工序中不堵死喷丝板的孔,增加工作时间。纺丝计量泵的作用是使熔体按照工艺设定的压力在管道进行输送,保证熔体的密度一致,从而保证纺丝过程的稳定连续。纺丝箱体用于纺丝工艺。所述箱体内部安装纺丝组件,纺丝组件包括分配板和喷丝板,喷丝板的孔径一般为0.4mm,孔数一般为30005000孔/平方米,喷丝板长度一般为3600mm。纺丝箱体具有加热功能,纺丝温度控制在320330°C,以保证成品布的性能。熔体经过纺丝箱体的喷丝板喷出后为熔融状态,为了能够尽快成型需要一定的湿或冷空气进行冷却,该工序由一台全自动的空调机控制,使风量、风温和含湿量均按照工艺设定经该装置吹向丝,使丝冷却。上述工序纺出的丝受喷丝板的孔径限制,一般较粗,约0.3mm左右,与制布要求的丝相差甚远,因此需进一步牵伸。制布标准丝采用D为单位,D(旦尼尔)的定义为9000米长丝的重量克数,如1D就是9000米长的丝重量是lg,2D就是9000米长2g,而制布要求丝为13D。牵伸装置采ffl无油无尘无水的压縮空气为动力,毎分钟需气量大约200立方米,压力4bar(40,0000帕)左右。成网工序是将牵伸后的丝按规律吸附在一条网带上,形成网帘,网帘下设置抽吸装置和风机,用于将网帘送至热轧机热轧。热轧一般采用双辊热轧机,热轧温度控制在250260度之间。最后使用成巻机将轧而成的布巻起,便于后续搬运处理或使用。以下列举出几种不同规格的利用回收的废旧PET料通过本发明所述工艺过程所得的无纺布与使用PET新料按通常工艺制得的无纺布的强度性能比较-新原料与再生料生产指标比较表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>综上所述,本发明所公开得利用回收的废旧PET瓶再生制布的工艺,是发明人通过对原制布工艺的深入研究,经过长时间的、大量的试验,反复摸索而得出的,不仅节能降耗,尤其是发明中公开的一些工艺控制中的关键参数数据保证了制得的成品布具有PET新料或回收料使用通常制布工艺而得的无纺布所没有的优越强度性能,技术上具有突出的进步,应具有创造性。权利要求1、一种再生PET热轧纺粘无纺布制作工艺,步骤为(1)对回收的PET瓶体前期处理,包括清洗分类、破碎、高温蒸煮、漂洗、烘干及分装;(2)将分装后的PET瓶片输送到干燥塔,持续吹入160~180℃的干热空气3~4小时,对PET瓶片进行表面预结晶、旋风分离法去尘和干燥;(3)将干燥后的PET瓶片送入螺杆挤出机,加热至PET瓶片熔融;(4)采用温度控制及加水方式调节熔体粘度至0.50~0.63dl/g,熔点至245℃~265℃后挤压出PET颗粒;(5)将颗粒状PET料再次干燥经过熔体过滤器、纺丝计量泵后送入纺丝箱体;(6)纺丝;(7)冷却牵伸;(8)成网热轧;(9)卷布。2、根据权利要求1所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于步骤(2)中所述表面预结晶采用干热空气自下而上的吹入结晶床,吹入时间持续3040分钟。3、根据权利要求1所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于步骤(2)中所述干燥采用干热空气自下而上吹入干燥塔,吹入时间持续110130分钟,PET瓶片粒子干燥度要求达到600ppm800ppm。4、根据权利要求2或3所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述干热空气采用165'C的无油、无水空气。5、根据权利要求4所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述步骤(2)中采用脉冲式气流输送方式,首先经过震动筛进一步筛选合格瓶片送入干燥塔。6、根据权利要求5所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述步骤(4)中螺杆挤出机配置电加热器进行加热,所述温度控制在285°C。7、根据权利要求6所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述步骤(4)中熔融后的PET料黏度进一步控制在0.530.61dl/g之间,熔点控制在25rC-265'C之间。8、根据权利要求7所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述步骤(3)中采用带有保温装置的高位料罐控制前级干燥塔到螺杆挤出机的送料量。9、根据权利要求8所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述步骤(6)中纺丝温度为320330。C。10、根据权利要求9所述的PET再生纺粘热轧无纺布制作工艺,其特征在于所述步骤(8)中热轧温度为25026(TC。全文摘要本发明公开了一种利用回收的PET瓶经过纺粘热轧的制布工艺,所述工艺包括以下步骤(1)对回收的PET瓶体前期处理;(2)将处理后的PET瓶片进行表面预结晶、旋风分离法去尘和高温干燥;(3)将干燥后的PET瓶片送入螺杆挤出机,加热熔融;(4)调节熔体黏度及熔点;(5)熔融状态的PET料经过熔体过滤器、纺丝计量泵后送入纺丝箱体;(6)纺丝;(7)冷却牵伸;(8)成网热轧;(9)卷布。本发明利用回收的废旧PET瓶再生制布,从原料成本及工艺过程的耗能两方面均做到节约,大大降低了企业的生产成本;并通过工艺控制有效增强聚酯PET再生纺粘热轧无纺布的断裂强度;同时PET的回收利用对于稀缺资源石油的节约具有重大意义,具有良好社会效益。文档编号D04H3/16GK101476213SQ20091003698公开日2009年7月8日申请日期2009年1月20日优先权日2009年1月20日发明者超陈申请人:超陈
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