消費后和生產(chǎn)后廢料聚酯的回收生產(chǎn)線

M.Schmitz

BB工程公司(德國)

聚酯(PET)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用無處不在。無論是制作飲料瓶、包裝薄膜、功能性運動衫還是安全帶，PET均具有出色的力學(xué)性能和較高的生產(chǎn)效率。BB工程公司(BBE公司)是歐瑞康巴馬格(Oerlikon Barmag)公司與布魯克納集團(Brückner Group)的合資企業(yè)，該公司在市場上推出了一款有趣的產(chǎn)品——VacuFil生產(chǎn)方案，旨在提供幾乎無廢料的PET紡絲工藝解決方案(圖1)。

圖1 位于德國的VacuFil試驗生產(chǎn)線

對PET及其各類制品需求的不斷增長，要求所有紡織品生產(chǎn)商都要以負(fù)責(zé)任的態(tài)度對待全球資源，尋求可持續(xù)解決方案。因此，紡織品生產(chǎn)商不僅要以石化資源為原料生產(chǎn)原生PET，還應(yīng)考慮從消費后和生產(chǎn)后的廢料中回收PET。后者有助于減少原材料消耗、降低廢料處置和運輸成本，提高效率。此外，CO2排放量也會明顯減少。

除了現(xiàn)有的將消費后瓶片加工成纖維的再生聚酯(rPET)紡絲生產(chǎn)線VarioFil R+外，BBE公司和Berlikon Barmag公司還在2019國際紡織機械展覽會(ITMA 2019)上推出了創(chuàng)新的VacuFil生產(chǎn)方案，用于回收PET加工過程中產(chǎn)生的PET廢料。憑借其在擠出、過濾和紡絲領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗積累，BBE公司設(shè)計開發(fā)出一款創(chuàng)新的核心組件——真空過濾器Visco+。該過濾器可進行量大而平穩(wěn)的過濾，并可快速使熔體的特性黏度達到穩(wěn)定，確保出色的熔體質(zhì)量。真空度可在0.1～3.0 kPa(1～30 mbar)范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)，以去除易揮發(fā)性污染物，確保熔體特性黏度可控，同時實現(xiàn)理想的熔體均勻性。這對下游紡絲性能至關(guān)重要。通過與真空系統(tǒng)相連的在線黏度測量裝置，可以持續(xù)而可靠地調(diào)節(jié)熔體的特性黏度。因此，生產(chǎn)商能夠根據(jù)應(yīng)用所需，生產(chǎn)特定種類的rPET。此外，生產(chǎn)線出色的排氣性能還可省去高能耗的預(yù)干燥環(huán)節(jié)。

VacuFil生產(chǎn)方案的模塊化結(jié)構(gòu)系列為PET廢料的處理提供了諸多可能。瓶片、廢絲塊或兩者的混合物均可用于生產(chǎn)一流的PET粒料，或直接進入后續(xù)的熔體直紡工序。

圖2為典型的VacuFil Visco+工藝流程，該工藝可對生產(chǎn)廢料進行升級處理，并送回至連續(xù)縮聚反應(yīng)的PET主熔體流中。PET廢料通過堅固的單螺桿脫氣擠出機(1)進行塑化，這是正常熔融處理的第一步。目前正在運行的BBE公司的單螺桿脫氣擠出機已超過1.7萬臺。真空過濾器(5)內(nèi)及流程前后包含多個脫氣和過濾步驟，可實現(xiàn)升級循環(huán)。除常用于過濾粗顆粒的過濾網(wǎng)調(diào)換裝置(3)外，還包括先進的用于精細(xì)過濾的大型燭式過濾器(6)，該過濾器是數(shù)十年來BBE公司的核心競爭力所在，可大幅提升紡絲性能。借助BBE公司經(jīng)市場驗證的3DD-混合器(7)的混合技術(shù)，生產(chǎn)商不僅可向熔體中添加各種添加劑，還可輕松地將主熔體流中rPET的比例由5%提高至50%，并使成品符合相關(guān)法規(guī)要求。靈活可變的系統(tǒng)配置和300～3 000 kg/h的產(chǎn)量可最大限度地滿足客戶的不同需求。整個工藝流程由Oerlikon Barmag公司的指南系統(tǒng)進行監(jiān)控，以確保生產(chǎn)的一致性。

圖2 帶3DD-混合器和紡絲系統(tǒng)的VacuFil Visco+工藝

自ITMA 2019以來，VacuFil生產(chǎn)方案已引起全球化學(xué)纖維制造商的濃厚興趣。BBE公司已在其位于德國的VacuFil測試工廠進行了大量的客戶試驗。試驗中，VacuFil生產(chǎn)方案被用于處理客戶提供的多種PET廢料?，F(xiàn)已成功由 rPET粒料紡出預(yù)取向絲(POY)和全拉伸絲(FDY)。在新型冠狀病毒肺炎疫情期間，BBE公司還通過數(shù)字視頻會議，繼續(xù)向全球客戶群提供使用該技術(shù)的服務(wù)。