1.簡介
隨著PET樹脂瓶的消費量的不斷增加,,以及分類和回收技術的不斷完善,,越來越多的無紡布采用回收PET料或添加一定比例的回收PET,,如PET瓶片,。使用回收PET瓶片能夠顯著地節(jié)省原料成本,。
但是即使使用先進的回收技術,,當采用PET瓶片作為原料時,在PET熔體中也會發(fā)現(xiàn)外來顆粒,。原料的價格和清潔度是緊密相連的,。因此,使用回收PET瓶片,,熔體過濾非常重要,。一方面,熔融過濾是一個工具,,持續(xù)地去除污染,,降低旋轉包的污垢負荷。另一方面,,它是一種平衡雜質水平的工具,。延長過濾包使用壽命和減少結節(jié)頭,對加工工藝的經濟性有至關重要的作用,。
除了污染之外,,使用PET瓶片通常會產生另一個問題。與從定制PET原料相比,,使用回收瓶片為原料的熔體具有顯著地IV變化,。因此,要想利用回收PET瓶片成功地生產出高質量的終產品,,就需要改進質量控制工具,。
2. PET瓶片加工工藝中的過濾過程
過濾系統(tǒng)必須以盡可能高的速度從熔體中去除大量的外來顆粒。泥餅(污染物)會導致聚合物的降解,,導致顏色和機械性能方面的質量問題,。在紡粘生產中,一個恒定的和可重復性的IV是很重要的,,它可以確保良好和可靠的加工性能,。
傳統(tǒng)的過濾系統(tǒng)有幾個*的缺點:
根據所使用的過濾系統(tǒng)的類型,至少會出現(xiàn)以下一個或多個問題,。并影響使用回收材料的比例或終產品的質量,。
•過濾器濾網更換過程中的壓力下降或壓力激增,導致溫度和粘度變化,,從而導致網裂;
•工藝缺陷,,如熔體和泥餅停留時間長;
•出現(xiàn)死點和融化退化的風險;
•更換濾芯成本高;
•在更換過濾器時,,需處理沉重的和灼熱的設備部件;
•更換過濾器會產生大量聚合物廢料,需要回收或燃燒;
•需處理腐蝕性化學品和易燃液體;
•過濾細度受到限制;
•在過濾器更換期間,,降解和破裂顆粒進入熔體,。
應用案例
位于德國伯賓根的約翰曼維爾公司在PET非織造布生產中使用了雙活塞反沖洗系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不能使用回收料作為原料,,比如回收瓶片,。要求的過濾細度是28微米。更換濾網始終更換位置,,終產品的質量不穩(wěn)定,。
約翰曼維爾公司用德國格諾斯RSFgenius 175熔體過濾器替換了以前的雙活塞換網器后,便實現(xiàn)了使用回收料作為原料?,F(xiàn)在即使回收瓶片的比例升至100%,,終產品的質量也不受任何影響。
3.德國格諾斯熔體過濾器RSFgenius系列
在產品質量,、成本效益,、易于操作和維護方面,RSFgenius代表了當今市場上所有過濾系統(tǒng)的高標準,。它配備了一個集成的,、高效的連續(xù)高壓反沖洗系統(tǒng),允許多達400次使用過濾元件,。
RSF系列產品包括三個主要部分-進口塊,,出口塊和一個過濾器盤之間旋轉。密封依靠是金屬與金屬的密封,,縫隙非常狹窄,,表面非常堅硬和平坦。保證與熔體接觸的所有部件不與環(huán)境接觸(例如氧氣),。
圖1:RSF系列運行模式
濾網位于過濾盤上的環(huán)形部分,,通過熔體通道移動。當熔體流過濾網時,,污染物顆粒被攔截,,壓差略有增加??刂葡到y(tǒng)對壓力的增加作出反應,,使過濾盤的指數(shù)上升1-2角度。因此,,被污染的濾網連續(xù)地離開熔體通道,,而同時清潔的濾網被送入熔體通道,有效的過濾區(qū)域不變。由于這種操作方式,,過濾系統(tǒng)運行過程持續(xù)不中斷,壓力保持不變,。標準情況下,,過濾器壓差的變化大2bar,同時可為嚴苛的應用提供定制,。
在被污染的濾網重新進入熔體通道之前,,將被清洗,通過高壓清洗系統(tǒng)污染物,。,,已過濾的熔體從出口塊取出,虹吸到液壓驅動的活塞中,,然后以高壓和高速從后面射出,,通過過濾盤和篩網進入進口塊。每次清洗只有一小段(大約1%的濾網面積),。反沖洗活塞的行程(=使用的熔體量)和速度(=清洗強度)可以自由調節(jié),,進而實現(xiàn)優(yōu)化。因此,,一方面清洗是非常有效的,,但另一方面,使用的熔體量是小的(反沖洗損失小),。由于采用這種操作方式,,篩網幾乎可以100%清洗,根據過濾細度可重復使用多達400次,。這使得一個全自動過濾(不需要任何操作員的注意)可能在一些應用幾個月,。
在這之后,因為機械原因必須更換濾網,。得益于過濾系統(tǒng)的專/利操作方式,,進行換網的同時,不會對生產過程產生任何負面影響,。根據線的大小,,進行一次完整的濾網更換大約需要15分鐘,可由車間操作人員進行,,不影響生產過程,。
4.德國格諾斯在線粘度計VIS系列
一小部分聚合物熔體從主熔體通道轉移出來,用高精度齒輪泵將其泵入精密制造的狹槽毛細管中,。測量了熔體溫度和熔體壓力(在兩個位置),。基于內部計算,,粘度計監(jiān)測代表性剪切速率的值和相應的粘度,??梢栽O定不同的剪切速率,并通過相應的修正得到粘度和剪切速率的真實值,。
圖2:在線粘度計VIS
產品設計非常緊湊,。可安裝在兩個法蘭連接件之間,??筛鶕蛻粢笤O計0.5 - 2mm的熔體通道。該產品單元包括一個泵驅動器,、一個泵,、壓力傳感器、溫度傳感器以及控制和評估電子設備,。工藝參數(shù)的設置,、評價和顯示,可以通過通過用戶友好的觸摸屏面,,也可以集成到現(xiàn)有的控制系統(tǒng)中,。
結合格諾斯多年的技術測量和加工技術,產品能夠實現(xiàn)無論材料條件(有水分殘余)都能夠在非常窄的帶寬中保持熔體質量
粘度是通過熔體壓力和溫度來測量的,,以此作為控制值,,自動調節(jié)MRS擠出機下放段的真空,從而保證恒定的熔體性能(粘度,、分子量以及由此產生的機械性能),。
5.總結
將PET瓶片加工成非織造布會帶來一些挑戰(zhàn),例如需要去除大量的污染物,,需要監(jiān)測和控制IV的變化,。
得益于過程恒定的操作和快速交換過濾面積的能力,德國格諾斯全自動過濾器RSFgenius非常適合PET回收應用,。
•工藝和產品的一致性,,即使使用100% PET后消費者瓶片;
•過濾精密度可達20微米(635目);
•過濾系統(tǒng)不影響熔體粘度和顏色的一致性;
•過濾器內所有熔體停留時間非常短;
•全自動熔體過濾,控制過程和產品的一致性,。
除了這些技術方面,,使用自動運行的德國格諾斯熔體過濾器RSFgenius也有很大的經濟優(yōu)勢,它可以靈活地適應變化的雜質水平,。在使用回收PET料生產非織造布時,,在雜質水平變化的情況下,紡絲過程始終保持穩(wěn)定,。
后,,可以自動記錄和監(jiān)測IV值變化,可以測量新開發(fā)的在線粘度。格諾斯熔體過濾器設計緊湊,,使用觸摸屏控制,,和容易清洗,操作體驗非常好,。
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