CN114248364A - 一种再生锦纶6切片生产***的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，包括以下步骤：步骤S1、将锦纶6废丝混合原料通过破碎机进行破碎处理，得到锦纶6废丝混合料；步骤S2、然后将锦纶6废丝混合料放入投料器；步骤S3、定量喂料器将锦纶6废丝混合料经主螺杆挤出机将锦纶6废丝混合料输送至辅螺杆挤出机内进行稳压和降温；步骤S4、冷却水槽内的冷水对再生聚酰胺熔体进行冷却凝固，然后在通过抖水风冷却架对再生聚酰胺熔体进行吹风干燥；步骤S5、将再生锦纶6切片进入振动筛进行筛选并去除粉尘；步骤S6、然后将储料斗内的再生锦纶6切片通过进入连续干燥装置进行干燥作用；本发明能够实现废丝再生锦纶6切片批量化连续生产，且产品均匀稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及化学纤维技术领域，特别是一种再生锦纶6切片生产***的实现方法。
背景技术
随着我国纺织服装行业迅速发展，一方面纺丝过程中产生的废丝、回丝等相应增多，并且随着纺织服装业更新换代的加快，淘汰的废旧纺织品与日剧增；另一方面，我国化纤行业面临着石油资源日益枯竭，原材料价格不断上涨的严峻挑战。在当前形势下，再生纤维的研究与开发成为必然趋势，如何简便、有效地回收这部分废丝料，对于节约原料用料，实现大批量产业化生产具有极大意义。
目前锦纶废丝的回收利用主要分为两种：一种是物理法回收法，将废丝通过粉碎、熔融、挤出的方式制成再生切片；另外一种是化学回收或裂解回收，将废丝通过化纤反应解聚以后直接回收己内酰胺单体，然后将己内酰胺单体重新聚合熔融制备再生切片。化学回收法制备过程中整个解聚和再聚合过程是全密闭，因此废丝的洁净度要求极高，尤其是纺丝油剂的分离，并且聚合过程中会产生10％的低聚物，进入纺丝过程，严重影响纤维质量。由于化学回收法工艺流程复杂，制备成本高，产业化生产难，故锦纶行业主要应用物理法进行回收再用锦纶废丝。
中国专利CN 112899796 A的发明专利公开一种高强度再生锦纶66纤维的制备方法，以锦纶66废丝为原料，将废丝采用螺杆挤压机进行一级熔融，接着采用螺杆挤压机进行二级熔融，两级熔融后得到聚合物混料。将所得聚合物混料采用过滤网进行过滤，过滤后经铸带头挤出，所得铸带经水槽冷却固化、切粒机切割，得到粘度为2.7～3.2的再生锦纶66切片。将所得再生锦纶66切片进行真空干燥，并调整湿度增粘，得到含水量达到500ppm以下，粘度为2.8～3.4的再生锦纶66切片。中国专利CN 111876871 A的发明专利公开一种锦纶再生环保空气包覆丝，将锦纶废丝或锦纶织物经过物理化学去除杂质后，高温熔融后得到再生聚酰胺熔体，再将聚酰胺熔体与常规尼龙66和常规聚酯以3-5:2:0.3-0.5混合熔融，挤出造粒切片，得到再生聚酰胺切片，熔融温度为260-285℃。
目前，锦纶废丝回收再利用工艺主要参考现有聚酯废丝再生工艺或类似上述两个公开专利的方法，现有技术存在以下问题：(1)废丝分离处理技术难题，废丝指标、外观和色泽差异大若混合使用对制备的再生切片质量影响大，产品均匀性差，可纺性差；(2)有油废丝回收利用时，需进行除油处理，工艺复杂、效率低，且成本高；(3)废丝熔融聚合物过滤效果差，设备损坏率高，难大批量生产。经查阅，国内外公开技术研究中，针对锦纶废丝的回收利用研究稍少，尤其是针对锦纶6废丝再生纺丝切片产业化生产工艺在化纤行业属于空白领域。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够实现废丝再生锦纶6切片批量化连续生产，且产品均匀稳定性好，可纺性强的实现方法。
本发明采用以下方法来实现：一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，包括以下步骤：
步骤S1、将锦纶6废丝混合原料通过破碎机进行破碎处理，得到锦纶6废丝混合料；
步骤S2、然后将锦纶6废丝混合料放入投料器，再通过提升机将投料器内的锦纶6废丝混合料输送至定量喂料器；
步骤S3、定量喂料器将锦纶6废丝混合料经主螺杆挤出机将锦纶6废丝混合料输送至辅螺杆挤出机内进行稳压和降温，然后挤出再生聚酰胺熔体至冷却水槽；
步骤S4、冷却水槽内的冷水对再生聚酰胺熔体进行冷却凝固，然后在通过抖水风冷却架对再生聚酰胺熔体进行吹风干燥，干燥过后进入切粒机内进行切粒，得到再生锦纶6切片；
步骤S5、将再生锦纶6切片进入振动筛进行筛选并去除粉尘，得到再生锦纶6切片进入储料斗中；
步骤S6、然后将储料斗内的再生锦纶6切片通过进入连续干燥装置进行干燥作用，最后得到再生锦纶6切片。
进一步的，所述锦纶6废丝混合原料按照有无油剂和光泽进行分类，然后按照一定比例进行配比，包括无油有光锦纶丝、无油消光锦纶丝、无油半光锦纶丝、有油有光锦纶丝、有油消光锦纶丝、有油半光锦纶丝等中一种或几种。
进一步的，所述步骤S2中的投料器包括料仓和提升机，所述料仓设置于一个支撑架内，所述料仓内设置有所述提升机，所述提升机的出料口与所述定量喂料器的进料口相配合。
进一步的，所述定量喂料器包括底板，所述底板上表面设置有机座，所述机座上表面与料斗的出料口连接，所述机座内设置有电动机，所述电动机的输出端连接有蜗轮减速器，所述蜗轮减速器的输出端连接有送料螺杆，所述送料螺杆的出料端与一连接管连通。
进一步的，所述振动筛包括固定底座，所述固定底座上表面四周均设置有支撑柱，所述支撑柱上嵌设有弹簧，所述所述支撑柱上架设有振动底座，所述振动底座下表面设置有振动电机，所述振动底座上表面开设有用于将物料放入所述振动底座内的进料口，所述振动底座上设置有第一筛网、第二筛网和第三筛网，所述振动底座下表面上设置有与所述第一筛网、第二筛网和第三筛网相对应的第一出料口、第二出料口和第三出料口。
进一步的，所述连续干燥装置包括罗茨风机，所述罗茨风机连接有储料仓，所述储料仓连接缓存罐，所述缓存罐的出料口与干燥塔连接设置，所述储料仓的出料口设置有第一喂料阀，所述缓存罐的出料口处设置有第二喂料阀。
本发明的有益效果在于：本发明提出原料将所有锦纶6废丝按照一定比例进行配比，无需对有油原料进行除油处理，减少工艺流程和降低成本，并且实现所有锦纶6废丝的有效利用，使废弃资源得到高效循环再利用；本发明实施例提出的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，可实现大批量产业化生产，具有良好可纺性，可应用于纺丝工艺中，制备性能优异的再生锦纶6产品；本发明实施例提出的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，采用的螺杆子母机技术工艺温度可以较常规生产温度降低10度，可以有效避免分子量下降，同时解决能耗，降低生产成本；本发明实施例提出的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，采用的连续干燥装置与常规再生切片干燥方式相比：a、采用干燥及冷却一体式，生产效率更高、水分干燥更均匀、切片质量更好；b、干燥温度降低，使切片氧化的趋势大为降低；c、可严格控制再生锦纶6切片含水量在500ppm以下，保证可纺性。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为定量喂料器的结构示意图。
图4为所述定量喂料器的俯视图。
图5为振动筛的结构示意图。
图6为连续干燥装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1所示，本发明的一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，包括以下步骤：
步骤S1、将锦纶6废丝混合原料通过破碎机进行破碎处理，得到锦纶6废丝混合料；
步骤S2、然后将锦纶6废丝混合料放入投料器，再通过提升机将投料器内的锦纶6废丝混合料输送至定量喂料器；
步骤S3、定量喂料器将锦纶6废丝混合料经主螺杆挤出机将锦纶6废丝混合料输送至辅螺杆挤出机内进行稳压和降温，然后挤出再生聚酰胺熔体至冷却水槽；
步骤S4、冷却水槽内的冷水对再生聚酰胺熔体进行冷却凝固，然后在通过抖水风冷却架对再生聚酰胺熔体进行吹风干燥，干燥过后进入切粒机内进行切粒，得到再生锦纶6切片；
步骤S5、将再生锦纶6切片进入振动筛进行筛选并去除粉尘，得到再生锦纶6切片进入储料斗中；
步骤S6、然后将储料斗内的再生锦纶6切片通过进入连续干燥装置进行干燥作用，最后得到再生锦纶6切片。
所述锦纶6废丝混合原料按照有无油剂和光泽进行分类，然后按照一定比例进行配比，包括无油有光锦纶丝、无油消光锦纶丝、无油半光锦纶丝、有油有光锦纶丝、有油消光锦纶丝、有油半光锦纶丝等中一种或几种。所述一定比例为70～90％无油锦纶废丝和10％～30％有油锦纶废丝，但并不仅限于此。
请参阅图2至图6所示，本发明一实施例中，所述投料器1的出料口与定量喂料器4的进料口连接设置，所述投料器1、定量喂料器4、主螺杆挤出机2、辅主螺杆挤出机3、冷却水槽5、抖水风冷却架6、切粒机7、振动筛8、储料斗9、连续干燥装置10和破碎机11，所述投料器1、定量喂料器4、主螺杆挤出机2、辅主螺杆挤出机3、冷却水槽5、抖水风冷却架6、切粒机7、振动筛8、储料斗9从左向右依次连接设置，处于同一水平线，所述储料斗9的出料口与所述连续干燥装置10的投料口连接设置，所述破碎机11的出料口与所述投料器1的进料口连接设置。使得通过破碎机11对锦纶6废丝进行破碎处理，将破碎后的锦纶6废丝输送至投料器1内，再通过投料器1将锦纶6废丝混合料投入定量喂料器4中，定量喂料器4将锦纶6废丝混合料经主螺杆挤出机2将锦纶6废丝混合料输送至辅螺杆挤出机3内进行稳压和降温，然后挤出再生聚酰胺熔体至冷却水槽5，冷却水槽5内的冷水对再生聚酰胺熔体进行冷却凝固，然后在通过抖水风冷却架6对再生聚酰胺熔体进行吹风干燥，干燥过后进入切粒机7内进行切粒，切粒后从振动筛8中对颗粒进行分级和冷却，然后将冷却后的再生聚酰胺切片放置在储料斗9内进行保存。
本发明中抖水风冷却架6有抖动器和吹风器组成，所述抖动器的型号可以是GV-22,所述吹风器的型号可以是无锡市蓝天特种风机厂DF-2型的离心鼓风机，但并不仅限于此。
请继续参阅图2所示，本发明一实施例中，所述步骤S2中的投料器1包括料仓12和提升机13，所述料仓12设置于一个支撑架14内，所述料仓12内设置有所述提升机13，所述提升机13的出料口与所述定量喂料器4的进料口相配合。使得通过提升机13的作用能够将料仓12内的物料提升输送至定量喂料器4内。
请继续参阅图2至图4所示，本发明一实施例中，所述定量喂料器4包括底板41，所述底板41上表面设置有机座42，所述机座42上表面与料斗43的出料口连接，所述机座42内设置有电动机44，所述电动机44的输出端连接有蜗轮减速器45，所述蜗轮减速器45的输出端连接有送料螺杆46，所述送料螺杆46的出料端与一连接管47连通。使得通过开启电动机44，电动机44能够带动蜗轮减速器45，再通过蜗轮减速器45带动送料螺杆46进行送料，通过蜗轮减速器45的作用，能够实现物料的定量出料。
请继续参阅图5所示，本发明一实施例中，所述振动筛8包括固定底座81，所述固定底座81上表面四周均设置有支撑柱82，所述支撑柱82上嵌设有弹簧83，所述所述支撑柱82上架设有振动底座84，所述振动底座84下表面设置有振动电机85，所述振动底座84上表面开设有用于将物料放入所述振动底座84内的进料口，所述振动底座84上设置有第一筛网(未图示)、第二筛网(未图示)和第三筛网(未图示)，所述振动底座84下表面上设置有与所述第一筛网、第二筛网和第三筛网相对应的第一出料口86、第二出料口87和第三出料口88。使得通过开启振动电机85，振动电机85能够带动振动底座84进行振动，通过振动后经第一筛网、第二筛网和第三筛网的作用对再生聚酰胺固体切粒后进行分级作用，再通过第一出料口86、第二出料口87和第三出料口88进行出料。
请继续参阅图6所示，本发明一实施例中，所述连续干燥装置10包括罗茨风机15，所述罗茨风机15连接有储料仓16，所述储料仓16连接缓存罐17，所述缓存罐17的出料口与干燥塔18连接设置，所述储料仓16的出料口设置有第一喂料阀19，所述缓存罐16的出料口处设置有第二喂料阀20。使得储料斗9将再生聚酰胺切片输送至储料仓16内，在通过储料仓16进入缓存罐17，缓存罐17将再生聚酰胺切片输送至干燥塔18内进行干燥，干燥后再进行使用，所述干燥塔18建立料仓控制料位，切片可在料仓内进行停留，并由低露点的热氮气进行干燥去除水分。
本发明中的主螺杆挤出机、辅主螺杆挤出机、抖水风冷却架、切粒机、振动筛、罗茨风机、喂料阀、振动电机、干燥塔、破碎机和电动机均为现有技术，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明，所述切粒机的型号可以是32刀快拆式龙门切粒机，主螺杆挤出机、辅主螺杆挤出机：HXSJ160/140-S；抖水风冷却架:自主采用304#不锈钢材料、50*75MM型钢焊接、WRMSHSIN抖水电机、DF-2型号鼓风机组装而成；切粒机：32刀快拆式龙门切粒机；振动筛：盐城惠通机械有限公司的；罗茨风机、喂料阀、振动电机、干燥塔均是：SZG-15000型；破碎机：TZ-400型；但并不仅限于此。
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
结合图2，
S1、废丝处理：将100％POY油丝有光锦纶6废丝进行破碎处理，得到锦纶6废丝混合料；
S2、熔融挤出造粒：将锦纶6废丝混合料投入定量喂料器，经过螺杆主挤出机进行熔融得到聚合物，熔融温度为240-255℃。聚合物进入过滤器过滤，过滤后经铸带头挤出，再进入辅机、水槽冷却固化，风干装置干燥，切粒机切粒，得到再生锦纶6切片(a)；
S3、切片筛选：将再生锦纶6切片(a)进入震动筛进行筛选并去除粉尘，得到再生锦纶6切片(b)进入储料斗中；
S4、冷却干燥：将再生锦纶6切片(b)通过进入储料仓，在罗茨风机作用下通过喂料阀输送进入缓存罐，同时通入循环氮气，然后通过喂料阀计量进入干燥塔，切片在干燥塔的料位上进行停留，由低露点的热氮气进行干燥去除水分，同时一部分循环氮气从干燥塔底部进入冷却段，将干燥切片进行冷却，最后得到再生锦纶6切片。
实施例2
结合图2，本实施例的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
(1)锦纶6废丝原料为100％FDY油丝有光锦纶6废丝；
(2)熔融温度为240-255℃
实施例3
结合图2，本实施例的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
(1)锦纶6废丝混合原料为10％～50％无油有光锦纶6废丝、10％～50％POY有油有光锦纶6废丝、10％～50％FDY有油有光锦纶6废丝和10％～50％其他有光锦纶6废丝进行混合；
(2)熔融温度为240-255℃。
上述的实验样品1-3和常规有光锦纶切片，粘度、可萃取物、灰分、端氨基、端羧基和含水量进行测试，结果如下表1所示。
表1性能测试对比表
由上述“表1性能测试对比表”可以发现，本发明制备的废丝再生锦纶6切片与常规有光锦纶切片性能接近，具有良好的纺丝性能，采用多种锦纶6废丝混合配比方式制备的再生锦纶6切片性能比单一锦纶6废丝更优异。
实施例4
结合图2，本实施例的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
(1)锦纶6废丝混合原料为10％～50％无油半光锦纶6废丝、10％～50％POY有油半光锦纶6废丝、10％～50％FDY有油半光锦纶6废丝和10％～50％其他半光锦纶6废丝进行混合；
(2)熔融温度为240-255℃
实施例5
结合图2，本实施例的一种再生锦纶6切片生产***及制备方法，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：
(1)锦纶6废丝混合原料为10％～50％无油消光锦纶6废丝、10％～50％POY有油消光锦纶6废丝、10％～50％FDY有油消光锦纶6废丝和10％～50％其他消光锦纶6废丝进行混合；
(2)熔融温度为240-255℃。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、将锦纶6废丝混合原料通过破碎机进行破碎处理，得到锦纶6废丝混合料；
步骤S2、然后将锦纶6废丝混合料放入投料器，再通过提升机将投料器内的锦纶6废丝混合料输送至定量喂料器；
步骤S3、定量喂料器将锦纶6废丝混合料经主螺杆挤出机将锦纶6废丝混合料输送至辅螺杆挤出机内进行稳压和降温，然后挤出再生聚酰胺熔体至冷却水槽；
步骤S4、冷却水槽内的冷水对再生聚酰胺熔体进行冷却凝固，然后在通过抖水风冷却架对再生聚酰胺熔体进行吹风干燥，干燥过后进入切粒机内进行切粒，得到再生锦纶6切片；
步骤S5、将再生锦纶6切片进入振动筛进行筛选并去除粉尘，得到再生锦纶6切片进入储料斗中；
步骤S6、然后将储料斗内的再生锦纶6切片通过进入连续干燥装置进行干燥作用，最后得到再生锦纶6切片。
2.根据权利要求1所述的一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，其特征在于：所述锦纶6废丝混合原料按照有无油剂和光泽进行分类，然后按照一定比例进行配比，包括无油有光锦纶丝、无油消光锦纶丝、无油半光锦纶丝、有油有光锦纶丝、有油消光锦纶丝、有油半光锦纶丝等中一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，其特征在于：所述步骤S2中的投料器包括料仓和提升机，所述料仓设置于一个支撑架内，所述料仓内设置有所述提升机，所述提升机的出料口与所述定量喂料器的进料口相配合。
4.根据权利要求1所述的一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，其特征在于：所述定量喂料器包括底板，所述底板上表面设置有机座，所述机座上表面与料斗的出料口连接，所述机座内设置有电动机，所述电动机的输出端连接有蜗轮减速器，所述蜗轮减速器的输出端连接有送料螺杆，所述送料螺杆的出料端与一连接管连通。
5.根据权利要求1所述的一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，其特征在于：所述振动筛包括固定底座，所述固定底座上表面四周均设置有支撑柱，所述支撑柱上嵌设有弹簧，所述所述支撑柱上架设有振动底座，所述振动底座下表面设置有振动电机，所述振动底座上表面开设有用于将物料放入所述振动底座内的进料口，所述振动底座上设置有第一筛网、第二筛网和第三筛网，所述振动底座下表面上设置有与所述第一筛网、第二筛网和第三筛网相对应的第一出料口、第二出料口和第三出料口。
6.根据权利要求1所述的一种再生锦纶6切片生产***的实现方法，其特征在于：所述连续干燥装置包括罗茨风机，所述罗茨风机连接有储料仓，所述储料仓连接缓存罐，所述缓存罐的出料口与干燥塔连接设置，所述储料仓的出料口设置有第一喂料阀，所述缓存罐的出料口处设置有第二喂料阀。
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