熔纺长丝的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及由聚酯熔纺长丝的方法和装置。根据本发明专利技术，通过纺丝设备由熔体流挤出大量长丝。熔体流由熔体生产设备产生的PET熔体和由回收设备产生的PET回收熔体通过强混合产生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔纺长丝的方法和装置本专利技术涉及一种由聚酯熔纺长丝的方法，以及一种如权利要求11的序言中所述的由聚酯熔纺长丝的装置。在由聚合物熔体生产合成线的过程中，聚合物熔体通常借助于喷丝板通过大量毛细管形状的喷嘴孔挤出，从而得到非常细的长丝。冷却后，长丝结合在一起，形成线或纤维股，并根据最终产品的要求，经过多个处理步骤。长丝的强度和延伸值在这里很重要。因此，聚合物熔体的性质，特别是其熔体粘度，必须是恒定的，并且必须始终保持不变。特别是在聚酯的情况下，有必要避免熔体行为或熔体生产中的不规则。聚酯的分子结构由长分子链决定，然而当暴露于热应力时，长分子链会相对迅速地分解。因此，迄今为止，通常是由连续生产的质量稳定的PET熔体纺丝成多种聚酯长丝。因此，缩聚系统用来为合成纤维的生产提供大量的PET熔体。举例来说，DE10063286A1公开了一种通用类型的方法和该通用类型的装置。当已知工艺和已知装置用于由PET熔体熔纺长丝时，在工艺开始时或在工艺中断的情况下出现产生纤维废料的操作情况。在目前通常使用的生产工艺的情况下，纤维废料的比例为纺纱厂生产量的0.1％至0.5％之间。这类纤维废料通常用于后续工艺中，因为这些PET废料的分子链已发生相当程度的降解，因此在熔融纤维废料时获得的熔体粘度不足以用于纤维生产。因此，通常在单独的回收过程中处理此类纤维废料，例如，提供型材。因此，聚酯长丝熔纺所需的聚合物熔体通过缩聚系统生产。这种缩聚系统通常每天生产超过100公吨，因此，并行使用多个纺丝装置用于生产长丝。因此，大量的纺丝设备会产生相对大量的纤维废料，这些废料被收集起来，必须用卡车运走。现在，本专利技术的一个目的是设计这种通用类型的方法和这种通用类型的装置，用于由聚酯熔纺长丝，所述方法和装置能够提高材料的经济性和原料的利用。该目标经由具有权利要求1所要求保护的特征的方法和具有权利要求11所要求保护的特征的装置实现。通过各个从属权利要求的特征和特征组合来定义本专利技术的有利的进一步实施方式。本专利技术不受以下假设的约束：由于聚酯中分子链的降解，熔融纤维废料的熔体粘度不足，无法提供可靠的长丝纺丝，尤其无法提供生产具有令人满意的物理性能的长丝所需的均匀性。例如，众所周知的是，在链断裂过程中，键合位因聚酯中的水并入而阻断。然而，令人惊讶的是，对纤维废料的强化处理现在已经成功地由纤维废料生产出允许掺入PET熔体的PET回收熔体。由PET熔体和PET回收熔体动态混合生产的熔体流能够连续且均匀地纺制长丝。为此，本专利技术的装置具有用于熔融和处理纤维废料以产生PET回收熔体的回收设备，该回收设备与熔体生产设备一起作用，以便从PET熔体和PET回收熔体生产熔体流而用于挤出长丝。为了在长丝的挤出期间保持大约为PET熔体通常具有的高熔体粘度，优选的是实施以下方法变体，其中所述处理在PET回收熔体中产生的熔体粘度为PET熔体的熔体粘度的至少>95％。因此，同样可以在长丝中获得通常的物理性质。随后，熔体流的熔体粘度可以进一步增加，因为PET回收熔体和PET熔体以一定的混合比合并以使熔体流的熔体粘度为PET熔体的熔体粘度的至少>97％。因此可以近似实现由缩聚系统产生的聚酯熔体值。为此，本专利技术装置的进一步实施方式具有动态混合装置，其使得PET熔体与PET回收熔体能够均匀且充分地混合。为了增加PET纤维废料分子的链尺寸，该方法变体具有的特别的优点在于其中PET回收熔体在减压气氛下进行脱挥发分和过滤。在减压大气中的过滤可实现熔体与还原气氛之间的大面积接触区，从而可在相对较短的停留时间内释放挥发性成分。特别是，分子短链中的键合位可被激活，以提供更大强度的链尺寸增加。为此，回收设备具有加热脱挥发分装置，该装置具有至少一个过滤元件和真空室，其中PET回收熔体可通过过滤元件导入真空室的减压气氛中。因此，本专利技术装置的进一步实施方式提供了在相对较短的停留时间内能够进行强脱挥发分的特殊优点。为了实现快速且完全地除去分子结构内的阻断水，提供了一种方法变体，其中PET回收熔体在270℃至330℃的范围内、优选285℃至295℃的范围内的温度进行脱挥发分和过滤。由此提供了聚酯分子结构中链尺寸增加的进一步改进。为了增大真空室内除去熔体中的水蒸气的强度，将减压气氛调节至0.5mbar至最大50mbar，优选为1mbar至10mbar。使用某些过滤实施方式可允许此处在熔体表面上产生大的可用区域。为此，本专利技术装置的有利的进一步实施方式具有真空泵，该真空泵连接至脱挥发分装置的真空室。还可以改进PET回收熔体的脱挥发分，在过滤和脱挥发分后，将PET回收熔体引入保持反应器中进行均质化和继续脱挥发分。因此，针对长丝的挤出，PET回收熔体的品质可得到进一步改进。在本专利技术装置的有利的进一步实施方式中，回收设备还可补充有由连接在脱挥发分装置的熔体出口处并且具有用于真空泵的真空接头的保持反应器。提供动态混合以使得由PET回收熔体和PET熔体制成的熔体流也具有特定的均匀性。为此，在本专利技术装置的有利的进一步实施方式中，动态混合器连接至熔体生产设备，并经由计量泵连接至回收设备。因此，对于熔体流的生产，可以设置PET熔体与PET回收熔体的任何所需混合比。在本专利技术装置的进一步实施方式中，为了允许直接利用熔融纺丝过程中产生的纤维废料，回收设备具有复合挤出机，该挤出机经由运输系统与纺丝装置所配的废料收集容器连接。在这里，废料收集容器原则上可能包括多个收集点，每个收集点配给一个纺丝装置。在这里，至关重要的是，在纺丝启动期间或过程中断期间，将纺丝装置中产生的纤维废料直接引入回收设备。为了提供PET回收熔体的脱挥发分，在复合挤出机的下游有至少一个过滤装置和一个熔体泵。因此，可以实现粗粒级的预过滤。为了甚至在纤维废料熔融之前就实现水含量的显著降低，纤维废料在熔融之前被粉碎并在加热条件下凝聚。在这里，纤维废料被加热至略低于熔点，因此大部分水分被蒸发掉。为此，回收设备具有粉碎设备和凝聚器，它们位于复合挤出机的上游，并准备所提供的纤维废料以进行熔融。下面将参考附图，基于本专利技术的由聚酯熔纺长丝的装置的一些工作例，更详细地说明本专利技术的由聚酯熔纺长丝的方法。图1是本专利技术的用于熔纺长丝的装置的第一工作例的图。图2是本专利技术的用于熔纺长丝的装置的另一工作例的图。图3是图1的工作例的脱挥发分装置的工作例的截面图。图4是回收设备的另一工作例的图。图1表示本专利技术的用于熔纺长丝的装置的第一工作例的图。该工作例具有纺丝装置2，其具有大量用于生产合成纤维的纺丝单元。在该工作例中，仅示出了作为示例的前三个纺丝单元3.1、3.2和3.3。每个纺丝单元挤出大量的长丝，这些长丝被捆扎成多条纱线。挤出后，纱线以线组合体的形式抽出，最后卷绕成线轴。纺丝装置2的结构是已知的并且是示例性的，因此这里不作任何进一步的详细说明。原则上，也可以是多个纺丝单元的长丝结合以形成纤维束，举例来说，将其加工成短纤维。纺丝单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由聚酯熔纺长丝的方法，所述方法通过以下步骤进行：/n1.1由PET熔体和PET回收熔体产生熔体流；/n1.2挤出所述熔体流的熔体，得到大量长丝；/n1.3在纺丝启动期间和/或过程中断期间收集纤维废料；/n1.4对所述纤维废料进行熔融和处理以得到所述PET回收熔体；/n1.5将所述PET熔体和所述PET回收熔体合并并混合以得到所述熔体流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181122 DE 102018009171.7;20190607 DE 102019004051.一种由聚酯熔纺长丝的方法，所述方法通过以下步骤进行：
1.1由PET熔体和PET回收熔体产生熔体流；
1.2挤出所述熔体流的熔体，得到大量长丝；
1.3在纺丝启动期间和/或过程中断期间收集纤维废料；
1.4对所述纤维废料进行熔融和处理以得到所述PET回收熔体；
1.5将所述PET熔体和所述PET回收熔体合并并混合以得到所述熔体流。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述处理在所述PET回收熔体中产生的熔体粘度为所述PET熔体的熔体粘度的至少>95％。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述PET回收熔体和所述PET熔体以一定的混合比合并，以使所述熔体流的熔体粘度为所述PET熔体的熔体粘度的至少>97％。


4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
在熔融的纤维废料的处理过程中，所述PET回收熔体在减压的气氛下进行脱挥发分和过滤。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述PET回收熔体在270℃至330℃的范围内的温度进行脱挥发分和过滤。


6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，
所述PET回收熔体在真空室中在0.5mbar至50mbar的减压气氛下进行脱挥发分。


7.如权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，
在过滤和脱挥发分后，将所述PET回收熔体引入保持反应器中进行均质化并继续脱挥发分。


8.如权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，
在所述脱挥发分之前和/或所述脱挥发分之后，所述PET回收熔体在减压下进行过滤。


9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，
所述PET回收熔体和所述PET熔体通过动态混合而合并，并作为所述熔体流导入挤出工序。


10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，
在熔融之前，所述纤维废料被粉碎并在加热条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·谢弗，
申请(专利权)人：BB工程公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE