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高品质再生涤纶地毯关键技术及产业化

更新时间:2020-02-20 21:24:37点击次数:155次字号:T|T

山东省循环经济科学技术奖(五)



项目名称


高品质再生涤纶地毯关键技术及产业化

项目介绍



一、主要技术内容
)纺丝流程
通过前期瓶片筛选水洗、干燥、挤压熔融、过滤后,得到了瓶片熔体,使再生纺丝熔体制备的难题应运而解。要纺制高品质的BCF膨化长丝,其熔体的均匀性和粘度还远没有达到纺丝工艺要求。经液相均聚合后方可得到的高品质纺丝熔体,可直接进入下一纺丝流程。运用自主研发的喷丝板、热辊牵伸器和设计带有气流旋转盘的膨化器,综合形成BCF膨化长丝纺牵一步法关键技术,依据所制得的有别于原生切片的瓶片熔体的特性,采用个性化工艺控制,就可得到高品质再生涤纶BCF膨化长丝。BCF膨化长丝可用来织造高品质的毯类制品。
)纺程研究
在纺高粘熔体高速纺程上要控制熔体剪切速率的变化,将其控制在临界值以下。剪切速率过大,会造成熔体分子间的相互剪切应力增加,导致熔体粘度下降,可纺性变差,出现孔口膨化现象,不利于纺丝成形。因此在设计熔体输送管路和纺丝组件时,要尽量避免熔体流经通道的突变,使管径由大到小地循序渐变,以降低剪切速率的突变。因此,对组件过滤装置和喷丝板孔径进行改进,适当加大微孔直径及长径比,以减少疵点、注头丝的产生,纺丝质量得以大大提高
)纺丝箱体
熔体管路内壁要求光滑抛光,连接处无死角防止熔体滞留降解,设计上从节约能耗的要求方面重点考虑,由于BCF膨化长丝粘度高,反压大,管道的壁厚设计较厚,在生产上突破了制造难点,达到设计制造实用的完美结合。要求计量泵有高精密的计量及准确性,由永磁同步变频电机拖动,计量泵为立式传动。纺丝箱由联苯蒸汽加热,满足了纺制瓶片涤纶BCF膨化长丝的温度要求。
)适纺BCF膨化长丝专用的纺丝组件
喷丝板的参数是关系到膨化丝生产和产品质量的重要参数。喷丝板的微孔设计必须满足三个要求。熔体在喷丝孔内和出孔固化前的流动稳定,生产过程不产生纺丝瑕庇,断头率低,满轴率≥98%,产品异型度和地毯丰满度合理,喷丝板更换后清洗容易。
生产地毯丝的喷丝板采用三叶型设计,必须考虑到喷丝孔有效面积对熔体流动阻力和流动性的影响以及熔体里微小杂质的影响。微孔过大,熔体压力难以建立,熔体难以均匀分配到喷丝板上的每一个喷孔,出孔后喷丝头拉伸过大,容易产生飘丝等,微孔过小,熔体杂质容易堵孔,换板周期短,熔体在孔内流速加快,大分子松驰时间短,出孔后造成熔体膨胀严重,和熔体破裂,造成熔体流动不稳定,纱线条干均匀度劣化。
喷丝孔的异型度(叶长和叶宽之比)是最重要的参数。三叶型(Y型)喷丝孔生产的纤维截面接近正三角型,异型度越大,纤维容易膨化变型,织出的地毯丰满,弹性好,履盖性好,地毯织造耗纱量小。但过大的异型度会造成纤维生产过程中起毛,断纱,不利于稳定生产。
)过滤器、高粘熔体管道,纺丝箱体独立加热工艺控制
解决了由于螺杆大,管路长,过滤器滤室大而造成熔体停留时间长产生降解,粘度下降,影响高速纺丝的问题。尽量减少由于输送泵增压后造成的机械剪切应力增加使熔体温度上升,致使瓶片熔体热降解影响到正常纺丝。
)组件过滤网的配置:
经过双级过滤的瓶片熔体,含杂质还是要比普通切片纺高,加上其高粘特性,组件周期也就在5-8天左右,通过对过滤网精度的选择,组件周期延长至15-20天左右,大大减少了生产成本。
)熔体纺丝工艺设计
由于瓶片特性粘度大,熔体流动性、均匀性差,过低的纺丝温度易造成毛丝和断头,纺丝温度过高时,聚合物发生较大的热降解,生产过程中会产生大量的飘丝和气泡丝,可纺性差,甚至不能正常纺丝和卷绕。通过在侧吹风和组件之间添加缓冷装置,延迟丝条冷却,以防止高粘聚酯熔体的突然冷却,造成大分子键的交缠,使丝束难以承受高倍数的拉伸,影响成品丝的膨化度。使纤维冷却更均匀,纤度更均匀。
八)地毯高温固色技术
如果地毯上液体的温度达到100C,在其周围最不希望有过热蒸汽,否则有可能使地毯干透,从而降低染料的固着率以及产生一种“白霜”现象。在干槽汽蒸机中,由于间接蒸汽管的气压太高或从锅炉中带人过热蒸汽,就会产生蒸化机过热的情况。在这种情况下,间接蒸汽的气压要相对地低一些, 而直接蒸汽应该通过一个降压阀或给湿器后再通入汽蒸机。
二、应用推广及效益情况
该项目已在龙福低碳产业园中成果转化,形成年产750万平方米高品质再生涤纶地毯的规模,产品远销欧美、日韩等多个国家和地区,国内市场也广受青睐,每年可增加销售收入35000元,增加利税6000余万元。
龙福生产的高品质再生涤纶地毯“国旗红”,在70年周国庆观礼大典成功中标,在天安门广场铺设了24000平方米,消耗矿泉水瓶40万个,山东新闻联播等主流媒体均进行了播报。
三、与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较
龙福公司利用废旧塑料生产高品质再生涤纶地毯,属于世界首创且具有唯一性,代表了资源循环利用的最高水平,当前国内外同行均没有同类技术和产品。



温馨提


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联 系 人:孙继成

联系电话:15665775825(微信同号)


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