PET瓶消費的迅速增長(cháng)、收集系統的改進(jìn)和歐洲在法規上的變化,為迅猛發(fā)展的PET回收業(yè)提供了新機遇和新挑戰。
有眾多產(chǎn)品用回收料取代純料,造就經(jīng)濟上和加工技術(shù)上的意義,它們是常用纖維、熱成型片材、非織造纖維、包裝帶,甚至還有母料和瓶子。
這些工藝中的每一種都對被回收PET料的性能提出了要求,接近于對純料所提出的要求。除了分子量(常稱(chēng)為固有粘度)以外,熔體中的外來(lái)顆;蛭廴疚铮ㄈ缂、沙、膠、PP和PVC等其它塑料)將對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。
最高的品質(zhì)要求出現在所謂的“瓶-瓶”回收工藝中。在這種情況里,只有當被利用瓶子的來(lái)源確定和受到控制時(shí),如被回收的積壓瓶子,工藝才是實(shí)際性的和經(jīng)濟上可行的。
如果所用瓶子來(lái)自于家用塑料廢物,就會(huì )有不明污染物的危險。而且還將需要高度復雜的分揀和清洗工廠(chǎng),增加了瓶片料的成本。
目前PET瓶片料的收集、包裝、分揀、研磨、清洗、干燥、擠出、過(guò)濾、削片和固態(tài)聚合工藝,均為效率提高及由此產(chǎn)生的成本節省創(chuàng )造了可能。一種重要趨勢是通過(guò)把被清潔和干燥的瓶片料直接加工成以上產(chǎn)品,來(lái)降低生產(chǎn)成本,而省去了把PET瓶片料擠出成粒料或薄片的中間步驟。
把PET瓶片料直接加工成以上一種產(chǎn)品使生產(chǎn)過(guò)程易受到干擾。過(guò)濾是特別重要的。過(guò)濾系統必須能處理不斷變化的污染負荷,必須自動(dòng)運轉,有效利用過(guò)濾介質(zhì),當然它的運轉也必須有高水平的工藝穩定性。
接下來(lái)將探討與PET瓶片料加工有關(guān)的幾個(gè)最為重要的問(wèn)題和影響因素,并就如何應對各個(gè)問(wèn)題提出了可能的解決方案建議。重點(diǎn)被放在熔體過(guò)濾的這個(gè)方面。
PET瓶片料加工的主要影響因素
當加工PET瓶片料時(shí),可能出現許多的干擾因素,引起進(jìn)一步的問(wèn)題。下表對PET瓶片料加工中的主要干擾因素進(jìn)行了簡(jiǎn)明的概覽。
直接回收PET瓶片料之實(shí)例
a) PET瓶用樹(shù)脂
將PET瓶片料進(jìn)一步加工成瓶用樹(shù)脂需要最好的材料品質(zhì)。假設碎料清潔和修整工藝高效運行,接下來(lái)仍有許多工藝技術(shù)需求有待滿(mǎn)足,目的是要獲得品質(zhì)上可與純料有得一拼的碎料。以下方面就是一些例子:可選擇的預干燥,帶真空或不帶真空的擠出,熔體過(guò)濾,碎料切割,晶化和SSP。
因為PET熔化的時(shí)間必須是絕對的最小,所以過(guò)濾系統就是至關(guān)重要的了。
為了清除肉眼可見(jiàn)的污染物,過(guò)濾細度必須在25至50mm之間。焦糊的顆粒必須至始至終不出現在最終產(chǎn)品當中,包括更換過(guò)濾件和自行清理過(guò)濾件的時(shí)候。過(guò)濾系統當然也必須能自動(dòng)調節自身,處理不斷變化的污染負荷,這是全自動(dòng)熔體過(guò)濾系統RSFgenius的重要特征。
b) A-PET片材
利用PET瓶片料對于熱成型片材制造商們來(lái)說(shuō),是削減其原料成本的一種極具吸引力的方法。過(guò)濾系統在這種情況下也是至關(guān)重要的:片材必須不含肉眼可見(jiàn)的缺陷(黑斑,魚(yú)眼等)。在許多情況里,熔體過(guò)濾發(fā)生在齒輪泵之后,壓力穩定的過(guò)濾系統就重要了。因為沉重的成本壓力,熔體過(guò)濾系統必須是全自動(dòng)的,并且過(guò)濾件使用效率高,自清理(背沖)造成的材料損失小。
RSFgenius熔體過(guò)濾系統滿(mǎn)足了這樣的要求。過(guò)濾細度隨用途而變,但通常在20到200mm之間。
C)局部取向細紗,定長(cháng)短纖維
當對回收膠粒進(jìn)行抽絲,或把瓶碎片用作入料時(shí),不同的加工原理起作用了:生產(chǎn)局部取向細紗的高速抽絲過(guò)程需要0.62-0.64dl/g的固有粘度。利用瓶碎片,可以經(jīng)過(guò)預干燥或有控制的添加固有粘度調整劑對固有粘度進(jìn)行控制。為了產(chǎn)生完全灰暗或半灰暗外觀(guān),還需要用Ti02添加劑。
為了使噴絲頭不會(huì )太早地堵塞,高效的熔體過(guò)濾是必不可少的。所需的過(guò)濾細度一般是20mm或更細。
定長(cháng)短纖維是在0.58-0.62dl/g的略低固有粘度之下被抽絲的。在這種情況里,固有粘度也是由預干燥程度和固有粘度調整劑的添加所決定的。有效的過(guò)濾通過(guò)防止過(guò)濾器過(guò)早的堵塞,對于操作的經(jīng)濟高效性又是至關(guān)重要的。典型的過(guò)濾細度是36mm。
d) 包裝帶材料,高拉伸單絲
高拉伸包裝帶是被擠出并單向拉伸的。單纖絲是熔紡后再拉伸出來(lái)的。因為這種產(chǎn)品的固有粘度高,截面積相對較厚,過(guò)濾細度通常是在70mm-120mmp之間。較大的外來(lái)顆粒降低了包裝帶的拉伸強度。而且過(guò)濾系統操作的穩壓模式是一個(gè)決定性的方面,因為必要的尺寸穩定性對于深入的加工和拉伸強度是非常重要的。
利用PET瓶片料對于打包帶和耐撕?jiǎn)谓z的生產(chǎn)是有著(zhù)重要影響的,目的是要保持原材料成本盡可能的低,特別是因為回收料可毫無(wú)問(wèn)題地被使用,只要生產(chǎn)線(xiàn)被相應地設計。為止,固有粘度值約為0.9-1.3的PET純料將被混合;旌下逝c打包帶所需的強度以及碎料的質(zhì)量和濕度有關(guān)聯(lián)。而且,生產(chǎn)線(xiàn)的設計起著(zhù)重要的作用。PET瓶碎料的應用可能性是受到所用過(guò)濾系統的連貫性和過(guò)濾細度所特別決定的。也有可能將碎料的固有粘度值提高到1.0及更高,從而能100%地利用回收料。
結論
當加工PET瓶片料時(shí),熔體過(guò)濾是非常重要的。許多與材料或生產(chǎn)工藝有關(guān)的問(wèn)題只能通過(guò)正確的熔體過(guò)濾來(lái)解決。格諾斯(Gneuss)公司的旋轉過(guò)濾系統RSFgenius具有一些完美的特點(diǎn)。它能全自動(dòng)地操作,過(guò)程穩定,且高效。所以,它完全符合PET瓶碎料直接回收的要求,這是通過(guò)它在全世界范圍的廣受歡迎所證明了的。