一种新型环保工业级瓶片纺丝工艺及设备的制作方法

本发明涉及瓶片纺丝，具体为一种新型环保工业级瓶片纺丝工艺及设备。

背景技术：

1、瓶片纺丝是一种将废旧塑料瓶瓶片通过加热、熔融和拉伸等工艺处理，转化为纤维的过程。现有的瓶片纺丝的原料的清洁度较低，增加了纤维质量的波动，提高了纺丝机堵塞等问题的发生，从而降低了再生瓶片的质量，影响生产效率和质量。

2、申请号为cn202010149659.9的专利涉及瓶片回收处理领域。一种纺丝聚酯回收瓶片的双搅拌干燥设备，包括机架、筒身、左轴、右轴、搅拌轴、第一减速器、第二减速器、加热器和抽真空组件；筒身的左端和右端分别通过左轴和右轴设置在两根立柱之间；搅拌轴的左端通过第一轴承转动安装在第一轴承座上，搅拌轴的中部设有两组搅拌器，搅拌轴的右部通过第二轴承转动安装在第二轴承座上，搅拌轴向右延伸进入右轴的空腔内部并穿过空腔；第一减速器用于控制筒身转动；第二减速器用于控制搅拌轴转动；加热器设置在左轴左侧端部的空腔内；抽真空组件用于将筒身内的水汽抽出，该专利的优点是筒身进行旋转的同时搅拌轴通过第二减速器独立于筒身进行旋转搅拌，提高干燥效果，但此装置在加料时无法观察到内部瓶片熔体的多少，容易导致装置内部瓶片熔体过量进而导致搅拌装置难以搅动，故而提出一种新型环保工业级瓶片纺丝设备来解决上述所提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型环保工业级瓶片纺丝工艺及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型环保工业级瓶片纺丝工艺及设备，所述工业级瓶片纺丝工艺步骤为：

3、步骤一，罗茨风机输送：工业丝级再生瓶片通过罗茨风机进行输送，将其送至楼顶料仓，再生瓶片靠原料自重进入回转阀进行计量，控制物料的投入量；

4、步骤二，预结晶器处理：再生瓶片进入经技改后的预结晶器，用于处理表面水分和粉尘等杂质，提高原料的质量；

5、步骤三，干燥塔干燥：加热后的原料进入干燥塔，经过大约5小时左右的干燥过程，去除残余的水分，使原料达到所需的干燥程度；

6、步骤四，原料加热：在预结晶器处理后，将原料加热至约170℃左右的温度；

7、步骤五，螺杆挤出机熔化：干燥后的原料进入螺杆挤出机，通过热熔和高压，使原料快速熔化并形成均匀的熔体；

8、步骤六，双级过滤器：熔化后的原料经过双级过滤器进行初步过滤，去除杂质和颗粒，确保溶体的纯净度；

9、步骤七，均聚釜聚合反应：初步过滤的溶体被压入均聚釜中进行聚合反应中，使分子得到均匀溶解，提高产品的质量和均匀性；

10、步骤八，精密单级过滤器过滤：从均聚釜出来的溶体经过精密单级过滤器进行精细过滤，进一步去除残余的微小杂质；

11、步骤九，纺伸联合机主体：通过精细过滤后的溶体进入纺伸联合机主体；

12、步骤十，工艺参数调整：在整个过程中，根据需要对工艺参数进行调整，以确保获得所需的理想产品。

13、优选的，所述步骤一的详细步骤为：选择适当的罗茨风机和输送管道系统，确保其能够满足瓶片的输送需求，根据瓶片的体积、重量和输送距离等参数，选择适当的罗茨风机型号和输送管道的尺寸，同时准备好再生瓶片，并确保其质量符合要求，根据瓶片的数量和所需的投入量，设置罗茨风机的运行参数，这包括风机的转速、风量调节、进气压力和出口阀门的开度等，根据具体条件，可以通过试验和调整来确定合适的参数，打开罗茨风机和输送管道的供电开关，确保其开始运行，根据设定的参数，罗茨风机会产生一定的气流，将再生瓶片从起点输送到终点，在输送过程中，监测罗茨风机和输送管道的运行情况，注意观察瓶片的输送速度和稳定性，确保其符合要求，在进料口设置回转阀或其他计量装置，用于控制再生瓶片的投入量，

14、输送瓶片：罗茨风机通过产生气流，将再生瓶片从起点输送至楼顶料仓

15、这样可以方便地将瓶片送达指定位置，减少人工搬运和提高工作效率。

16、计量物料：通过设置回转阀或其他计量装置，控制再生瓶片的投入量。这样可以精确地控制物料的用量，确保生产过程中的质量和稳定性。

17、控制参数：通过设置罗茨风机的运行参数，如转速、风量调节、进气压力和出口阀门开度等，可以调整气流的强度和速度，从而适应不同的输送要求。

18、监测运行：在输送过程中，对罗茨风机和输送管道进行监测，确保其正常工作。这样可以及时发现问题并采取措施，避免故障和事故发生。

19、优选的，所述步骤二的详细步骤为：确定预结晶器的使用情况和工艺参数，检查预结晶器的设备和管道是否正常工作，并确保无漏气和漏水等问题，确保再生瓶片的质量符合要求，含有表面水分和粉尘等杂质，设置预结晶器的温度、湿度、风量、停留时间等参数，这些参数可以根据具体的再生瓶片特点和工艺经验来确定，预结晶器的温度在50℃至80℃之间，湿度在5%至20%之间，将再生瓶片通过输送系统送入预结晶器，输送系统可以采用传送带、螺旋输送机等适合的设备，控制再生瓶片的投入量，确保预结晶器内的瓶片数量合理，并避免过度堆积，定期监测预结晶处理的效果，例如抽取样品进行质量检测检查处理后的再生瓶片是否干燥、清洁，并且杂质被有效去除；

20、去除水分：通过设定的温湿度条件，预结晶器可使再生瓶片表面的水分蒸发并冷凝，达到去除水分的目的。这有助于提高原料质量，减少后续工艺中的问题，如气泡、瓶片变形等。

21、去除粉尘：预结晶器中的风量和湿度条件可将再生瓶片表面的粉尘吸附和去除，提高原料的清洁度。这有助于减少纺丝过程中纤维质量的波动，降低纺丝机堵塞等问题的发生。

22、提高再生瓶片质量：经过预结晶处理后的再生瓶片表面水分和粉尘等杂质被去除，质量更加稳定和可控。预结晶处理有助于提高再生瓶片的物理性能，如拉伸强度、透明度和外观质量，并确保纺丝工艺的正常进行。

23、控制参数：根据再生瓶片的特点和工艺要求，设置适当的预结晶器参数。通过调节温度、湿度、风量和停留时间等参数，可以实现对处理效果的控制和调整。

24、优选的，所述步骤三的详细步骤为：根据工艺要求，设置干燥塔的温度、湿度等参数，将经过加热处理的原料通过输送系统送入干燥塔，输送系统可以采用传送带、螺旋输送机等适合的设备，在干燥塔中，原料暴露在设定的温度和湿度下，优先采用的干燥方法有热空气对流干燥、真空干燥等，干燥时间一般在5小时以内。

25、去除水分：干燥处理可以将原料中的残余水分去除，使原料达到所需的干燥程度，提高纺丝工艺的稳定性和质量。

26、预防结块：通过干燥处理，可以防止原料在纺丝过程中结块，保证纺丝连续性和均匀性。

27、提高纺丝效率：干燥后的原料更易于处理，提高纺丝的效率和产量。

28、优选的，所述步骤四的详细步骤为：检查加热设备的设备和管道是否正常工作，并确保无漏气和漏水等问题，确保再生瓶片已经经过预结晶器处理并干燥完全，质量符合要求，根据工艺要求，设置加热设备的温度、加热方式等参数，具体参数可以根据具体的再生瓶片特点和工艺经验来确定，将经过预结晶器处理并干燥完全的再生瓶片通过输送系统送入加热设备，输送系统可以采用传送带、螺旋输送机等适合的设备，加热温度控制在170℃；

29、热塑性加工：瓶片加热后可变得柔韧，易于进行热塑性加工，如拉伸、挤出等工艺。

30、提高瓶片强度：适当加热可以通过改变分子凝固结晶形态，提高瓶片的拉伸强度和韧性。

31、形成瓶片外观：加热过程可以将再生瓶片塑造成具有规定形状、尺寸和外观的产品。

32、提升回收率：加热可以使一些垃圾渣滓完全融解并挥发出来，提高回收率。

33、优选的，所述步骤五的详细步骤为：将干燥后的原料通过进料口投入螺杆挤出机，启动螺杆挤出机，使螺杆开始旋转，并逐渐增加转速，使原料进入螺杆挤出区域，通过螺杆挤出机内置的加热系统，对原料进行加热，加热温度一般根据原料的熔点来确定，通常在120-300℃之间，在加热的同时，通过螺杆的旋转和施加的高压力，实现对原料的快速熔化和均匀混合，熔融后的原料形成熔体，保持在螺杆挤出机的熔融区域内，控制螺杆挤出机设备的温度和压力，确保熔融和混合过程稳定进行，在熔融和混合完成后，通过螺杆挤出机设备的冷却系统对熔体进行冷却。

34、熔化和混合：通过螺杆挤出机的加热和高压力作用，将干燥后的原料迅速熔化并形成均匀的熔体，实现了原料的熔融和混合。

35、均匀性：螺杆挤出机可以提供较高的剪切和搅拌作用，确保原料在熔融过程中达到均匀的物理状态，使得熔体的质量均匀一致。

36、优选的，所述步骤六的详细步骤为：打开挤出机的出料阀门，使熔化后的原料流入双级过滤器，原料经过初级过滤网进行初步过滤，去除较大的杂质和颗粒，然后，原料流经二级过滤网进行进一步过滤，去除更小的杂质和颗粒。

37、杂质和颗粒的去除：通过双级过滤器的作用，能够有效去除原料中的杂质和颗粒，提高溶体的纯净度。

38、保护后续工艺设备：过滤器可以防止杂质和颗粒进入后续工艺设备，减少设备的磨损和故障，提高设备的使用寿命。

39、提高产品质量：过滤器去除了原料中的杂质和颗粒，确保了溶体的纯净度，从而提高最终产品的质量。

40、优选的，所述步骤七的详细步骤为：确定均聚釜的用量、搅拌速度等参数，一般建议搅拌速度为150-300 rpm，确定均聚釜的温度，通常情况下建议该温度与挤出机的出料口温度保持一致，打开挤出机的出料阀门，使经过初步过滤的溶体进入均聚釜，使用适当的压力将溶体压入均聚釜中，通常建议在5-10mpa范围内，打开均聚釜的搅拌器，在适当的速度下开始搅拌溶体，经过搅动，均聚釜中的分子逐渐变得均匀溶解，并且在溶剂中形成聚合物，在均聚的过程中，可以根据需要进行加热或降温，以控制聚合反应的速率，溶体在均聚釜中的停留时间一般建议在30-60分钟之间。

41、增强产品的质量和均匀性：通过将溶体压入均聚釜中进行均聚反应，可使聚合物分子充分溶解和聚合，提高最终产品的质量和均匀性。

42、减少产品的噪音：通过减小原料分子的分散程度，均聚能够使得纤维在拉伸过程中更加均匀，从而减少产品的噪音。

43、提高生产效率：通过均聚提高产品质量，能够减少次品率，从而提高生产效率和生产率。

44、优选的，所述步骤八的详细步骤为：将均聚釜出料口与精密单级过滤器的进料口连接，并确保连接牢固，打开均聚釜的出料阀门，使溶体缓慢进入精密单级过滤器中，为避免压力突变，可以适当控制进料速度，调节过滤器的工作参数，如过滤物料的流速、压力等，根据需要进行调整，溶体通过过滤器时，微小杂质会被过滤器捕捉，并留在过滤器的滤芯中。

45、进一步去除残余杂质：精密单级过滤器能够将均聚釜出来的溶体中的微小杂质、颗粒等进一步过滤和去除，确保产品的纯净度和质量。

46、提高产品的均匀性：通过去除微小杂质和颗粒，精密单级过滤器能够提高产品的均匀性，减少产品中的不均匀分布，改善产品的性能和质量。

47、保护后续设备的正常运行：通过精密单级过滤器的过滤作用，可以有效保护后续设备（如纺丝机）不受微小杂质的影响，减少设备故障和维修次数。

48、优选的，所述步骤九的详细步骤为：将精细过滤后的溶体通过管道连接至纺伸联合机主体的进料口，确保连接牢固，避免泄漏，打开溶体供应阀门，并根据产品的需求控制溶体的剂量和进料速度，剂量可根据生产需求进行调整，启动纺伸联合机主体，并根据设备的操作手册设置合适的工作温度和时长，时长可以根据产品的要求和设备的反应特性来确定。

49、本发明还提供一种新型环保工业级瓶片纺丝工艺的装备，包括均聚釜，还包括有搅拌装置、控温装置和刮除装置；所述均聚釜的左侧连通安装有过滤盒，所述过滤盒的左侧连通固定连接有管道，所述均聚釜的顶部和两侧固定连通有多个进料管，所述均聚釜的上表面安装有雷达检测器，所述均聚釜的内壁固定连接有连通管，所述连通管前部的内壁固定连接有观察窗；所述搅拌装置设置在均聚釜的内壁，所述控温装置设置在搅拌装置的表面，所述刮除装置设置在控温装置的表面，熔化后的瓶片原料经过双级过滤器进行初步过滤，去除杂质和颗粒，确保溶体的纯净度，之后让初步过滤的溶体被压入均聚釜中，此时雷达检测器会对进入均聚釜中的溶体液位进行检测，当溶体液位到达合适位置时会控制并关闭管道，使得瓶片溶体不再继续进料，同时可以通过观察窗来观察连通管中液面的高低来判断溶体液位是否到达合适位置，防止雷达检测器因一些外界因素导致检测精度降低，从而影响装置的使用效果，同时过滤盒可以对加入均聚釜或者排出均聚釜的溶体进行二次过滤，提升溶体中杂质的去除效果。

50、优选的，所述搅拌装置包括有电机、传动杆和固定杆，所述电机固定连接在均聚釜的右侧，所述传动杆固定连接在电机的输出端，所述固定杆固定连接在传动杆的表面；所述传动杆的表面与均聚釜的内壁转动连接，所述连通管的底部与均聚釜的内部相互连通；所述搅拌装置还包括有套筒、滚轮、搅拌杆和限位环，所述套筒转动连接在固定杆的表面，所述滚轮固定连接在套筒远离传动杆的一端，所述搅拌杆固定连接在套筒的表面，所述限位环固定连接在均聚釜的内壁；所述滚轮的表面与限位环的表面相互接触，所述滚轮靠近套筒的一侧与固定杆远离传动杆的一端相互接触，加入瓶片熔体的同时进料管会加入溶剂，当溶体进入均聚釜中后电机会启动并带动传动杆旋转，传动杆会带动固定杆旋转，固定杆会将均聚釜中溶体进行搅动，使得均聚釜中的分子逐渐变得均匀溶解，并且在溶剂中形成聚合物，而搅拌可以提升这一过程的速度，当固定杆旋转时会带动套筒旋转，套筒会带动滚轮在限位环上移动，并通过两者的接触并带动滚轮及其表面的套筒一起旋转，套筒会带动搅拌杆进一步对均聚釜中的溶体进行进一步搅拌。

51、优选的，所述控温装置包括有套环、固定环和固定板，所述套环转动连接在套筒的表面，所述固定环固定连接在套环的表面，所述固定板固定连接在固定环的表面；所述控温装置还包括有加热管和测温杆，所述加热管固定连接在固定板的表面，所述测温杆固定连接在另一个固定板的表面，所述测温杆与加热管之间电性连接，在均聚釜中测温杆会对均聚釜中的溶体温度进行检测，当溶体温度较高时，会向加热管发送电信号，使得加热管停止工作，进而让均聚釜中温度不再继续上升并缓慢下降，同时测温杆检测到均聚釜中温度较低时，会向加热管发送电信号，使得加热管启动并对熔体进行加热，使得均聚釜中保持合适的温度，确保均聚釜中的分子逐渐变得均匀溶解，并且在溶剂中形成聚合物，同时套筒旋转时会带动套环旋转，套环会带动固定环旋转，固定环会带动固定板旋转，固定板会带动测温杆和加热管一起在均聚釜中转动，进而可以提升熔体与测温杆和加热管的接触面积，进而提升溶体的加入效果和温度的检测精度。

52、优选的，所述刮除装置包括有移动块、清理块和支撑杆，所述移动块滑动连接在限位环的表面，所述清理块固定连接在移动块的表面，所述支撑杆固定连接在移动块的表面；所述刮除装置还包括有往复丝杠、传动板、刮环和传动辊，所述往复丝杠转动连接在移动块的内壁，所述传动板活动连接在往复丝杠的表面，所述刮环固定连接在传动板远离往复丝杠的一侧，所述传动辊固定连接在往复丝杠的两端；所述传动辊的表面与移动块的内壁相互接触，所述传动辊的表面与限位环远离均聚釜的一侧相互接触，所述清理块的内壁与限位环的表面相互接触，所述往复丝杠的表面开设交叉式螺旋槽，所述传动板的内壁设置有卡块，且卡块位于交叉式螺旋槽中，所述支撑杆的内壁与加热管的表面相互接触，所述刮环的内壁与加热管的表面相互接触，当加热管旋转时会带动支撑杆一起旋转，支撑杆会带动移动块在限位环上移动，移动块还会带动清理块移动，清理块会将限位环上的溶体进行刮除，减少熔体对滚轮与限位环之间传动的影响效果，在移动块移动的同时会带动往复丝杠移动，而往复丝杠上的传动辊会与限位环接触并被其带动使得自身发生旋转，传动辊会带动往复丝杠自身旋转，往复丝杠会带动传动板左右往复移动，传动板会带动刮环在加热管的表面上移动，使得加热管表面粘附的熔体刮落，防止溶体加入粘附在加热管的表面进而影响加热管与其他溶体之间的接触导热，进而影响装置的升温效果，同理另外几组清理块会将测温杆表面粘附的熔体进行刮除，防止其影响测温杆的测温精度。

53、与现有技术相比，本发明提供了一种新型环保工业级瓶片纺丝工艺及设备，具备以下有益效果：

54、1、该新型环保工业级瓶片纺丝工艺，通过设置了预结晶器，提高了原料的清洁度，减少了纤维质量的波动，降低纺丝机堵塞等问题的发生，提高了再生瓶片质量；该新型环保工业级瓶片纺丝工艺，通过螺杆挤出机的加热和高压力作用，将干燥后的原料迅速熔化并形成均匀的熔体，实现了原料的熔融和混合；

55、2、该新型环保工业级瓶片纺丝工艺，通过双级过滤器的作用，能够有效去除原料中的杂质和颗粒，提高溶体的纯净度，过滤器可以防止杂质和颗粒进入后续工艺设备，减少设备的磨损和故障，提高设备的使用寿命，过滤器去除了原料中的杂质和颗粒，确保了溶体的纯净度，从而提高最终产品的质量；该新型环保工业级瓶片纺丝工艺，通过将溶体压入均聚釜中进行均聚反应，可使聚合物分子充分溶解和聚合，提高最终产品的质量和均匀性，减小原料分子的分散程度，均聚能够使得纤维在拉伸过程中更加均匀，从而减少产品的噪音，均聚提高产品质量，能够减少次品率，从而提高生产效率和生产率；

56、3、该新型环保工业级瓶片纺丝工艺，精密单级过滤器能够将均聚釜出来的溶体中的微小杂质、颗粒等进一步过滤和去除，确保产品的纯净度和质量，通过去除微小杂质和颗粒，精密单级过滤器能够提高产品的均匀性，减少产品中的不均匀分布，改善产品的性能和质量，通过精密单级过滤器的过滤作用，可以有效保护后续设备（如纺丝机）不受微小杂质的影响，减少设备故障和维修次数；

57、4、该新型环保工业级瓶片纺丝设备，通过均聚釜、过滤盒、管道、进料管、雷达检测器、连通管、观察窗之间的配合运作，熔化后的瓶片原料经过双级过滤器进行初步过滤，去除杂质和颗粒，确保溶体的纯净度，之后让初步过滤的溶体被压入均聚釜中，此时雷达检测器会对进入均聚釜中的溶体液位进行检测，当溶体液位到达合适位置时会控制并关闭管道，使得瓶片溶体不再继续进料，同时可以通过观察窗来观察连通管中液面的高低来判断溶体液位是否到达合适位置，防止雷达检测器因一些外界因素导致检测精度降低，从而影响装置的使用效果，同时过滤盒可以对加入均聚釜或者排出均聚釜的溶体进行二次过滤，提升溶体中杂质的去除效果；

58、5、该新型环保工业级瓶片纺丝设备，通过电机、传动杆、固定杆、套筒、滚轮、搅拌杆、限位环之间的配合运作，加入瓶片熔体的同时进料管会加入溶剂，当溶体进入均聚釜中后电机会启动并带动传动杆旋转，传动杆会带动固定杆旋转，固定杆会将均聚釜中溶体进行搅动，使得均聚釜中的分子逐渐变得均匀溶解，并且在溶剂中形成聚合物，而搅拌可以提升这一过程的速度；

59、6、该新型环保工业级瓶片纺丝设备，通过套环、固定环、固定板、加热管、测温杆之间的配合运作，在均聚釜中测温杆会对均聚釜中的溶体温度进行检测，当溶体温度较高时，会向加热管发送电信号，使得加热管停止工作，进而让均聚釜中温度不再继续上升并缓慢下降，同时测温杆检测到均聚釜中温度较低时，会向加热管发送电信号，使得加热管启动并对熔体进行加热，使得均聚釜中保持合适的温度，确保均聚釜中的分子逐渐变得均匀溶解，并且在溶剂中形成聚合物；该新型环保工业级瓶片纺丝设备，通过移动块、清理块、支撑杆、往复丝杠、传动板、刮环、传动辊之间的配合运作，当加热管旋转时会带动支撑杆一起旋转，支撑杆会带动移动块在限位环上移动，移动块还会带动清理块移动，清理块会将限位环上的溶体进行刮除，减少熔体对滚轮与限位环之间传动的影响效果。