[发明专利]涤纶废丝回收再生得到聚酯原生料的方法、装置系统及微波净化设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种涤纶废丝的回收再利用方法，及其装置系统和设备。

背景技术

涤纶废丝是聚酯化纤生产中产生的工业边角料，是必然产生的废料，其产生量约占聚酯行业总产量的1～2％。

目前大量的涤纶废丝被运输到一些作坊类的企业。首先用水和洗涤剂处理废丝表面的油剂，清洗一吨涤纶废丝需要使用5～10吨的自来水。然后将清洗后的涤纶废丝离心脱水，放入泡料机进行摩擦造粒，做成摩擦料(俗称泡泡料)。泡料机一般用于塑料化纤(PP/PE塑料薄膜、PET聚酯废丝、PET聚酯薄膜、涤纶、丙纶)回收后造粒，生产的泡泡料用于废纺短纤，作为填充物类等低档的产品使用。

泡料机利用摩擦生热原理，可对涤纶废丝直接进行破碎一次成粒，是一种将涤纶废丝做成摩擦料的塑料辅助机械。泡料机以三相异步电机为动力，通过三角皮带传动，使紧固动刀盘上的动刀与紧固在锅体上的定刀形成旋转剪切，可对放入锅体内的热塑性薄膜进行反复破碎，同时由于转刀盘高速旋转，使被破碎的塑料片在离心力的作用下形成涡流状态，再利用物料间及物料与锅体壁间产生的摩擦热使物料轻微塑化，然后加水剧冷从而使物料冷团成粒。

传统的泡料工艺目前的应用主要存在以下问题和缺陷：

1、涤纶废丝清洗，产生大量污水，会造成严重的二次污染。

在纺丝的过程中，涤纶纤维表面要上一定量的油剂，以顺利完成纺丝工艺。所以需要用水和洗涤剂处理废丝表面的油剂，清洗一吨废丝需要使用5～10吨的自来水，用水量很大。

2、泡泡料产品的B值高，颜色变黄，品质差。

泡料机刀盘与涤纶废丝摩擦生热，温度将达到聚酯熔点左右，同时暴露在空气中必定与氧气发生氧化反应而发黄。

3、降解严重，泡泡料的粘度指标下降很多。

物料间及物料与锅体壁间产生的摩擦热使物料轻微塑化，然后加水剧冷从而使物料冷团成粒，聚酯与水在高温下会发生严重的水降解。

4、泡泡料低附加值。

泡泡料仅用于废纺短纤，作为填充物类等低档的产品使用。

在涤纶废丝处理的过程中，获得PET新原料中间单体是再生聚酯技术开发的方向，可完全实现涤纶废丝闭环循环回收，其中的关键是如何获取BHET多聚体。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种涤纶废丝回收再生方法，获得可生产聚酯的原生料BHET多聚体粉末，完全实现涤纶废丝闭环循环回收，并且经济、节能、环保，同时提供实现该方法的装置系统和设备。

技术方案：一种涤纶废丝回收再生得到聚酯原生料的方法，包括以下步骤：

步骤一：将涤纶废丝初步粉碎，制成直径10mm左右的短纤绒球；

步骤二：将短纤绒球通过密集的微波场，先采用旋转微波场脱除水分和油剂，微波运行频率为915±25MHZ，旋转速度为60～600RPM，再采用脉冲微波场降解，微波脉冲功率为1Kw～30Kw，水分和油剂通过抽真空抽除，真空度1000Pa；

步骤三：研磨粉碎经微波处理后的短纤绒球，得到精细粉碎的BHET多聚体粉末。

本发明方法的原理和作用是：对涤纶废丝采用微波进行高清洁度无水净化降解，获得能够和聚酯原料PTA共投生产原生聚酯的BHET多聚体粉末。1、由于涤纶废丝属于热的不良导体，传热速度慢，微波加热可以迅速蒸发涤纶废丝中的水分和油剂，快速且节能环保，无需水洗和使用清洁剂。2、利用微波对高分子化合物的辐射降解能力，迅速降低聚酯纤维的强度，为后续的精细粉碎提供必备的条件。3、微波加热涤纶废丝，可以很好地控制涤纶废丝内部的温度，由于水分和油剂的介电系数远远大于聚酯材料的介电系数，所以微波优先作用于涤纶废丝表面的油剂部分，水分和油剂在蒸发的过程中从涤纶废丝的表面吸收了大量的热量，避免了聚酯纤维过热氧化的现象。同时1000Pa的高真空状态下，氧气浓度降低，极大地减少聚酯材料发生氧化降解的几率，回收得到的BHET多聚体粉末其B值基本和原料一致，质量符合再使用标准。4、回收得到的BHET多聚体粉末为纤维粉末，无需摩擦团粒的过程，没有加水剧冷操作，在精细制粉的过程中物料温度控制在80～90度，从根本上解决了传统团粒设备中发生严重聚酯水降解反应的问题。

采用多磁控管微波化学反应器控制微波场模式运行，作为微波场的电气控制系统。

实现上述方法的装置系统，包括沿物料输送方向依次顺接的上料机、纤维切断机、团球缓冲混合仓、微波净化设备、精磨缓冲混合仓、精磨机，还包括与所述微波净化设备连接的真空控制系统。