Выпуск ПЭT-волокон: безотходное производство благодаря модернизации оборудования
Ключевые компоненты линии и эффективные решения по их модернизации при выпуске ПЭТ- волокон методом экструзии
Воздухопроницаемая спортивная и верхняя одежда на сегодня очень востребована. Сочетание тенденции ускоренного обновления ассортимента одежды с принципом «количество вместо качества» стимулирует по всему миру рост спроса на ПЭТ-волокна. Это, в свою очередь, способствует накоплению большого количества производственных отходов, автоматически образующихся в ходе производства волокна. Исходя из экологических и экономических интересов волоконные отходы должны быть переработаны и повторно разумно использованы. Это осложняет ведение процесса выпуска конечной продукции высокого качества из-за использования более загрязненных вторичных материалов.
Поэтому несколько компаний, в том числе крупные производители волокна из Китая и Беларуси, при выборе Оборудования отдали предпочтение ключевым компонентам, выпускаемым фирмой Gneuss Kunststofftechnik GmbH из немецкого города Бад-Онхаузен. Благодаря их внедрению предприниматели смогли с низкими инвестиционными затратами переоборудовать действующие линии по выпуску волокна таким образом, что все производственные отходы перерабатываются в высококачественную продукцию. Применение же компонентов от Gneuss при производстве растянутых пряж, таких как POY или FDY, позволило также перерабатывать вторичные материалы, что ранее было невозможно.
Модернизация ключевых компонентов возможна
Технологии ведения процессов производства, ранее предназначенные только для переработки первичного сырья, обеспечивали неизменно высокое качество продукции при определенных стандартных условиях. Но с увеличением использования доли вторичного сырья они не способствуют больше стабильному ведению процесса без нарушений и сбоев, а также со стабильным выпуском продукта высокого качества из – за наличия загрязнений в материале. Требуемые механические свойства на прочность и равномерная окрашиваемость волокон не могут быть больше достигнуты с использованием существующих на рынке типичных производственных систем. Особенно они не пригодны в данном случае при выпуске тонких нитей, а также волокон, предназначенных для выпуска различных видов конечной продукции, находящихся затем в прямом контакте с телом их потребителей. В связи с этим появилась на рынке потребность в технологических системах, которые, с одной стороны, успешно перерабатывают вторичные материалы – также и низкого качества -, а с другой стороны, обеспечивают выпуск высококачественной конечной продукции из них с устранением имеющихся в сырье загрязнений.
Комплексные решения от Gneuss позволяют более широкое использование вторичных материалов. Заказ каждого из этих компонентов оборудования возможен в отдельности или в комбинации друг с другом и может быть без проблем инсталлирован в существующую производственную линию. Таким образом достигается эффективный результат при сравнительно небольших инвестиционных затратах.
Основной компонент MRS-экструдер
Экструдер при переработке отходов ПЭТ-волокон выполняет особую функцию. В ходе данного процесса пластмасса должна быть не только расплавлена и гомогенизирована, но и, по возможности хорошо обезвожена и избавлена от вредных летучих компонентов. В то время как бытовые отходы в основном содержат влагу и широкий спектр твердых механических частиц, производственные отходы волокна, как правило, имеют в своем составе замасливатели, необходимые в процессе прядения, но затрудняющие впоследствии переработку вторичного волоконного ПЭТ. Посредством глубокой термической очистки экструдер с много шнековой системой дегазации компании Gneuss Kunststofftechnik успешно удаляет препарационные масла, позволяя этим дальнейшее беспроблемное повторное использование отходов ПЭТ волокна для выпуска высококачественной конечной продукции.
Это обеспечивает его особая технологическая конструкция, основанная на принципе устройства одношнекового экструдера. Благодаря чрезвычайно большой поверхности расплава, создаваемой в средней расширенной много шнековой зоне экструдера, достигается высокая мощность дегазации и де-контаминации, и тем самым эффективное удаление замасливателей. Именно это способствовало тому, что белорусская фирма Могилевхимволокно, являющаяся одним из крупнейших восточноевропейских производителей штапельных волокон, осуществила техническое перевооружение своей существующей линии по прямому выпуску волокна, дооснастив ее комплектной экструзивной линией от Gneuss, состоящей из следующих важных компонентов данной фирмы: экструдера MRS 90, фильтра расплава RSFgenius 75, системы подачи гликоля и поточного вискозиметра. При пропускной способности обводной линии рециклинга в 350 кг в час все виды волоконных отходов и брак, образующиеся в ходе производства, накапливаются, дробятся и агломерируются. Компоненты от Gneuss перерабатывают данный агломерат, удаляя из вторичного ПЭТ расплава все нежелательные примеси. Эффективно очищенный расплав с пониженной благодаря подаче гликоля характеристической вязкостью до 0,4 дл/г вводится в действующую линию полимеризации, смешиваясь с первичным материалом, имеющим также данный уровень показателя IV. При этом смешанный расплав полимеризуются в реакторе поликонденсации, где его характеристическая вязкость (IV) повышается до определенного значения, необходимого до выпуска штапельного волокна.
Таким образом, благодаря внедрению в действующую линию по выпуску волокна компонентов по переработке собственных ПЭТ отходов данный крупный производитель достиг безотходного производства, значительно повысив его эффективность благодаря снижению материальных затрат, а также расходов на ликвидацию отходов.
Подобные цели достиг также один из крупным китайских производителей волокна компания Suzhou Shenghong Fiber Co. Ltd, внедрившая и успешно эксплуатирующая экструдер MRS 130 с производительностью до 800 кг в час в комбинации с фильтром расплава RSFgenius 175 и поточным вискозиметром VIS от Gneuss. На данной компании волокнистые отходы, поступающие со всех производств, также вначале измельчаются, расплавляются в MRS, подвергая вторичный расплав глубокой термической очистке. Затем очищенный вторичный материал с пониженной вязкостью подают в реактор поликонденсации для повышения значения его IV с целью дальнейшего выпуска из переработанных волоконных отходов совместно с первичным материалом нитей POY и FDY. Таким образом, впервые на практике выпускаются тонкие вытянутые волокна из ПЭТ с высокой долей вторичного материала, состоящего из собственных отходов ПЭТ волокна.
MRS экструдеры компании Gneuss используются во всем мире при переработке и других видов ПЭТ – отходов для выпуска волоконной продукции. Например, южноамериканская текстильная компания Valerio благодаря MRS 90 экструдеру с производительностью 450 кг в час выпускает штапельные волокна хорошего качества из 100 % сильнозагрязненных ПЭТ бутылочных хлопьев.
Необходимость механической очистки
Механическая очистка вторичного расплава необходима, особенно при использовании сильно загрязненных ПЭТ – бутылочных хлопьев, используемых, например, потребителями компонентов оборудования Gneuss из Южной Америки. Упомянутая выше компания Valerio закупила экструдер MRS 130 в комбинации с фильтром расплава RSFgenius 90. Данный тип фильтра расплава, как и все другие виды фильтрационных систем компании Gneuss, оснащен вращающимся диском с установленными в нем фильтрующими элементами.
При переработке вторичных полимеров, различных отходов из ПЭТ с целью достижения эффективной фильтрации и процесса производства в целом важно обеспечение низких материальных потерь и нечастых замен фильтрующих элементов. С этой целью тип фильтра RSFgenius работает не только с постоянным давлением расплава и стабильностью технологического процесса, но также осуществляет автоматическую очистку фильтрующих элементов благодаря встроенному поршневому механизму обратной промывки.
При этом небольшую часть отфильтрованного расплава регулярно пропускают через узкий зазор загрязненного фильтрующего элемента (сито) с помощью импульса высокого давления. Количество расплава, требуемое для этого, гибко регулируется и на практике соответствует приблизительно от 0,01% до 0,5 % (в случае высокой степени загрязненности) пропускной способности Оборудования. В зависимости от тонкости фильтрации комплект фильтрующих элементов можно использовать до 400 раз, что способствует обеспечению полностью автоматизированного процесса очистки расплава без каких-либо вмешательств персонала с целью его обслуживания в течение нескольких недель.
Два крупных производителя волокон из Беларуси и Китая, внедренные проекты по переработке собственных отходов которых описаны выше и достигших этим безотходного производства, высоко оценили преимущества и технологий фильтрации компании Gneuss. Они укомплектовали Оборудование по переработке вторичного ПЭТ фильтрами расплава соответственно типами RSFgenius 90 и RSFgenius 175, очищающими используемый далее повторно при выпуске волокон материал от механических включений. Это особенно важно при производстве волокон, поскольку посторонние частицы быстро забивают дорогостоящие фильерные комплекты перед прядильными балками, а в случае их проникновения в конечную продукцию приводят к обрыву волокна, образованию большого количества брака, что в свою очередь, значительно снижает эффективность производственного процесса в целом.
ДОГОВОРИТЕСЬ С НАМИ О ВРЕМЕНИ ЛИЧНОГО КОНТАКТА
Запросить онлайн-презентациюДоступность других ключевых компонентов
Обладая широким диапазоном ноу-хау в области переработки ПЭТ, компания Gneuss постоянно работает над дальнейшим технологическим и конструкционным совершенствованием выпускаемого ею оборудования, при этом также предоставляет профессиональные консультации как будущим потребителям своих технологий, так и их использующим, что особенно важно при модернизации и перевооружении действующих линий.
Помимо онлайн-вискозиметра, отображающего и контролирующего стабильность заданного показателя вязкости расплава в ходе непрерывного процесса производства в реальном времени и контурно регулирующего ведение всего процесса производства с помощью системы управления, реактор поликонденсации Jump является одной из новейших разработок. Он устанавливается непосредственно за экструзионным блоком и благодаря своей детально проработанной технологической концепции обеспечивает заданное целевое наращивание вязкости расплава ПЭТ. Таким образом, Jump представляет собой компактную по конструкции, экономичную и ускоренную по технологии альтернативу традиционным системам SSP (твердофазной поликонденсации), обеспечивая прямой возврат отходов в производственный процесс. Полиреактор может быть беспроблемно инсталлирован в действующие линии.
