用于制造膨体连续丝的系统和方法技术方案

一种制造膨体连续地毯丝的方法，在各种实施例中，该方法包括：(A)将回收PET瓶研磨成碎片组；(B)清洗碎片；(C)识别杂质，以及从该碎片组中移除杂质，包括不纯的碎片；(D)将该碎片组传送通过MRS挤出机，同时使MRS挤出机的MRS部分内的压力保持低于大约1.5毫巴；(E)将产生的聚合物熔体传送通过至少一个过滤器，过滤器具有小于大约50微米的过滤孔径；以及(F)使回收的聚合物形成基本由回收PET构成的膨体连续地毯丝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造膨体连续丝的系统和方法与相关申请的交叉引用本申请要求2012年12月20日提交的名称为“SystemsandMethodsforManufacturingBulkedContinuousFilament(用于制造膨体连续丝的系统和方法)”的美国申请No.13/721,955的优先权，美国申请No.13/721,955要求2012年5月31日提交的名称为“SystemsandMethodsforManufacturingBulkedContinuousFiber(用于制造膨体连续纤维的系统和方法)”的美国临时专利申请No.61/654,016的优先权，它们通过引用而整体地结合在本文中。
技术介绍
因为纯的原始PET聚合物比回收PET聚合物更贵，以及因为与使用回收聚合物相关联的环境益处的原因，能够用100%的回收PET聚合物(例如来自消费后的PET瓶的PET聚合物)来产生膨体连续地毯丝将是合乎需要的。
技术实现思路
根据特定实施例，一种制造膨体连续地毯丝的方法包括：(A)提供多螺杆挤出机；(B)使用压力调整系统来使多螺杆挤出机内的压力降低到低于大约1.8毫巴；(C)在使多螺杆挤出机内的压力保持低于大约1.8毫巴的同时，将包括回收聚合物的熔体传送通过多螺杆挤出机；以及(D)在将回收聚合物的熔体传送通过多螺杆挤出机的步骤之后，使回收聚合物形成膨体连续地毯丝。在各种实施例中，多螺杆挤出机包括：(i)第一行星螺杆挤出机，其包括第一行星螺杆，第一行星螺杆安装成围绕第一行星螺杆的中心轴线旋转；(ii)第二行星螺杆挤出机，其包括第二行星螺杆，第二行星螺杆安装成围绕第二行星螺杆的中心轴线旋转；以及(iii)压力调整系统，其适于使第一和第二行星螺杆挤出机内的压力保持低于大约1.8毫巴。在特定实施例中，当传送包括回收聚合物的熔体通过多螺杆挤出机时：(1)熔体的第一部分传送通过第一行星螺杆挤出机；以及(2)熔体的第二部分传送通过第二行星螺杆挤出机。根据特定实施例，一种用于挤出聚合物熔体的挤出机包括：(1)第一行星螺杆挤出机，其包括第一行星螺杆，第一行星螺杆安装成围绕第一行星螺杆的中心轴线旋转；(2)第二行星螺杆挤出机，其包括第二行星螺杆，第二行星螺杆安装成围绕第二行星螺杆的中心轴线旋转；以及(3)压力调整系统，其适于在聚合物熔体传送通过第一和第二螺杆挤出机时，使第一和第二行星螺杆挤出机内的压力保持低于大约1.5毫巴的压力。根据各种实施例，膨体连续地毯丝基本由回收聚合物构成。根据特定实施例，一种制造地毯丝的方法包括以下步骤：(A)清洗一组聚合物碎片，以从碎片的表面移除一个或多个污染物的至少一部分，该组碎片包括基本由PET构成的第一多个碎片和基本不由PET构成的第二多个碎片；(B)在清洗第一多个碎片的步骤之后：(i)扫描经清洗的该碎片组，以识别第二多个碎片，以及(ii)分开第二多个碎片与第一多个碎片；(C)熔化第二多个碎片，以产生聚合物熔体；(D)提供挤出机，挤出机将材料挤出为多个不同的挤出流；(D)使挤出机内的压力降低到低于大约1.5毫巴；(F)在使挤出机内的压力保持低于大约1.5毫巴的同时，将聚合物熔体传送通过挤出机，使得聚合物熔体分成多个挤出流，各个挤出流具有低于大约1.5毫巴的压力；(G)在将聚合物熔体传送通过挤出机之后，通过至少一个过滤器来过滤聚合物熔体；以及(H)在将聚合物熔体传送通过过滤器之后，使回收聚合物形成膨体连续地毯丝。附图说明已经概括地描述了各种实施例，现在将参照附图，不必按比例制图，并且其中：图1描绘根据特定实施例的用于制造膨体连续地毯丝的工艺流程。图2是适合在图1的工艺中使用的MRS挤出机的透视图。图3是图2的MRS挤出机的示例性MRS的横截面图。图4描绘根据特定实施例的工艺流程，其描绘通过MRS挤出机和过滤系统的聚合物流。图5是根据各种实施例的制造膨体连续地毯丝的方法的高级流程图。具体实施方式现在将更详细地描述各种实施例。应当理解，本专利技术可体现为许多不同的形式，并且不应将本专利技术理解为局限于本文阐述的实施例。而是提供这些实施例，以使得本公开将是详尽和完整的，并且这些实施例将对本领域技术人员全面地传达本专利技术的范围。相同标号在图中表示相同元件。I.综述在下面描述一种用于用回收聚合物(例如回收PET聚合物)制作纤维的新工艺。在各种实施例中，这个新工艺：(1)比以前的从回收聚合物中移除污染物和水的工艺更有效；并且/或者(2)不需要像在以前的工艺中那样多次熔化和冷却聚合物。在至少一个实施例中，改进的工艺产生回收PET聚合物，它具有足够高的聚合物品质，使得PET聚合物可用来用100%的回收PET内容物(例如，100%的从之前使用过的PET瓶中获得的PET)产生膨体连续地毯丝。在特定实施例中，回收PET聚合物具有至少大约0.79dL/g(例如介于大约0.79dL/g和大约1.00dL/g之前)的特性粘度。II.更详细的论述根据特定实施例，BCF(膨体连续丝)制造工艺可大体分成三个步骤：(1)用消费后的瓶制备PET聚合物碎片，以在工艺中使用；(2)将碎片传送通过挤出机，挤出机使碎片熔化，并且纯化产生的PET聚合物；以及(3)将纯化的聚合物馈送到纺纱机中，纺纱机使聚合物变成丝，以用来制造地毯。在下面更详细地描述这三个步骤。步骤1：用消费后的瓶制备PET聚合物碎片在特定实施例中，用消费后的瓶制备PET聚合物碎片的步骤包括：(A)对消费后的PET瓶分类，并且将瓶研磨成碎片；(B)清洗碎片；以及(C)识别和移除任何杂质或不纯的碎片。A.对消费后的PET瓶分类，以及将瓶研磨成碎片在特定实施例中，从各种回收设施获得的大量单色和彩色的回收的消费后(例如，“路边回收”)的PET瓶(或其它容器)构成用于在工艺中使用的消费后的PET容器。在其它实施例中，消费后的PET容器源可为归还的“押金”瓶(例如，PET瓶，其价格包括当顾客在消费完瓶的内容物之后归还瓶时退给顾客的押金)。路边回收或归还的“消费后”或“回收”容器可能包含少量非PET污染物。容器中的污染物可包括例如非PET聚合物污染物(例如，PVC、PLA、PP、PE、PS、PA等)、金属(例如含铁和非含铁金属)、纸、纸板、砂、玻璃，或者可能在收集回收PET时进入的其它不合需要的材料。例如，可通过下面描述的一个或多个各种工艺来从期望PET成分中移除非PET污染物。在特定实施例中，通过旋转网从整个瓶移除较小的成分和碎屑(例如大小大于2英寸的成分和碎屑)。可将各种金属移除磁体和涡流系统结合到工艺中，以移除任何金属污染物。可利用近红外光学分类装备，诸如来自俄勒冈州尤金的BulkHandlingSystems公司的NRT多分类IR机，或者来自田纳西州纳什维尔的国家回收技术公司的SpyderIR机，来移除可混合在PET碎片中的任何松散的聚合物污染物(例如PVC、PLA、PP、PE、PS和PA)。另外，可利用自动化X光分类装备(诸如来自田纳西州纳什维尔的国家回收技术公司的VINYLCYCLE机器)来移除残留的PVC污染物。在特定实施例中，使用配备有摄像检测系统的自动化颜色分类装备(例如来自田纳西州纳什维尔的国家回收技术公司的多分类ES机器)来实现透明材料与有色材料的二元分离。在各种实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造膨体连续地毯丝的方法，所述方法包括：(A)提供多螺杆挤出机，所述多螺杆挤出机包括：　　(i)第一行星螺杆挤出机，所述第一行星螺杆挤出机包括第一行星螺杆，所述第一行星螺杆安装成围绕所述第一行星螺杆的中心轴线旋转；　　(ii)第二行星螺杆挤出机，所述第二行星螺杆挤出机包括第二行星螺杆，所述第二行星螺杆安装成围绕所述第二行星螺杆的中心轴线旋转；以及　　(iii)压力调整系统，其适于使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的压力保持低于大约1.8毫巴；(B)使用所述压力调整系统来使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的压力降低到低于大约1.8毫巴；(C)在使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的所述压力保持低于大约1.8毫巴的同时，将包括回收聚合物的熔体传送通过所述多螺杆挤出机，使得：(1)所述熔体的第一部分传送通过所述第一行星螺杆挤出机，以及(2)所述熔体的第二部分传送通过所述第二行星螺杆挤出机；以及(D)在所述将回收聚合物的所述熔体传送通过所述多螺杆挤出机的步骤之后，使所述回收聚合物形成膨体连续地毯丝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.31 US 61/654016;2012.12.20 US 13/7219551.一种制造膨体连续地毯丝的方法，所述方法包括：(A)提供多螺杆挤出机，所述多螺杆挤出机包括：(i)第一行星螺杆挤出机，所述第一行星螺杆挤出机包括第一行星螺杆，所述第一行星螺杆安装成围绕所述第一行星螺杆的中心轴线旋转；(ii)第二行星螺杆挤出机，所述第二行星螺杆挤出机包括第二行星螺杆，所述第二行星螺杆安装成围绕所述第二行星螺杆的中心轴线旋转；以及(iii)压力调整系统，其适于使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的压力保持低于1.8毫巴；(B)使用所述压力调整系统来使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的压力降低到低于1.8毫巴；(C)在使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的所述压力保持低于1.8毫巴的同时，将包括回收聚合物的熔体传送通过所述多螺杆挤出机，使得：(1)所述熔体的第一部分传送通过所述第一行星螺杆挤出机，以及(2)所述熔体的第二部分传送通过所述第二行星螺杆挤出机；以及(D)在所述将回收聚合物的所述熔体传送通过所述多螺杆挤出机的步骤之后，使所述回收聚合物形成膨体连续地毯丝，其中：所述挤出机是第一挤出机；以及所述方法进一步包括：将回收PET的多个碎片传送通过第二挤出机；在将所述多个碎片传送通过所述第二挤出机的同时，使用所述第二挤出机来将所述多个碎片加热到至少足以基本熔化所述多个碎片而形成所述聚合物熔体的温度；以及在所述将所述多个碎片传送通过所述第二挤出机的步骤之前：清洗所述多个碎片；扫描经清洗的多个碎片，以识别所述多个碎片中的包括PET之外的材料的任何碎片；以及移除包括PET之外的材料的识别出的碎片中的至少一个。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多螺杆挤出机包括适于使所述第一和第二行星螺杆围绕主轴线旋转的行星螺杆挤出机支承系统，所述主轴线基本平行于以下两者：(a)所述第一行星螺杆的所述中心轴线；和(b)所述第二行星螺杆的所述中心轴线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一和第二行星螺杆挤出机围绕所述主轴线沿轨道旋转的同时，进行所述将回收聚合物的所述熔体传送通过所述多螺杆挤出机的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用所述压力调整系统来使所述第一和第二行星螺杆挤出机内的压力降低到低于1.8毫巴的步骤包括：使用所述压力调整系统来使所述第一和第二行星螺杆挤出机的压力降低到低于1.0毫巴。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述压力调整系统包括射流真空泵。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述行星螺杆挤出机支承系统包括适于围绕所述主轴线旋转的鼓；所述鼓限定第一螺杆筒，所述第一螺杆筒具有基本平行于所述主轴线的中心轴线；所述鼓限定第二螺杆筒，所述第二螺杆筒具有基本平行于所述主轴线的中心轴线；所述第一行星螺杆可旋转地安装在所述第一螺杆筒内；并且所述第二行星螺杆可旋转地安装在所述第二螺杆筒内。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述挤出机包括第三行星螺杆挤出机，所述第三行星螺杆挤出机包括第三行星螺杆，所述第三行星螺杆安装成围绕所述第三行星螺杆的中心轴线旋转；所述压力调整系统适于使所述第三行星螺杆挤出机内的压力保持低于2毫巴的压力；所述行星螺杆挤出机支承系统适于使所述第三行星螺杆围绕所述主轴线旋转；所述主轴线基本平行于所述第三行星螺杆的所述中心轴线；以及所述将回收聚合物的所述熔体传送通过所述多螺杆挤出机的步骤包括将所述熔体的第三部分传送通过所述第三行星螺杆挤出机。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将回收聚合物的所述熔体传送通过所述多螺杆挤出机的步骤之后，所述聚合物熔体具有介于0.79dL/g和1.00dL/g的特性粘度。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，在所述将回收聚合物的所述熔体传送通过所述多螺杆挤出机的步骤之后，将所述聚合物熔体传送通过至少一个过滤器，所述过滤器具有小于25微米的过滤孔径。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使所述回收聚合物形成膨体连续地毯丝的步骤包括对所述聚合物熔体进行纺纱而形成所述膨体连续地毯丝。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，在所述使所述回收聚合物形成膨体连续地毯丝的步骤之前：使用粘度传感器来确定回收聚合物的至少一部分的特性粘度是否在预定范围内；以及响应于确定所述特性粘度不在预定范围内而调节所述压力调整系统，以降低所述挤出机的内部压力。12.一种基本由回收聚合物构成的膨体连续地毯丝，其特征在于，使用至少包括将回收聚合物传送通...

【专利技术属性】
技术研发人员：T克拉克，
申请(专利权)人：莫和克工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US