用于制造膨体连续丝的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了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）将回收的PET瓶研磨成一组片料；（B）清洗该片料；（C）识别杂质并且从该组片料中移除杂质，包括不纯的片料；（D）在将所述表面积扩大的挤出机内的压力维持在约25毫巴以下的同时使该组片料经过表面积扩大的挤出机；（E）使产生的聚合物熔体经过具有小于约50微米的过滤孔径的至少一个过滤器；以及（F）将回收的聚合物形成为基本上由回收的PET组成的膨体连续地毯丝。

System and method for making bulk continuous wire

The invention discloses a method for manufacturing bulked continuous carpet yarn, in various embodiments, the method includes: (A) will be recycled PET bottles into a grinding sheet; (B) cleaning the sheet; (C) identify and remove impurities from the group sheet in impurities, including tablets impure material; (D) in extruder pressure within the surface area of the expansion of the group at the same time maintain about 25 mbar below the material through an extrusion machine surface area expanded; (E) the polymer melt generated through at least one filter aperture is less than about 50 microns; and (F) the recovered polymer formation is basically composed of recycled PET bulked continuous filament carpet.

【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
技术介绍
因为纯的原始PET聚合物比回收的PET聚合物更贵，以及由于与使用回收的聚合物相关联的环境益处，所以能够用100%的回收PET聚合物(例如，来自消费后的PET瓶的PET聚合物)来制造膨体连续地毯丝将是期望的。
技术实现思路
根据各种实施例，一种制造膨体连续地毯丝的方法包括：（A）提供第一挤出机，该第一挤出机包括第一挤出机进口、第一挤出机出口和压力调节系统，该压力调节系统适于将第一挤出机内的压力维持在约18毫巴以下；（B）使用压力调节系统以便将第一挤出机内的压力降低至约18毫巴以下；（C）在将第一挤出机内的压力维持在约18毫巴以下的同时，使多个回收的PET片料经由第一挤出机进口通过第一挤出机以便将多个片料至少部分地熔化成聚合物熔体；（D）提供至少一个纺纱机，该纺纱机包括至少一个纺纱机进口，其中，该至少一个纺纱机进口基本上直接联接至第一挤出机出口；（E）在使聚合物熔体经过第一挤出机的步骤之后，基本上立即使用至少一个纺纱机将聚合物熔体形成为膨体连续地毯丝。根据各种实施例，一种制造膨体连续地毯丝的方法包括：（A）提供表面积扩大的挤出机，其中，该表面积扩大的挤出机限定了表面积扩大的挤出机进口和表面积扩大的挤出机出口；（B）提供压力调节系统，该压力调节系统被构造成将表面积扩大的挤出机的至少一部分内的压力降低至约12毫巴以下；（C）提供纺纱机，该纺纱机限定了纺纱机进口，其中，纺纱机进口可操作地联接至表面积扩大的挤出机出口；（D）使用压力调节系统将表面积扩大的挤出机的至少一部分内的压力降低至约12毫巴以下；（E）使基本上由PET片料组成的多个片料经由表面积扩大的挤出机进口而经过表面积扩大的挤出机，以便使多个片料至少部分地熔化从而形成聚合物熔体；以及（F）在使多个片料进过表面积扩大的挤出机之后，基本上立即使用纺纱机以便将聚合物熔体形成为膨体连续地毯丝。在特定实施例中，一种制造地毯丝的方法包括以下步骤：（A）将多个回收的PET瓶研磨成一组聚合物片料；（B）清洗该组聚合物片料以便从片料的表面移除一个或多个污染物的至少一部分，该组片料包括基本上由PET组成的第一多个片料和基本上不由PET组成的第二多个片料；（C）在清洗第一多个片料的步骤之后：（i）扫描清洗的该组片料以便识别第二多个片料，以及（ii）将第二多个片料与第一多个片料分开；（D）提供表面积扩大的挤出机，该表面积扩大的挤出机具有挤出机进口和挤出机出口；（E）提供压力调节系统，该压力调节系统被构造成将表面积扩大的挤出机内的压力降低至约0毫巴和约5毫巴之间；（F）提供纺纱机，该纺纱机具有纺纱机进口，其中，纺纱机进口直接联接至挤出机出口；（G）使用压力调节系统将表面积扩大的挤出机内的压力降低至约0毫巴和约5毫巴之间；（H）在将表面积扩大的挤出机内的压力维持在约0毫巴和约5毫巴之间的同时，使第二多个片料经由第一进口而经过表面积扩大的挤出机；（I）使用表面积扩大的挤出机来使第二多个片料熔化以便制造聚合物熔体；以及（J）在使第二多个片料经过表面积扩大的挤出机之后，基本上立即使用纺纱机而将聚合物熔体纺纱成膨体连续地毯丝。附图说明已经概括地描述了各种实施例，现在将参照附图，附图不必按比例绘制，以及其中：图1描绘了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区段的横截面视图。图4描绘了根据特定实施例的工艺流程，其描绘了通过MRS挤出机和过滤系统的聚合物的流动。图5是根据各种实施例的用于制造膨体连续地毯丝的方法的概要流程图。具体实施方式现在将更详细地描述各种实施例。应该理解的是，本专利技术可以以多种不同的形式实施并且不应该被解释为限于本文中阐述的实施例。相反地，提供这些实施例使得本公开内容将是详尽和完整的，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。相同的附图标记在图中表示相同的元件。I.综述下面描述了一种用于用回收的聚合物(例如，回收的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)比以前的从回收的聚合物中移除污染物和水的工艺更有效；和/或(2)不需要像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的PET聚合物，该聚合物具有足够高的聚合物品质，使得PET聚合物可以用来用100%的回收的PET内容物(例如，100%的从之前使用过的PET瓶中获得的PET)来制造膨体连续地毯丝。在特定实施例中，回收的PET聚合物具有至少约0.79dL/g(例如，在约0.79dL/g和约1.00dL/g之间)的固有粘度。II.更详细的讨论根据特定实施例，BCF(膨体连续丝)制造工艺可以大体上分成三个步骤：(1)用消费后的瓶制备PET聚合物的片料以在该工艺中使用；(2)将片料传送通过挤出机，挤出机使片料熔化并且纯化产生的PET聚合物；以及(3)将纯化的聚合物进给到纺纱机中，纺纱机使聚合物变成丝以用于制造地毯。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聚合物的片料在特定实施例中，用消费后的瓶制备PET聚合物片料的步骤包括：（A）对消费后的PET瓶进行分类并且将瓶磨成片料；（B）清洗片料；以及（C）识别并且移除任何杂质或不纯的片料。A.对消费后的PET瓶进行分类并且将瓶磨成片料在特定实施例中，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容器源可以是归还的“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“消费后的”或“回收的”容器可能包含少量非PET污染物。容器中的污染物可能包括例如非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时进入的其它不需要的材料。例如，可以通过下面描述的一个或多个各种工艺来从期望的PET成分中移除非PET污染物。在特定实施例中，经由旋转网从整个瓶中移除较小的成分和碎屑(例如，其大小大于2英寸的成分和碎屑)。可以将各种金属移除磁体和涡流系统结合到工艺中以便移除任何金属污染物。可以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，以便移除可能混合在PET片料中的任意松散的聚合物污染物(例如，PVC、PLA、PP、PE、PS和PA)。额外地，可以利用自动化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，使用配备有摄像机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，将人工分类器置于流水线的各种点处以便移除未被分类器移除的污染物和任何有色瓶。在特定实施例中，对已分类的材料进行粒化步骤(例如，使用来自威斯康星州新柏林的Cu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）提供第一挤出机，所述第一挤出机包括：第一挤出机进口和第一挤出机出口；以及压力调节系统，所述压力调节系统适于将所述第一挤出机内的压力维持在约18毫巴以下；（B）使用所述压力调节系统将所述第一挤出机内的压力降低至约18毫巴以下；（C）在将所述第一挤出机内的所述压力维持在约18毫巴以下的同时，使多个回收的PET的片料经由所述第一挤出机进口而经过所述第一挤出机，以便使所述多个片料至少部分地熔化成聚合物熔体；（D）提供至少一个纺纱机，所述纺纱机包括至少一个纺纱机进口，其中，所述至少一个纺纱机进口基本上直接联接至所述第一挤出机出口；（E）在使所述聚合物熔体经过所述第一挤出机的所述步骤之后，基本上立即使用所述至少一个纺纱机将所述聚合物熔体形成为膨体连续地毯丝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.18 US 14/5468191.一种制造膨体连续地毯丝的方法，所述方法包括：（A）提供第一挤出机，所述第一挤出机包括：第一挤出机进口和第一挤出机出口；以及压力调节系统，所述压力调节系统适于将所述第一挤出机内的压力维持在约18毫巴以下；（B）使用所述压力调节系统将所述第一挤出机内的压力降低至约18毫巴以下；（C）在将所述第一挤出机内的所述压力维持在约18毫巴以下的同时，使多个回收的PET的片料经由所述第一挤出机进口而经过所述第一挤出机，以便使所述多个片料至少部分地熔化成聚合物熔体；（D）提供至少一个纺纱机，所述纺纱机包括至少一个纺纱机进口，其中，所述至少一个纺纱机进口基本上直接联接至所述第一挤出机出口；（E）在使所述聚合物熔体经过所述第一挤出机的所述步骤之后，基本上立即使用所述至少一个纺纱机将所述聚合物熔体形成为膨体连续地毯丝。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一挤出机是锥形同向旋转双螺杆挤出机。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一挤出机包括第一锥形螺杆和第二锥形螺杆。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一锥形螺杆和所述第二锥形螺杆被构造成通过剪切使所述多个片料至少部分地熔化成所述聚合物熔体。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一锥形螺杆的中心轴线与所述第二锥形螺杆的中心轴线形成锐角。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一锥形螺杆的顶点端被设置成邻近于所述第二锥形螺杆的顶点端。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一锥形螺杆的所述顶点端和所述第二锥形螺杆的所述顶点端被设置成邻近于所述第一挤出机输出端。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一锥形螺杆的螺纹的至少一部分与所述第二锥形螺杆的螺纹的至少一部分至少部分地相配并且至少部分地接合。9.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第一挤出机包括多向旋转螺杆挤出机，所述多向旋转螺杆挤出机包括：第一卫星式螺杆挤出机，所述第一卫星式螺杆挤出机包括第一卫星式螺杆，所述第一卫星式螺杆被安装成围绕所述第一卫星式螺杆的中心轴线旋转；第二卫星式螺杆挤出机，所述第二卫星式螺杆挤出机包括第二卫星式螺杆，所述第二卫星式螺杆被安装成围绕所述第二卫星式螺杆的中心轴线旋转；第三卫星式螺杆挤出机，所述第三卫星式螺杆挤出机包括第三卫星式螺杆，所述第三卫星式螺杆被安装成围绕所述第三卫星式螺杆的中心轴线旋转；以及第四卫星式螺杆挤出机，所述第四卫星式螺杆挤出机包括第四卫星式螺杆，所述第四卫星式螺杆被安装成围绕所述第四卫星式螺杆的中心轴线旋转；以及使所述聚合物熔体经过所述第一挤出机包括使所述聚合物熔体经过所述多向旋转螺杆挤出机以使得：（1）所述熔体的第一部分经过所述第一卫星式螺杆挤出机；（2）所述熔体的第二部分经过所述第二卫星式螺杆挤出机；（3）所述熔体的第三部分经过所述第三卫星式螺杆挤出机；以及（4）所述熔体的第四部分经过所述第四卫星式螺杆挤出机。10.根据权利要求9所述的方法，其中：所述多向旋转螺杆挤出机包括卫星式螺杆挤出机支撑系统，所述卫星式螺杆挤出机支撑系统适于使所述第一、第二、第三和第四卫星式螺杆围绕主轴线旋转，所述主轴线基本上平行于：（a）所述第一卫星式螺杆的所述中心轴线；（b）所述第二卫星式螺杆的所述中心轴线；（c）所述第三卫星式螺杆的所述中心轴线；以及（d）所述第四卫星式螺杆的所述中心轴线。11.根据权利要求10所述的方法，其中：所述压力调节系统适于将所述第一挤出机内的所述压力维持在约5毫巴以下；并且所述方法进一步包括：使用所述压力调节系统将所述第一挤出机内的压力降低至约5毫巴以下。12.一种制造膨体连续地毯丝的方法，所述方法包括：（A）提供表面积扩大的挤出机，其中，所述表面积扩大的挤出机限定了表面积扩大的挤出机进口和表面积扩大的挤出机出口；（B）提供压力调节系统，所述压力调节系统被构造成将所述表面积扩大的挤出机的至少一部分内的压力降低至约12毫巴以下；（C）提供纺纱机，所述纺纱机限定了纺纱机进口，其中，所述纺纱机进口可操作地联接至所述表面积扩大的挤出机出口；（D）使用所述压力调节系统将所述表面积扩大的挤出机的所述至少一部分内的所述压力降低至约12毫巴以下；（E）使基本上由PET片料组成的多个片料经由所述表面积扩大的挤出机进口而经过所述表面积扩大...

【专利技术属性】
技术研发人员：TR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