一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产系统，包括顺序设置的投料口、两级漂洗槽、离心干燥机、金属探测分离器和筛选机；在漂洗槽的入口设有磁力架；筛选机的出口通过原料输送器连接至原料料仓，原料料仓的出口顺序连接真空反应器、螺杆挤出机、熔体过滤器、切粒机，螺杆挤出机入口连接液体染料注入泵；切粒机出口依次连接预结晶器、结晶器、预热器、固相缩聚反应器、冷却器、成品料仓，成品料仓出口依次连接振动筛、二号磁力架、金属探测仪和打包机。本发明专利技术通过设置碎瓶片净化系统、利用液体染料代替现有有色母粒调色的方式以及后序固相缩聚中增加预结晶、预热等流程，使得杂质清除彻底，产品安全级别和外观质量更高。产品安全级别和外观质量更高。
【技术实现步骤摘要】
一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产系统及工艺
[0001]本专利技术属于PET再生领域，具体涉及一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产系统及工艺。
技术介绍
[0002]聚对苯二甲酸乙二酯简称PET，由其制成的食品饮料瓶应用广泛。回收消费后丢弃的PET饮料瓶，通过分拣、热清洗、破碎、清洗、干燥等流程处理后，进行造粒、固相缩聚，生产成再次利用的新饮料瓶。
[0003]上述过程通过自来水清洗，破碎工艺也较为简单，生产的碎瓶片杂质含量偏高，导致成品RPET的杂质含量高，色值较差、粘度波动大，最终出现“黑点”、“白点”多、透明度差等问题，远远不能定义为食品级，与原生料质量差别较大。
[0004]另外，一般厂家采用添加蓝色母粒或蓝色碎瓶片来调色，存在颜色不稳定，色差较大，外观质量较差等问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯（RPET）物理法生产系统及工艺，通过设置碎瓶片净化系统、利用液体染料代替现有有色母粒调色的方式以及后序固相缩聚中增加预结晶、预热等流程，使得杂质清除彻底，产品安全级别和外观质量更高。
[0006]本专利技术采取的技术方案是：一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产系统，包括顺序设置的投料口、一级漂洗槽、二级漂洗槽、离心干燥机、金属探测分离器和筛选机，在投料口的出口与一级漂洗槽的入口之间、一级漂洗槽的出口与二级漂洗槽的入口之间、二级漂洗槽的出口与离心干燥机的入口之间、金属分离器的出口与筛选机的入口之间均设有螺旋输送机；在一级漂洗槽的入口处还设有一号磁力架，离心干燥机的出口与金属分离器的入口相连；筛选机的出口通过原料输送器连接至原料料仓，原料料仓的出口顺序连接真空反应器、螺杆挤出机、熔体过滤器、切粒机，在真空反应器与螺杆挤出机连接处设有液体染料注入泵；切粒机出口依次连接预结晶器、结晶器、预热器、固相缩聚反应器、冷却器，冷却器通过原料输送器连接到成品料仓，成品料仓出口依次连接振动筛、二号磁力架、金属探测仪和打包机。
[0007]一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产工艺，包括以下步骤：S1：原料净化将碎瓶片原料除金属、除钠离子、除PE/PP/PVC等异类塑料，得到较干净的原料。
[0008]S1.1：去除金属杂物在一级漂洗槽入口设置一号磁力架以去除磁性金属杂物；离心干燥机和筛选机之
间设置两组带剔除功能的金属探测分离器，以自动剔除非可磁金属(铜、铝等)；S1.2：去除钠离子和轻质塑料杂质PP/PE在串联的一级漂洗槽和二级漂洗槽内设置摩擦螺杆，加入不小于30℃的脱盐水，清洗时间大于15min，脱盐水从二级漂洗槽加入并溢流至一级漂洗槽，使得水流方向与碎瓶片原料流动方向相反，脱盐水流量是碎瓶片原料流量的2倍；经过一级漂洗槽和二级漂洗槽两道洗涤后，进入2台并联的网孔￠2mm的离心干燥机；由于供应商通过碱性清洗液（含钠离子）对原料进行清洗，使得碎瓶片料的钠离子一般在4ppm左右。钠离子是聚酯的降解反应催化剂，对熔融造粒工段生产影响较大，会导致聚酯降解发黄，色值较差且难控制；在下游注塑熔融时还会再一次发生降解反应，产品发黄，降低制品的力学性能，出现不合格产品。通过脱盐水洗涤，碎瓶片原料的钠离子含量可以降到1ppm以下，可大大降低对后工序的影响，同时也将粉末及细小固体杂质去除（时间、温度数据是经过大量实验得出的最佳值）。
[0009]回收瓶的标签有些为PP材质，瓶盖有PP/PE，一般碎瓶片料的PP/PE含量在25ppm以上。PP/PE对聚酯品质有一定的影响，如PE熔融分散在聚酯中，将会导致透明制品“发雾”影响透明度，出现不合格品；如PP熔融在聚酯中，将会导致透明制品出现“白点”，影响产品外观质量。碎瓶片原料在两级漂洗槽的搅拌器的搅拌下，把有用塑料分散在水中，PE/PP等轻质塑料会漂浮在水面，由拍打桨叶送到溢流口排出。
[0010]S1.3：去除PVC杂质在金属探测分离器后设置筛选机以去除PVC杂质；随后，通过原料输送器送至原料料仓备用；回收瓶的标签较多为PVC材质，PVC在真空反应器210℃会发黑，在螺杆挤出机280℃下会碳化，形成“黑点”杂质，严重影响下游制品的外观质量，不能应用于食品包装。同时，其比重为1.1，会沉于水中，无法用水分离。采用筛选机，用于去除PVC材质的杂质。
[0011]S2：调色与造粒S2.1干燥及去除化学残留物从原料料仓将碎瓶片送入真空反应器，升温至210℃，同时用真空泵抽吸至700Pa，保温保压2小时；利用搅拌器的转动，与碎片摩擦生热至210℃左右，真空泵抽吸走碎片的水分、化学残留等挥发性气体。
[0012]S2.2调色碎瓶片从真空反应器进入螺杆挤出机的同时，通过液体染料注入泵将液体染料注入到螺杆挤出机的入口处，在螺杆挤出机作用下，使得碎瓶片与液体染料混合均匀，然后在280℃下碎瓶片变成PET熔体，进而使染料均匀分布在PET熔体内；S2.3去除固体杂质与液体染料混合后的熔体经过熔体过滤器，过滤去除固体杂质；S2.4 造粒将熔体在热水环境下切成球形颗粒，经干燥机脱水、振动筛去除异状粒子，成为160℃的无定型态切片；同时，在切粒机处取样检测色值，根据色值结果进一步调整S2.2步骤中液体染料的加量，达到稳定色值功能；
主要质量指标:特性粘度约0.73dl/g，色值L/b约78/
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2.5。热水环境指的是75℃左右的切粒循环冷却水，水质是脱盐水。
[0013]S3：固相缩聚（SSP）S3.1预结晶切粒机产出的160℃无定型态切片进入预结晶器(锥形罐)后，切片从上往下流动，切片在余热的作用下发生结晶，整个过程停留时间20min，结晶度达到30%；切片主要质量指标：特性粘度0.73dl/g, 色值L/b约78/
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2.3。
[0014]S3.2结晶预结晶后的切片通过转阀进入结晶器，同时用循环热氮气把切片升温到设定温度，保温停留时间5min，使切片结晶度达到39%以上；所述设定温度，对于水瓶级为203℃，对于碳酸级为205℃；所述结晶器为流化床；质量指标：特性粘度（水瓶级0.75dl/g、碳酸级0.77dl/g）, 色值L/b约78/
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2.0。
[0015]S3.3预热经过结晶后的切片通过转阀进入预热器，切片从上往下流动，热氮气从下往上流动，切片在恒温氮气的预热器中进一步结晶和预增粘，停留时间1.5h，切片结晶度达到42%以上；氮气将预热器中反应生成的乙醛、水等杂质带走；足够结晶度可防止反应器出现结块现象。切片主要质量指标：特性粘度（水瓶级0.76dl/g、碳酸级0.78dl/g）, 色值L/b约79/
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1.8。
[0016]S3.4固相缩聚反应经过预热器后的切片通过热输送系统把切片送至固相缩聚反应器，切片从上往下流动，热氮气从下往上流动，切片在固相缩聚反应器中的反应温度205℃以上(高温反应可以对切片进行充分的消毒和清除净片的残留物)，反应时间11小时以上(可以根据切片的检测粘度来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产系统，其特征在于，包括顺序设置的投料口（1）、一级漂洗槽（2）、二级漂洗槽（3）、离心干燥机（4）、金属探测分离器（5）和筛选机（6），在投料口（1）的出口与一级漂洗槽（2）的入口之间、一级漂洗槽（2）的出口与二级漂洗槽（3）的入口之间、二级漂洗槽（3）的出口与离心干燥机（4）的入口之间、金属分离器（5）的出口与筛选机（6）的入口之间均设有螺旋输送机（7）；在一级漂洗槽（2）的入口处还设有一号磁力架（8），离心干燥机（4）的出口与金属分离器（5）的入口相连；筛选机（6）的出口通过原料输送器（9）连接至原料料仓（10），原料料仓（10）的出口顺序连接真空反应器（11）、螺杆挤出机（12）、熔体过滤器（13）、切粒机（14），在真空反应器（11）与螺杆挤出机（12）连接处设有液体染料注入泵（15）；切粒机（14）出口依次连接预结晶器（16）、结晶器（17）、预热器（18）、固相缩聚反应器（19）、冷却器（20），冷却器（20）通过原料输送器（21）连接到成品料仓（22），成品料仓（22）出口依次连接振动筛（23）、二号磁力架（24）、金属探测仪（25）和打包机（26）。2.一种食品级再生聚对苯二甲酸乙二酯物理法生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：原料净化S1.1：去除金属杂物在一级漂洗槽（2）入口设置一号磁力架（8）以去除磁性金属杂物；离心干燥机（4）和筛选机（6）之间设置两组带剔除功能的金属探测分离器（5），以自动剔除非可磁金属；S1.2：去除钠离子和轻质塑料杂质PP/PE在串联的一级漂洗槽（2）和二级漂洗槽（3）内设置摩擦螺杆，加入不小于30℃的脱盐水，清洗时间大于15min，脱盐水从二级漂洗槽（3）加入并溢流至一级漂洗槽（2），使得水流方向与碎瓶片原料流动方向相反，脱盐水流量是碎瓶片原料流量的2倍；经过一级漂洗槽（2）和二级漂洗槽（3）两道洗涤后，进入2台并联的网孔￠2mm的离心干燥机（4）；S1.3：去除PVC杂质在金属探测分离器（5）后设置筛选机（6）以去除PVC杂质；随后，通过原料输送器（9）送至原料料仓（10）备用；S2：调色与造粒S2.1：干燥及去除化学残留物从原料料仓（10）将碎瓶片送入真空反应器（11），升温至210℃，同时用真空泵抽吸至700Pa，保温保压2小时；S2.2：调色碎瓶片从真空反应器（11）进入螺杆挤出机（12）的同时，通过液体染料注入泵（15）将液体染料注入到螺杆挤出机（12）的入口处，在螺杆挤出机（12）作用下，使得碎瓶片与液体染料混合均匀，然后在280℃下碎瓶片变成PET熔体，进而使染料均匀分布在PET熔体内；S2.3：去除固...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭振辉，
申请(专利权)人：海南逸盛石化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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