消费后和生产后废料聚酯的回收生产线

M.Schmitz

BB工程公司(德国)

聚酯(PET)在人们日常生活中的应用无处不在。无论是制作饮料瓶、包装薄膜、功能性运动衫还是安全带，PET均具有出色的力学性能和较高的生产效率。BB工程公司(BBE公司)是欧瑞康巴马格(Oerlikon Barmag)公司与布鲁克纳集团(Brückner Group)的合资企业，该公司在市场上推出了一款有趣的产品——VacuFil生产方案，旨在提供几乎无废料的PET纺丝工艺解决方案(图1)。

图1 位于德国的VacuFil试验生产线

对PET及其各类制品需求的不断增长，要求所有纺织品生产商都要以负责任的态度对待全球资源，寻求可持续解决方案。因此，纺织品生产商不仅要以石化资源为原料生产原生PET，还应考虑从消费后和生产后的废料中回收PET。后者有助于减少原材料消耗、降低废料处置和运输成本，提高效率。此外，CO2排放量也会明显减少。

除了现有的将消费后瓶片加工成纤维的再生聚酯(rPET)纺丝生产线VarioFil R+外，BBE公司和Berlikon Barmag公司还在2019国际纺织机械展览会(ITMA 2019)上推出了创新的VacuFil生产方案，用于回收PET加工过程中产生的PET废料。凭借其在挤出、过滤和纺丝领域数十年的经验积累，BBE公司设计开发出一款创新的核心组件——真空过滤器Visco+。该过滤器可进行量大而平稳的过滤，并可快速使熔体的特性黏度达到稳定，确保出色的熔体质量。真空度可在0.1～3.0 kPa(1～30 mbar)范围内自动调节，以去除易挥发性污染物，确保熔体特性黏度可控，同时实现理想的熔体均匀性。这对下游纺丝性能至关重要。通过与真空系统相连的在线黏度测量装置，可以持续而可靠地调节熔体的特性黏度。因此，生产商能够根据应用所需，生产特定种类的rPET。此外，生产线出色的排气性能还可省去高能耗的预干燥环节。

VacuFil生产方案的模块化结构系列为PET废料的处理提供了诸多可能。瓶片、废丝块或两者的混合物均可用于生产一流的PET粒料，或直接进入后续的熔体直纺工序。

图2为典型的VacuFil Visco+工艺流程，该工艺可对生产废料进行升级处理，并送回至连续缩聚反应的PET主熔体流中。PET废料通过坚固的单螺杆脱气挤出机(1)进行塑化，这是正常熔融处理的第一步。目前正在运行的BBE公司的单螺杆脱气挤出机已超过1.7万台。真空过滤器(5)内及流程前后包含多个脱气和过滤步骤，可实现升级循环。除常用于过滤粗颗粒的过滤网调换装置(3)外，还包括先进的用于精细过滤的大型烛式过滤器(6)，该过滤器是数十年来BBE公司的核心竞争力所在，可大幅提升纺丝性能。借助BBE公司经市场验证的3DD-混合器(7)的混合技术，生产商不仅可向熔体中添加各种添加剂，还可轻松地将主熔体流中rPET的比例由5%提高至50%，并使成品符合相关法规要求。灵活可变的系统配置和300～3 000 kg/h的产量可最大限度地满足客户的不同需求。整个工艺流程由Oerlikon Barmag公司的指南系统进行监控，以确保生产的一致性。

图2 带3DD-混合器和纺丝系统的VacuFil Visco+工艺

自ITMA 2019以来，VacuFil生产方案已引起全球化学纤维制造商的浓厚兴趣。BBE公司已在其位于德国的VacuFil测试工厂进行了大量的客户试验。试验中，VacuFil生产方案被用于处理客户提供的多种PET废料。现已成功由 rPET粒料纺出预取向丝(POY)和全拉伸丝(FDY)。在新型冠状病毒肺炎疫情期间，BBE公司还通过数字视频会议，继续向全球客户群提供使用该技术的服务。