一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置的製作方法
2023-07-05 12:21:46
專利名稱：一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，特別是關於一種將廢舊滌棉混紡織物中的滌綸成份和棉纖維成份分離，且將分離出的滌綸成份再聚合的裝置。
背景技術：
中國是一個紡織大國，每年紡織品原材料的需求量達3500多萬噸，由於資源短缺，每年需要進口大量紡織品及其原材料，但是我國再生原材料的利用率卻極低。據估算， 每年廢舊紡織品的數量將近2000多萬噸，絕大部分未能有效回收利用，致使廢棄紡織品數量巨大，不僅汙染環境、佔據大量儲藏空間，而且造成極大的資源浪費。在提倡節約資源、低碳排放的今天，廢舊紡織品的分離和再利用受到了極大的關注，將廢舊紡織品進行分離和再利可以減少廢棄物的汙染，減輕環境壓力，實現資源的充分利用。但是，由於技術、資金和設備等的限制，目前大多數廢舊紡織品都主要採用物理回收法，進行初步的機械加工、焚燒或掩埋等，極大地限制了廢舊紡織品的回收價值和再生經濟效益。在化學法回收方面，由於紡織品並非都以單一組份的純紡形式存在，大多數混紡織物等不能直接分離或直接進行回收利用，影響了回收利用效率。隨著紡織品生產規模和使用範圍的不斷擴大，廢舊紡織品的種類和數量也在不斷增加。廢舊紡織品按照纖維組分劃分，可以分為單組份織物和混紡織物。目前，單組份紡織品的回收利用方法1、純棉紡織品的再利用，即通過開棉工藝等物理方法，將廢純棉紡織品開松成短纖維，再進行紡紗利用，但是由於纖維較短，只能用於低附加值產品；2、純滌綸紡織品回收利用，有兩種途徑1)物理方法，通過團粒，再紡製成滌綸短纖維，但是強力較低， 不能用於常規的紡織品；幻化學方法，通過水解法、醇解法、超臨界流體法等各種化學方法，將聚酯降解成單體或半酯，用作化工原材料或者塗料、粘合劑等。由於滌棉混紡織物的產量最高、廢棄量最多，因此，滌棉混紡織物在廢舊紡織品中所佔的比例最大。但是由於滌棉混紡織物回收難度極大，長期以來國內一直沒有企業開展此類工作，目前唯一的應用只能用作填充物等，因此，滌棉混紡織物的回收再利用問題一直沒有得到良好的解決。所以一種可以直接的將廢舊滌棉混紡織物連續、高效、批量分離再造裝置的產生，將是解決廢舊滌棉混紡織物回收利用的首選。
發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，它能夠連續、高效、批量的將廢舊滌棉混紡織物中的滌綸成份和棉纖維成份分離，且能夠將分離出的滌綸成份再聚合，解決了廢舊滌棉混紡織物的回收利用問題。為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於它包括餵料機構、醇解反應機構、連續分離機構、預縮聚機構和終縮聚機構；所述醇解反應機構包括連接所述餵料機構的出料口的醇解反應器，所述醇解反應器上設置有乙醇注入管路和冷凝器，所述醇解反應器底部設置有出料口 ；所述連續分離機構包括一號分離裝置和二號分離裝置；所述一號分離裝置連接所述醇解反應器的出料口，所述一號分離裝置的液體出口連接齊聚物接收槽，所述一號分離裝置的固料出口連接乙二醇洗滌槽；所述二號分離裝置連接所述乙二醇洗滌槽的出料口，所述二號分離裝置的液體出口連接乙二醇接收槽，所述二號分離裝置的固料出口連接棉纖維接收槽；所述預縮聚機構包括連接所述齊聚物接收槽出料口的齊聚物輸出管路，所述齊聚物輸出管路上依次設置有輸送齒輪泵、過濾器、三通和乙二醇蒸發器，所述三通還連接乙二醇注入管路和注射器，所述乙二醇蒸發器的出口設置有預縮聚反應器，所述預縮聚反應器通過管道連接真空泵，所述真空泵通過管道連接乙二醇熱井；所述終縮聚機構包括連接所述預縮聚反應器的預聚物輸出管路，所述預聚物輸出管路的輸出端連接終縮聚反應器，所述終縮聚反應器的出料口連接的終縮聚產物輸出管路上依次設置有出料齒輪泵、粘度測試儀和過濾器，所述終縮聚產物輸出管路的輸出端設置有鑄帶器；所述終縮聚反應器通過管道連接真空泵，所述真空泵通過管道連接乙二醇熱井。所述餵料機構包括一腔筒，所述腔筒內設置有傳動螺杆，所述傳動螺杆的動力輸入端連接電動機的輸出軸，所述腔筒的一端設置有入料口，另一端設置有出料口。所述醇解反應機構中的所述醇解反應器具有自動控溫加熱功能，所述醇解反應器內設置有攪拌杆。所述連續分離機構中的所述一號分離裝置和二號分離裝置均包括一分離槽，所述分離槽底部一端設置液體出口，另一端設置固料出口，所述分離槽內設置有一條通過傳動軸帶動運行的傳動過濾帶，所述傳動過濾帶上設置有壓液輥，所述傳動過濾帶與所述固料出口相對應的一端設置有梳齒輥。所述連續分離機構中的所述乙二醇接收槽底部連接有一條乙二醇輸出管路，所述乙二醇輸出管路上設置有乙二醇循環泵，所述乙二醇循環泵輸出端連接有三條乙二醇注入管路，第一條所述乙二醇注入管路連接所述醇解反應機構中的所述醇解反應器，第二條所述乙二醇注入管路連接所述連續分離機構中的所述乙二醇洗滌槽，第三條所述乙二醇注入管路連接所述預縮聚機構中的齊聚物輸出管路；且三條所述乙二醇注入管路上均設置有一流量控制器。所述預縮聚機構中的所述預縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的預縮聚反應器；所述終縮聚機構中的所述終縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的終縮聚反應器。本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本實用新型設置有餵料機構、醇解反應機構、連續分離機構、預縮聚機構和終縮聚機構；廢舊滌棉混紡織物的滌綸成份在醇解反應機構中被醇解後，進入到連續分離機構；連續分離機構將液態的醇解產物與固態的棉纖維分離；液態的醇解產物先後進入預縮聚反應機構、終縮聚反應機構後重新再聚合為滌綸聚酯，實現了廢舊滌棉混紡織物中的滌綸成份和棉纖維成份的高效、連續分離及其再造，且分離再造後的棉纖維和滌綸聚酯都符合再利用要求。2、本實用新型的餵料機構中包括內置有螺杆的筒腔，因此，可以將廢舊織物規律性的導入醇解反應器中。3、本實用新型的連續分離機構中的乙二醇接收槽底部的出液口連接乙二醇輸出管路，乙二醇輸出管路上設置有乙二醇循環泵，乙二醇循環泵輸出端連接有若干乙二醇注入管路，通過乙二醇輸出管路、乙二醇循環泵和乙二醇注入管路輸出的乙二醇可以直接注入到乙二醇洗滌槽內、醇解反應機構中的醇解反應器內，以及預縮聚機構中的預縮聚反應器中，循環利用，因此，分離再造完成後，沒有乙二醇的洩露和流失，更不產生任何廢棄物，不會造成任何汙染。 4、本實用新型的預縮聚反應器和終縮聚反應器均通過連接真空泵，真空泵通過管道連接乙二醇熱井，因此，預縮聚反應器和終縮聚反應器反應過程中產生和需要的乙二醇，均可以通過乙二醇熱井保存和提供。本實用新型分離再造後的棉纖維和滌綸聚酯都符合再利用要求，實現了廢舊滌棉混紡織物高效、連續、批量的分離及其再造，且在分離再造過程中不產生任何汙染，因此，可廣泛用於廢舊滌棉混紡織物的回收利用過程中。
圖1是本實用新型整體結構示意圖圖2是本實用新型餵料機構和醇解反應機構示意圖圖3是本實用新型連續分離機構示意圖圖4是本實用新型預縮聚機構示意圖圖5是本實用新型終縮聚機構示意圖
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1所示，本實用新型裝置包括餵料機構10、醇解反應機構20、連續分離機構 30、預縮聚機構40和終縮聚機構50。如圖1、圖2所示，餵料機構10包括一腔筒101，腔筒101內設置有傳動螺杆102， 傳動螺杆102的動力輸入端連接電動機103的輸出軸，腔筒101 —端設置有入料口 104，另一端設置有出料口 105。如圖1、圖2所示，醇解反應機構20包括具有自動加熱功能的醇解反應器201，醇解反應器201的頂端設置有進料口 202，醇解反應器201的進料口 202連接腔筒101的出料口 105。醇解反應器201上設置有冷凝器203，用於冷凝蒸發的乙二醇，並回流到醇解反應器201內。醇解反應器201上連接乙二醇注入管路204，乙二醇注入管路204上設置有流量控制器205，乙二醇注入管路204用於向醇解反應器201中加注乙二醇，並通過流量控制器 205進行流量調節。醇解反應器201內設置有攪拌杆206，醇解反應器201底部設置有出料口 207，出料口 207連接出料管路208，出料管路208上設置有流量控制器209。如圖1、圖3所示，連續分離機構30包括相互獨立、結構相同的一號分離裝置301 和二號分離裝置302，一號分離裝置301和二號分離裝置302均包括一分離槽303，分離槽 303內設置有一條傳動過濾帶304，傳動過濾帶304通過兩傳動軸305帶動運行，傳動過濾帶304上設置有壓液輥306，分離槽303的一端底部設置有一液體出口 307，另一端底部設置有一固料出口 308，傳動過濾帶304與固料出口 308相對應的一端設置有梳齒輥309。通過醇解反應機構20醇解後的固液混合物送入連續分離機構30，通過分離槽303內的壓液棍 306壓液後，固態物料經過梳齒輥309後從固料出口 308排出；液態物料通過分離槽303底部的液體出口 307排出。一號分離裝置301設置在醇解反應器201的出料口 207下方，連接出料管路208，一號分離裝置301中的分離槽303底部的液體出口 307連接齊聚物接收槽 310的入口，該分離槽303底部的固料出口 308連接乙二醇洗滌槽311的入口，乙二醇洗滌槽311上連接有乙二醇注入管路312。二號分離裝置302連接乙二醇洗滌槽311底端的出料口 313，二號分離裝置302中的分離槽303底部的液體出口 307連接乙二醇接收槽314， 該分離槽303底部的固料出口 308連接棉纖維接收槽315。上述實施例中，乙二醇接收槽314底部的出液口連接乙二醇輸出管路316，乙二醇輸出管路316上設置有乙二醇循環泵317。乙二醇循環泵317輸出端連接有若干乙二醇注入管路，各條乙二醇注入管路上均設置有流量控制器。通過乙二醇輸出管路316、乙二醇循環泵317和各條乙二醇注入管路輸出的乙二醇可以直接注入到乙二醇洗滌槽311內和醇解反應機構20中的醇解反應器201內，循環利用。如圖1、圖4所示，預縮聚機構40包括齊聚物輸出管路401，齊聚物輸出管路401 上依次串聯連接有輸送齒輪泵402 (如圖3所示)、過濾器403和三通404，三通404還連接注射器405的輸出端和乙二醇注入管路406的輸出端，乙二醇注入管路406上設置有流量控制器407 ；齊聚物輸出管路401的輸入端連接連續分離機構30中的齊聚物接收槽310的輸出端，齊聚物輸出管路401的輸出端連接乙二醇蒸發器408，乙二醇蒸發器408的出口設置有預縮聚反應器409，預縮聚反應器409通過管道連接真空泵410，真空泵410通過管道連接乙二醇熱井411，真空泵410上連接有抽真空管線。齊聚物輸出管路401輸送的齊聚物由齊聚物接收槽310通過輸送齒輪泵402提供，乙二醇注入管路406和注射器405通過三通404向齊聚物輸出管路401中輸入乙二醇和縮聚催化劑，齊聚物、乙二醇和縮聚催化劑共同通過乙二醇蒸發器408注入預縮聚反應器409中。其中，乙二醇注入管路406中的乙二醇可以由連續分離機構30中的乙二醇接收槽314提供。如圖1、圖5所示，終縮聚機構50包括預聚物輸出管路501，預聚物輸出管路501 的輸入端連接預縮聚機構40中的預縮聚反應器409，預聚物輸出管路501的輸出端連接終縮聚反應器502 (如圖4所示)，且在聚物輸出管路501上設置有流量控制器503，終縮聚反應器502底端的出料口連接終縮聚產物輸出管路504，終縮聚產物輸出管路504上依次設置有出料齒輪泵505、粘度測試儀506和過濾器507，終縮聚產物輸出管路504的出料端設置有鑄帶器508。終縮聚反應器502通過管道連接真空泵509，真空泵509通過管道連接乙二醇熱井510，真空泵509上連接有抽真空管線。本實用新型裝置的工藝流程為(廢舊)滌棉混紡織物的滌綸成份在醇解反應機構20中被醇解後，進入到連續分離機構30 ；連續分離機構30將液態的醇解產物和固態的棉纖維分離；液態的醇解產物先後進入預縮聚反應機構40、終縮聚反應機構50後重新再造為滌綸聚酯，實現了廢舊滌棉混紡織物的分離及再造。本實用新型裝置的具體操作方法為餵料機構10和醇解反應機構20 啟動電動機103，帶動傳動螺杆102旋轉，廢舊織物從腔筒101的入料口 104送入後，被不斷旋轉的傳動螺杆102向前推入，並通過腔筒101 的出料口 105輸送到醇解反應器201中，通過乙二醇注入管路204上設置的流量控制器205 控制注入醇解反應器201中的乙二醇，在醇解反應器201自身不斷加熱以及攪拌杆206不斷攪拌的情況下，滌棉織物中的滌綸成份發生解聚反應，變成對苯二甲酸乙二醇酯(BHET) 液體後，隨著棉纖維一同進入到連續分離機構30中。在上述解聚過程中，冷凝器203將蒸發的乙二醇冷凝並不斷回流到醇解反應器201中，以保證醇解反應器201中的壓力處於常壓狀態。
7[0030]連續分離機構30 —號分離裝置301中的傳動過濾帶304在傳動軸305的帶動下運行，醇解反應器201中的反應物落下後，液體成份通過傳動過濾帶304流入齊聚物接收槽 310中，固體部分隨著傳動過濾帶304向前運行通過壓液輥306壓液後，進一步實現固液分離後，固體部分通過梳齒輥309梳落到乙二醇洗滌槽311中。經乙二醇洗滌槽311洗滌後的棉纖維進入二號分離裝置302中，進一步分離後，固體部分進入棉纖維接收槽315，實現了棉纖維的分離。而洗滌後的乙二醇(液體部分)進入乙二醇接收槽314，通過乙二醇循環泵317的作用，供乙二醇洗滌槽311、醇解反應器201等其他機構循環利用，避免了因乙二醇排放造成的汙染浪費。預縮聚機構40 齊聚物接收槽310中的齊聚物經過齊聚物輸出管路401上的輸送齒輪泵402、過濾器403進入乙二醇蒸發器408 ；同時，通過流量控制器407調節加入少量乙二醇，通過注射器405注入適量的縮聚催化劑，齊聚物、乙二醇、縮聚催化劑這三種物質混合後，經過乙二醇蒸發器408的加熱與蒸發，輸入到具有一定真空度的預縮聚反應器409 中，開始反應。反應中產生的乙二醇通過真空泵410抽出，並保存在乙二醇熱井411中。終縮聚機構50 預縮聚反應器409中的預聚物通過預聚物輸出管路501上的流量控制器503進入終縮聚反應器502進行反應。通過終縮聚反應器502的自身加熱和真空泵509的真空作用開始反應，反應中產生的乙二醇通過真空泵509抽出，保存在乙二醇熱井 510中。當粘度測試儀506檢測到終縮聚產物粘度適當時，通過出料齒輪泵505將終縮聚產物通過過濾器507過濾後，在鑄帶器508鑄帶，形成再生滌綸切片，實現了滌綸成份的分離再利用。上述各實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。
權利要求1.一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於它包括餵料機構、醇解反應機構、連續分離機構、預縮聚機構和終縮聚機構；所述醇解反應機構包括連接所述餵料機構的出料口的醇解反應器，所述醇解反應器上設置有乙醇注入管路和冷凝器，所述醇解反應器底部設置有出料口 ；所述連續分離機構包括一號分離裝置和二號分離裝置；所述一號分離裝置連接所述醇解反應器的出料口，所述一號分離裝置的液體出口連接齊聚物接收槽，所述一號分離裝置的固料出口連接乙二醇洗滌槽；所述二號分離裝置連接所述乙二醇洗滌槽的出料口，所述二號分離裝置的液體出口連接乙二醇接收槽，所述二號分離裝置的固料出口連接棉纖維接收槽；所述預縮聚機構包括連接所述齊聚物接收槽出料口的齊聚物輸出管路，所述齊聚物輸出管路上依次設置有輸送齒輪泵、過濾器、三通和乙二醇蒸發器，所述三通還連接乙二醇注入管路和注射器，所述乙二醇蒸發器的出口設置有預縮聚反應器，所述預縮聚反應器通過管道連接真空泵，所述真空泵通過管道連接乙二醇熱井；所述終縮聚機構包括連接所述預縮聚反應器的預聚物輸出管路，所述預聚物輸出管路的輸出端連接終縮聚反應器，所述終縮聚反應器的出料口連接的終縮聚產物輸出管路上依次設置有出料齒輪泵、粘度測試儀和過濾器，所述終縮聚產物輸出管路的輸出端設置有鑄帶器；所述終縮聚反應器通過管道連接真空泵，所述真空泵通過管道連接乙二醇熱井。
2.如權利要求1所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述餵料機構包括一腔筒，所述腔筒內設置有傳動螺杆，所述傳動螺杆的動力輸入端連接電動機的輸出軸，所述腔筒的一端設置有入料口，另一端設置有出料口。
3.如權利要求1所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述醇解反應機構中的所述醇解反應器具有自動控溫加熱功能，所述醇解反應器內設置有攪拌杆。
4.如權利要求2所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述醇解反應機構中的所述醇解反應器具有自動控溫加熱功能，所述醇解反應器內設置有攪拌杆。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述連續分離機構中的所述一號分離裝置和二號分離裝置均包括一分離槽，所述分離槽底部一端設置液體出口，另一端設置固料出口，所述分離槽內設置有一條通過傳動軸帶動運行的傳動過濾帶，所述傳動過濾帶上設置有壓液輥，所述傳動過濾帶與所述固料出口相對應的一端設置有梳齒輥。
6.如權利要求1或2或3或4所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述連續分離機構中的所述乙二醇接收槽底部連接有一條乙二醇輸出管路，所述乙二醇輸出管路上設置有乙二醇循環泵，所述乙二醇循環泵輸出端連接有三條乙二醇注入管路，第一條所述乙二醇注入管路連接所述醇解反應機構中的所述醇解反應器，第二條所述乙二醇注入管路連接所述連續分離機構中的所述乙二醇洗滌槽，第三條所述乙二醇注入管路連接所述預縮聚機構中的齊聚物輸出管路；且三條所述乙二醇注入管路上均設置有一流量控制器。
7.如權利要求5所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述連續分離機構中的所述乙二醇接收槽底部連接有一條乙二醇輸出管路，所述乙二醇輸出管路上設置有乙二醇循環泵，所述乙二醇循環泵輸出端連接有三條乙二醇注入管路，第一條所述乙二醇注入管路連接所述醇解反應機構中的所述醇解反應器，第二條所述乙二醇注入管路連接所述連續分離機構中的所述乙二醇洗滌槽，第三條所述乙二醇注入管路連接所述預縮聚機構中的齊聚物輸出管路；且三條所述乙二醇注入管路上均設置有一流量控制器。
8.如權利要求1或2或3或4或7所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置， 其特徵在於所述預縮聚機構中的所述預縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的預縮聚反應器；所述終縮聚機構中的所述終縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的終縮聚反應器。
9.如權利要求5所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述預縮聚機構中的所述預縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的預縮聚反應器；所述終縮聚機構中的所述終縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的終縮聚反應器。
10.如權利要求6所述的一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於所述預縮聚機構中的所述預縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的預縮聚反應器；所述終縮聚機構中的所述終縮聚反應器為具有自動控溫加熱功能的終縮聚反應器。
專利摘要本實用新型涉及一種滌棉混紡織物分離及滌綸再聚合裝置，其特徵在於它包括餵料機構、醇解反應機構、連續分離機構、預縮聚機構和終縮聚機構；醇解反應機構包括連接餵料機構出料口的醇解反應器；連續分離機構的一號分離裝置連接醇解反應器的出料口，一號分離裝置底部分別連接齊聚物接收槽和乙二醇洗滌槽；乙二醇洗滌槽的出料口連接二號分離裝置，二號分離裝置的底部分別連接乙二醇接收槽和棉纖維接收槽；預縮聚機構包括連接齊聚物接收槽的齊聚物輸出管路，齊聚物輸出管路輸出端連接預縮聚反應器；終縮聚機構包括連接預縮聚反應器的預聚物輸出管路，預聚物輸出管路的輸出端連接終縮聚反應器，終縮聚反應器的出料口連接終縮聚產物輸出管路，終縮聚產物輸出管路末端設置有鑄帶器。
文檔編號C08J11/24GK202081049SQ20112018297
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者唐世君, 李智, 梁高勇, 汪少朋, 石巍, 賴軍 申請人:中國人民解放軍總後勤部軍需裝備研究所