Trong thị trường hàng hóa nhựa tái chế, không phải tất cả mảnh PET đều được định giá như nhau. Hệ thống phân cấp giá bị chi phối nghiêm ngặt bởi yêu cầu ứng dụng hạ nguồn. Ở cấp cao nhất của tái chế cơ học là sản xuất mảnh rPET cấp sợi. Những vật liệu này không dành cho đai đóng gói cấp thấp hoặc ép phun dày; chúng được thiết kế cho quá trình kéo sợi hóa học của xơ polyester staple (PSF) hoặc sợi filament liên tục.
Khi nhà sản xuất dệt may đùn polymer nóng chảy qua các spinneret siêu nhỏ (thường đường kính dưới 0,3mm), dung sai vật lý và hóa học gần như bằng không. Bất kỳ sai lệch nào về tính toàn vẹn của polymer đều dẫn đến đứt sợi, tắc nhanh bộ lọc nóng chảy và thời gian ngừng sản xuất tốn kém. Do đó, tiêu chuẩn chất lượng mảnh rPET không phải là chủ quan; chúng được xác định bởi các giới hạn cứng nhắc, có thể đo lường được đối với các chất gây ô nhiễm cụ thể.
Ba chỉ số chất lượng bất di bất dịch
Để được phân loại là mảnh rPET cấp sợi, đầu ra từ dây chuyền rửa phải vượt qua phân tích phòng thí nghiệm nghiêm ngặt tập trung vào ba điểm hỏng hóc chính:
1. Mối đe dọa nhiệt: Ô nhiễm PVC (< 50 PPM) Polyvinyl Clorua (PVC) là kẻ thù tuyệt đối của kéo sợi polyester. Vì PVC và PET có điểm nóng chảy tương tự nhưng hồ sơ phân hủy nhiệt khác xa nhau, bất kỳ PVC nào có trong máy đùn sẽ cháy và giải phóng axit clohydric. Axit này hoạt động như chất xúc tác, làm suy giảm mạnh chuỗi phân tử PET, làm cho polymer nóng chảy chuyển sang màu nâu và giảm nghiêm trọng độ nhớt nội tại (IV). Kiểm soát hàm lượng PVC trong mảnh PET đòi hỏi can thiệp thượng nguồn nghiêm ngặt. Nó không thể được rửa sạch; nó phải được loại bỏ vật lý thông qua phân loại thủ công hoặc phân tách quang học trước khi vật liệu đi vào máy nghiền PET hạng nặng.
2. Dư lượng hóa chất: Độ pH (< 8) Làm sạch nặng đòi hỏi xà phòng hóa mạnh. Các dây chuyền tái chế công suất cao sử dụng xút (NaOH) trong dây chuyền rửa PET nóng để hòa tan dầu hữu cơ và chất kết dính cứng đầu. Tuy nhiên, nếu dung dịch có tính kiềm cao này còn sót lại trên nhựa, nó sẽ gây thủy phân hóa học trong quá trình nấu chảy hạ nguồn. Để đạt được cấp sợi, giá trị pH của mảnh cuối cùng phải được trung hòa xuống dưới 8. Điều này được thực hiện cơ học thông qua chà xát mạnh trong máy rửa ma sát tốc độ cao, sau đó là các bể rửa sâu nhiều giai đoạn để pha loãng và cô lập hóa chất mang theo.
3. Rào cản vật lý: Độ ẩm (< 1%) PET là vật liệu hút ẩm, nghĩa là nó hấp thụ nước. Nếu độ ẩm vượt quá 1% (hoặc thậm chí 0,5% đối với sợi siêu mịn), các phân tử nước sẽ phản ứng với chuỗi polymer PET ở nhiệt độ đùn (khoảng 280°C). Sự thủy phân nhiệt này làm giảm mạnh trọng lượng phân tử, dẫn đến sợi giòn dễ đứt dưới lực căng.
Cấu hình cơ học để kiểm soát độ ẩm
Đưa độ ẩm từ quá trình rửa ngâm hoàn toàn xuống dưới 1% đòi hỏi cơ sở hạ tầng sấy chuyên dụng. Dựa vào bay hơi tự nhiên là không thể trong môi trường công nghiệp.
Theo cấu hình kỹ thuật của Shuliy Group, giai đoạn đầu sử dụng máy sấy ly tâm (vận hành với động cơ 37kw cho công suất 3000kg/h). Lực G mạnh do rôto tạo ra loại bỏ tới 98% nước bề mặt. Tuy nhiên, để đảm bảo thông số nghiêm ngặt cho mảnh rPET cấp sợi, vật liệu phải được vận chuyển qua đường ống sấy nhiệt. Phun khí nóng (thường qua hệ thống ống dài 15-20 mét) làm bay hơi độ ẩm vi mô còn lại bên trong các kẽ hở của mảnh.
Cuối cùng, sản xuất vật liệu cấp sợi không chỉ là có máy rửa làm sạch nhựa. Đó là vận hành một hệ thống hóa học và cơ học đồng bộ được thiết kế để kiểm soát chặt chẽ phần triệu PVC, trung hòa pH và loại bỏ độ ẩm.
