一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制方法

技术领域

本发明涉及瓶级聚酯切片生产技术领域，更具体的，涉及一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制方法。

背景技术

PET瓶级聚酯切片切片，因其具有乙醛含量低、耐热性和热稳定性好，耐压、耐酸碱等特点，广泛应用于饮料包装、食品包装、医药包装、化妆品包装等领域。而且因其密度轻、强度高、无毒性等一系列作为优良特性在部分非食品领域中代替PP、PE、PVC等热塑性材料。

目前生产瓶级聚酯切片是以精对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)和乙二醇(EG)为原料，通过直接酯化连续缩聚反应生产出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯，PET聚酯进一步进行固相增粘，达到所需黏度后即得到成品。制备过程中需要加入多种添加剂，以调节产品的质量指标，聚酯瓶片目前主要应用于各种食品级塑料瓶的原材料，在生产过程中，不但要保持色值的稳定性，还要满足下游客户对色值的要求。主要指标有L值(白度，透明度)，主要跟原料PTA和EG有关；a值(红/绿指数)；b值(黄/蓝指数)，故调色是一个重要环节，目前行业内常用的做法是，生产车间送切片样品到化验分析室，化验室分析结果出来后，生产车间根据切片样品色值结果调整蓝度剂和红度剂的流量，浪费人力物力，且其结果具有滞后性。

通过上述分析，目前的色值调整过程存在的问题及缺陷为：耗费人力物力且色值检测结果滞后，影响生产效率。为此提供一种简单、高效的瓶级聚酯色值检测及调整蓝度剂和红度剂流量的方法具有重要意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有色值调整过程存在耗费人力物力、效率低的问题，提高生产效率，本发明提供了一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制方法。

为解决上述问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制方法，包括下列步骤：

S1、确定色值控制系统瓶级聚酯切片色值目标，即预定色值参考值；

S2、通过色值分析仪对去往终聚反应釜出料口的聚酯熔体a值、b值进行检测，色值控制系统将色值检测结果通过DCS控制台的计算模块反馈回红度剂和蓝度剂气动调节阀；

S3、色值控制系统通过调节阀来改变红度剂和蓝度剂的流量，以达到色值调节的目的。

DCS控制台可设定需要的a值、b值，DCS控制台可实时分别调节蓝度剂和红度剂流量。具体调节方式如下：

色值分析仪实时监测终聚反应釜出料口的聚酯熔体色值，反馈给DCS控制台计算模块熔体色值信号，计算模块将实时熔体色值与色值参考值进行比较，并计算出调整后的蓝度剂和红度剂流量，调整流量通过下式计算而得：

蓝度剂流量计算公式：M1±0.1(检测a值)＝±0.8kg/h(自动调整量)；

红度剂流量计算公式：M2±0.1(检测b值)＝±1.2kg/h(自动调整量)；

控制系统模块接收计算模块反馈的蓝度剂和红度剂流量信号，用于自动调节红度剂和蓝度剂气动调节阀。

通过调整蓝度剂和红度剂流量，以改善后续批次聚酯色值。

进一步地，所述蓝度剂和红度剂均为色素分散于乙二醇溶液中配置而得；

进一步地，所述蓝度剂和红度剂使用色素为蓝色液体调色剂285-10135-2、红色液体调色剂283-10068-2；配置乙二醇-色素分散液蓝度剂和红度剂浓度分别为300ppm、150ppm；配置温度：55℃。

本发明的另一目的在于提供一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制系统，所述色值控制系统包括：

色值在线监测模块，用于实时监测聚酯熔体的色值，反馈给计算模块熔体色值信号；

计算模块，接收色值在线检测模块反馈的聚酯熔体色值信号，用于计算模块将实时熔体色值与色值参考值进行比较，并计算出调整后的蓝度剂和红度剂的流量，反馈给系统控制模块；

控制系统模块，接收计算模块反馈的蓝度剂和红度剂流量信号，用于自动调节红度剂和蓝度剂气动调节阀，实现对后续批次聚酯熔体的色值调节。

本发明的另一目的在于提供一种一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制装置，所述色值控制装置设置有：DCS控制台、色值分析仪、红度剂配置罐、蓝度剂配制罐、气动调节阀、流量计。

进一步地，所述色值分析仪通过管道与终缩聚反应釜出料口连接；所述色值分析仪通过电信号与DCS控制台连接。

进一步地，所述蓝度剂配制罐、红度剂配制罐通过管道分别与气动调节阀连接。

进一步地，所述气动调节阀通过管道分别与流量计连接。

进一步地，所述流量计通过管道分别与预缩聚反应釜进料口连接；所述流量计通过电信号与DCS控制台连接。

以上发明结果，将反映出料瓶级聚酯色值检测结果时长由原来的12小时缩短至4小时，节省了人力物力，并且极大的提高了生产效率，提高了瓶级聚酯色值稳定性与准确性，最终得到稳定的色值满足客户需求。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述的一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制方法的工艺流程示意图。

图2是本发明所述的色值控制系统的控制方法示意图。

图3是本发明所述的色值控制系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明实施方式中所涉及到的瓶级聚酯切片生产技术做适当简化及省略，并不代表实际生产工艺。

以下实施案例中，蓝度剂和红度剂均可参考以下步骤配置得到：

将蓝色液体调色剂285-10135-2、乙二醇按照2525：5的质量比加入蓝度剂配制罐中，蓝度剂配制罐升温至55℃，开启搅拌混合2小时，配置得浓度为300ppm的蓝度剂。

将红色液体调色剂283-10068-2、乙二醇按照3030：3的质量比加入红度剂配制罐中，红度剂配制罐升温至55℃，开启搅拌混合2小时，配置得浓度为150ppm的红度剂。

一种PET瓶级聚酯切片的制备方法如下：

将对苯二甲酸、乙二醇、三氧化二锑配、添加剂制得到浆料，浆料中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.12-1.20，催化三氧化二锑的的用量为180-200ppm；所得浆料料连续均匀地地输送经第一酯化反应釜和第二酯化反应釜组成的酯化系统中进行酯化反应，其中酯化釜反应温度为242-260℃，当对苯二甲酸乙二醇酯的转化率达到90％～100％时，将对苯二甲酸乙二醇酯低聚物连续稳定地从酯化釜中输送经预缩聚反应釜和终缩聚反应釜组成的熔融缩聚反应釜进行熔融缩聚反应，当终聚反应釜搅拌器电机电流达到185-220A时出料。

将瓶级聚酯终聚物熔体输送至结晶切粒系统进行切粒成型与结晶，其中，结晶切粒系统工艺水的温度为98℃。

通过色值分析仪实时监测终聚反应釜出料口的聚酯熔体的a值与b值，将色值分析仪检测的a值与b值，通过电信号反馈到DCS控制台，DCS控制台内部的计算模块对得到的a值和b值进行运算，与设定色值SP值进行比较，SP值为国标、行标以及企标中的一种，根据检测到的a值和b值，与SP值的偏差，通过计算，得到OP值，OP值为气动调节阀的开度，然后输出OP值信号。

表1为经测定后得到的测量a值与自动调整量的对应关系。

表1

表2为经测定后得到的测量b值与自动调整量的对应关系。

表2

根据上述表1和表2得出的蓝度剂流量计算公式：M1±0.1(检测a值)＝±0.8kg/h(自动调整量)以及红度剂流量计算公式：M2±0.1(检测b值)＝±1.2kg/h(自动调整量)。

控制系统模块接收计算模块反馈的OP信号，从而去自动调节红度剂和蓝度剂气动调节阀的开度，改变蓝度剂和红度剂的流量，通过调整蓝度剂和红度剂流量，以改善后续批次瓶级聚酯色值。

本发明的一种瓶级聚酯切片生产过程中的色值控制方法是针对，聚合反应后的熔体直接在线进行色值自动分析，而现有常见的常规做法是，聚合反应后的熔体经过切粒机切成切片粒子后，取样做切片色值分析，并且本发明中直接进行“在线测量得到的色值”与常规做法中“取样切片进行分析得到的色值”，呈一种正比例对应关系。通过对“当前监测到的色值”的自动监测和色素加入量自动调整，从而达到“在线测量得到的色值”的监测值，在要求的范围内并且无限于接近设定的“取样切片进行分析得到的色值”的对应值。