摘要:由于废塑料回收途径不一样,造成其杂质含量和回收价格相差很大。以往再生纺化纤行业依靠人工经验配料很难找出既符合工艺条件,又使产品的单位原材料消耗及成本最低的配比。本文根据约束线性规划原理及涤纶短纤维生产过程中物理变化的内在联系,建立了中空涤纶短纤维配料的数学模型,该模型充分考虑了再生涤纶短纤维生产的工艺要求,得到了适合生产需要的配料结果。通过物流管理信息系统接口输出配料表,进行实例模拟配料,它比常规配料更科学,真正实现了数字配料。
关键词:废塑料,再生纺,优化配料,数学模型,物流信息系统
目前,再生涤纶短纤维生产过程中,配料往往凭借配料人员的经验积累进行,即使采用手工计算也非常繁琐,很难找出既符合工艺条件,又使产品的单位原材料消耗及成本最低的配比。
本文研究的目标是通过改革配料方式,通过计算机自动计算得到配料结果,实现资源的合理利用,从而降低再生涤纶短纤维生产成本,以最佳的配料比获得最大的经济效益。
1 引言
利用回收的PET饮用瓶、废丝、块料等为原料,通过分离、清洗、分拣等废料处理过程,再经过干燥、熔化、过滤、牵引、卷曲等工艺过程,最后生产出高档的差别化、多功能再生涤纶短纤维,其工艺流程如图1所示。
由于废塑料货源多而不稳定,其水分含量、杂质(PVC、瓶盖、纸片)含量不同,造成颜色、粘度、熔点等都参差不齐,且呈动态变化。生产工艺上,如果以同一种瓶片为原料直接纺丝,因其粘度偏高,易造成熔融过程中的阻力增加。同时,也由于瓶片的单位体积下容量偏少会造成生产成本提高及纺丝压力不足等情况,因此需要加入一定量的其它物料,而且加入料的配比并无规律可循,具有相当大的不确定性。
配料是再生纺化纤行业最至关重要的一环,它是根据不同规格型号的涤纶短纤维工艺条件要求,合理搭配各种原料,在满足操作工艺要求的前提下,尽可能降低PET原料的成本。不合理的配料结果会造成粘度增加、颜色失真,严重者可能造成大量的二级丝、废丝。
在许多配料算法过程中,一般都是采用清晰性线性规划方法,没有考虑在实际操作中,由于天气原因、烧损原因等,往往希望配料结果中某些指标的含量尽量偏离规格限额,而线性规划模型中严格约束条件往往造成配料结果中废PET料的各成分含量处在允许区间的端点上,这在生产工艺中是不希望见到的。
在本文中提出的模糊成分约束线性规划模型为解决这个问题提供了一条思路,提高了配料模型的灵活性和实用性,配料人员可以根据自己的主观判断和客观情况,对约束条件满足水平作出不同的估计,从而得到在相应情况下的满意解,使配料过程更具柔性。