[發明專利]一種熔體直紡生產PBT彈性長絲的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410080276.5
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103835013A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 俞新樂;馬健
• 申請（專利權）人: 無錫市興盛新材料科技有限公司
• 主分類號: D01D13/00
• 分類號: D01D13/00;D01F6/62
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

?本發明涉及PBT彈性長絲的生產技術領域，具體地說是一種低粘熔體長距離輸送、紡絲箱體前就近液相增粘、高粘熔體最短停留時間分配的熔體直紡生產PBT彈性長絲的裝置及方法。

背景技術

目前，世界上所有的PBT紡絲均采用切片紡工藝。主要是通過三釜流程將PTA與BDO聚合為特性粘度為1.0dl/g左右的聚酯熔體,經過鑄帶、冷卻、切粒制成PBT聚脂切片。再將PBT聚脂切片進行干燥、螺桿加熱再熔融擠出至紡絲箱體進行POY長絲的生產。

切片紡工藝的不足之處是：PBT熔體必須經過冷卻切粒→干燥除水→螺桿加熱再熔融工序，實際上是經歷了一個降溫再升溫的重復過程。切片生產過種中需要大量循環水（冷凍水）帶走熱量，螺桿熔融過程又需要大量電力提供熱量，此重復過程浪費了大量能源，產品能耗較高。而且，切片紡流程中僅切片干燥一道工序就需要8～10hr的停留時間，工藝流程長、生產效率底。再者，切片干燥過程的熱空氣以及螺熔融過程的高剪切熱都會對PBT的色相及分子量分部產生不良影響，POY成品的穩定性不好，不同批次產品物理性能的重復性較差。

發明內容

本發明的目的是針對PBT切片紡技術中存在的能耗高、流程長、產品質量不穩定的缺點，提供了一種低粘熔體長距離輸送、紡絲箱體前就近液相增粘、高粘熔體最短停留時間分配的熔體直紡生產PBT彈性長絲的裝置及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案解決的：

一種熔體直紡生產PBT彈性長絲的裝置，包括依次相連的漿料配制罐、酯化反應器、預縮反應器、預聚物過濾器、預聚物冷卻器和終聚反應器，其特征在于所述的終聚反應器中部設置的低粘熔體出料口與熔體過濾器相連通，熔體過濾器通過熔體泵將低粘熔體沿保溫管道輸送至液相增粘反應器，液相增粘反應器的出料口直接通過輸送管與直紡裝置的進料口相連通。

所述液相增粘反應器的進料口和出料口處的輸送管道上皆設有在線粘度監測計。

所述的保溫管道內的溫度控制在220℃-250℃。

所述液相增粘反應器和直紡裝置的氣相出口分別通過管道與液相增粘真空系統相連。

所述的液相增粘真空系統包括捕集汽相中易凝組份的汽相冷凝器與抽走汽相中不凝組份的羅茨風機和液環泵，羅茨風機的進口接2.5bar精氮以調節液相增粘真空系統的真空度。

一種熔體直紡生產PBT彈性長絲的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟：

a、將稱量好的原材料放入漿料配制罐進行漿料配制，漿料配制好后放入酯化反應器中進行酯化反應；

b、接著將酯化物投入預縮反應器中進行預縮反應，制得的預聚物依次經預聚物過濾器和預聚物冷卻器進行過濾冷卻處理后輸送至終聚反應器；

c、終聚反應器中部的低粘熔體出料口將粘度為0.5～0.6dl/g的低粘熔體輸送至熔體過濾器過濾后通過熔體泵將低粘熔體沿保溫管道輸送至液相增粘反應器；

d、低粘熔體在液相增粘反應器中進一步脫灰，生成紡絲目標粘度為M±0.01dl/g（M為紡絲目標粘度中心值，可設定為0.8～1.1dl/g）的高粘熔體后有齒輪泵直接輸送至直紡裝置進行紡絲，即可得到PBT彈性長絲。

所述步驟c中的保溫管道內的溫度控制在225～245℃且低粘熔體在保溫管道內的輸送時間為0.5～0.7h。

所述步驟d中的液相增粘反應器為臥式反應器，且液相增粘反應器內的反應溫度為235～255℃、停留時間為0.5～1.3h、操作壓力為0.15～0.20KPa/a。

所述步驟d中的液相增粘反應器的進出料皆采用在線粘度監測計進行實時監測。

所述步驟d中的液相增粘反應器和直紡裝置的氣相出口分別通過管道與液相增粘真空系統相連，該液相增粘真空系統包括捕集汽相中易凝組份的汽相冷凝器與抽走汽相中不凝組份的羅茨風機和液環泵，羅茨風機的進口接2.5bar精氮以調節液相增粘真空系統的真空度。

本發明相比現有技術有如下優點：

本發明通過將終聚反應器中的低粘熔體輸送至液相增粘反應器進行增粘后直接送至直紡裝置（紡絲箱體），用于直紡裝置前的能耗將下降至切片紡工藝的38%，大大降低了產品的能耗；同時將紡絲原料由終聚反應器至直紡裝置的時間縮短為切片紡的20%以下，且直紡裝置轉換品種將不再需要聚脂切片轉產，同樣聚酯切片轉產也不再影響直紡裝置運行，兩套裝置操作柔性都得到極大提高。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖。