[發(fā)明專利]聚乳酸切片的連續(xù)式干燥方法及其裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410542898.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104385481A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐志萍;許賢才;高智廣;姜軍;劉永亭;孔維嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B29B13/06
• 分類號(hào): B29B13/06
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紡絲纖維的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚乳酸切片的連續(xù)式干燥方法及其裝置。

背景技術(shù)

聚乳酸纖維是一種可完全生物降解的合成纖維，它可從谷物中取得，其制品廢棄后在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)，不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)造成污染，同時(shí)，聚乳酸纖維具有很多優(yōu)異的性能，因此是非常值得推廣的一種纖維材料，然而目前，國(guó)內(nèi)聚乳酸纖維的生產(chǎn)依然停留在實(shí)驗(yàn)室和小批量生產(chǎn)的程度上。目前，聚乳酸切片的干燥方法一般采用間歇式真空干燥，由于間歇式真空干燥的設(shè)備投資低，生產(chǎn)靈活性較突出，但在裝、卸料式人員操作較多，人工成本相對(duì)較高，效率低，能耗高，批間差異大，只適用于小批量、多品種的生產(chǎn)裝置之中，難于滿足現(xiàn)代化高速紡織生產(chǎn)的要求，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，石油資源的逐漸匱乏，對(duì)聚乳酸纖維的需求也會(huì)逐漸增加，小批量生產(chǎn)已經(jīng)無(wú)法滿足未來(lái)聚乳酸纖維的生產(chǎn)，因此需要較大規(guī)模的聚乳酸紡絲切片干燥方法，即聚乳酸紡絲切片的連續(xù)式干燥方法。

然而，常規(guī)的連續(xù)式干燥方法無(wú)法滿足聚乳酸切片的干燥要求，主要是因?yàn)榫廴樗峤Y(jié)晶困難，結(jié)晶速率低。由于聚乳酸的單體分子，乳酸分子中有個(gè)手性碳，根據(jù)構(gòu)象不同可分為左旋和右旋。在自然界中，以左旋為主導(dǎo)。在主流聚合方法中，先要合成乳酸的二聚體，也就是丙交酯，然后再聚合。這樣做是便于重結(jié)晶提純，讓反應(yīng)可控。在丙交酯中，由于有兩個(gè)手性碳分子，因此丙交酯可以分為左旋、右旋和內(nèi)消旋三種，其中左旋占多數(shù)。人們可以通過(guò)多次重結(jié)晶來(lái)提高左旋丙交酯的含量，但是在工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)加大成本，因此不少聚乳酸的左旋丙交酯含量不高，即結(jié)晶能力低。

在實(shí)際的生產(chǎn)中，由于聚乳酸純度不夠，結(jié)晶速率慢，導(dǎo)致結(jié)晶度不高，因此在連續(xù)式干燥中如何解決聚乳酸的結(jié)晶問(wèn)題是當(dāng)前紡絲生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)晶速率快、結(jié)晶過(guò)程簡(jiǎn)單的聚乳酸紡絲切片的連續(xù)式干燥方法及其裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種聚乳酸切片的連續(xù)式干燥方法，包括如下步驟：

切片由輸送系統(tǒng)送到切片料倉(cāng)；

切片料倉(cāng)內(nèi)的切片依次進(jìn)入雙風(fēng)道結(jié)晶器的第一結(jié)晶室和第二結(jié)晶室，風(fēng)機(jī)吹出的一路氣流經(jīng)第一加熱器加熱后進(jìn)入雙風(fēng)道結(jié)晶器的第一結(jié)晶室使進(jìn)入第一結(jié)晶室的切片預(yù)結(jié)晶，風(fēng)機(jī)吹出的另一路氣流經(jīng)第二加熱器加熱后進(jìn)入雙風(fēng)道結(jié)晶器的第二結(jié)晶室使從第一結(jié)晶室進(jìn)入第二結(jié)晶室的切片進(jìn)一步結(jié)晶；

從第一結(jié)晶室和第二結(jié)晶室流出的氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器，經(jīng)凈化后再由風(fēng)機(jī)送到第一加熱器和第二加熱器加熱，加熱后的氣流再進(jìn)入第一結(jié)晶室和第二結(jié)晶室使切片結(jié)晶，形成結(jié)晶循環(huán)過(guò)程；

在雙風(fēng)道結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶后的切片連續(xù)進(jìn)入干燥塔內(nèi)，從干燥塔下部流向塔頂?shù)母蔁釅嚎s空氣對(duì)從干燥塔頂部下移的切片進(jìn)行干燥。

進(jìn)一步地，所述氣流的溫度先由設(shè)置在所述風(fēng)機(jī)與所述第一加熱器和所述第二加熱器之間的冷卻器冷卻再由設(shè)置在所述第一加熱器和所述第二加熱器上的溫度控制器控制。

進(jìn)一步地，所述切片在所述第一結(jié)晶室內(nèi)進(jìn)行預(yù)結(jié)晶的溫度為90-100℃，所述切片在所述第二結(jié)晶室內(nèi)進(jìn)一步結(jié)晶的溫度為100-108℃。

進(jìn)一步地，所述切片在所述雙風(fēng)道結(jié)晶器中的結(jié)晶時(shí)間共為10-15min。

進(jìn)一步地，所述干熱壓縮空氣的露點(diǎn)溫度≤-85℃。

進(jìn)一步地，所述切片在所述干燥塔內(nèi)的干燥溫度設(shè)為103-108℃。

進(jìn)一步地，所述切片在所述干燥塔內(nèi)的干燥時(shí)間為6-7h。

進(jìn)一步地，所述切片干燥后的含水量控制在30PPM以下。

本發(fā)明還提供了一種聚乳酸切片的連續(xù)式干燥裝置，包括切片料倉(cāng)、干燥塔、以及結(jié)晶循環(huán)系統(tǒng)，所述結(jié)晶循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置有第一結(jié)晶室和第二結(jié)晶室的雙風(fēng)道結(jié)晶器，與所述第一結(jié)晶室連接的第一加熱器和與所述第二結(jié)晶室連接的第二加熱器，與所述第一加熱器和所述第二加熱器連接的風(fēng)機(jī)，以及連接在所述雙風(fēng)道結(jié)晶器側(cè)面和所述風(fēng)機(jī)之間的旋風(fēng)分離器；所述雙風(fēng)道結(jié)晶器上部與所述切片料倉(cāng)連接，所述雙風(fēng)道結(jié)晶器的下部與所述干燥塔頂部連接，所述干燥塔的下部連接有干熱壓縮空氣供應(yīng)裝置。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)機(jī)與所述第一加熱器和所述第二加熱器連接的管道上設(shè)置有冷卻器，且所述第一加熱器和所述第二加熱器上均設(shè)置有溫度控制器，用來(lái)控制所述結(jié)晶循環(huán)系統(tǒng)的溫度。