[發明專利]聚乳酸消光纖維直接紡絲生產工藝

有效

• 申請號: 201610233620.9
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105803565B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 王維平;王精峰;徐祎
• 申請（專利權）人: 河南省龍都生物科技有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/08;D01D13/00;D01D13/02;D01D1/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙)41131
• 代理人: 朱俊峰

技術領域

本發明屬于聚乳酸聚合技術領域，尤其涉及一種聚乳酸消光纖維直接紡絲生產工藝。

背景技術

聚乳酸聚合工序包括預聚和終聚。需要聚合的熔體首先要經過預聚，預聚的設備是一個立式圓柱體形狀的罐體，罐體頂部沿垂直方向設有預聚合管。需要預聚合的熔體從預聚合管的上端定量進入預聚合管內，靠自身重力并從上向下平穩向下流動到罐體內。由于熔體與預聚合管管壁的摩擦因數，預聚合管中心的熔體向下流動速度比預聚合管管壁處的熔體向下的流動速度要快，而且預聚合管管壁處的溫度與預聚合管中心的溫度也有差別。而理想的狀況是；1、熔體在恒定速度狀態下向下流動；2、預聚合管內熔體向下流動時每個層面的管壁與預聚合管中心的溶體溫度最好也是一樣的；3、由于終聚后用于輸送聚乳酸的輸送管道較長，靠近管壁的高聚物熔體粘稠度特別大，聚乳酸熔體在輸送過程中因熔體流速不均勻造成的高聚物分子量分布較寬（不均勻）問題，雜質不能有效地過濾掉，從而影響到紡絲品質。為達到此目的，預聚合管內需要裝配數組混料預熱器，以滿足聚合工藝的要求。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種能將預聚合管內壁與中心處的熔體保持基本等速向下流動、并能把預聚合管內壁與中心處的熔體進行交換混合保持溫度一致、在終聚后輸送過程中混合均勻的聚乳酸消光纖維直接紡絲生產工藝。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：聚乳酸消光纖維直接紡絲生產工藝，所述生產工藝采用的聚乳酸消光切片生產設備包括聚合框架和紡絲箱體，聚合框架上自上而下依次設有攪拌罐、初聚罐和終聚罐，攪拌罐底部通過第一輸料管與初聚罐頂部連接，第一輸料管上設有聚乳酸預聚混料裝置、第一自動控制閥和第一計量泵，初聚罐底部通過第二輸料管與終聚罐頂部連接，第二輸料管上設有第二自動控制閥和第二計量泵，終聚罐底部連接有第三輸料管，第三輸料管上沿熔體流動方向依次設有第三計量泵和動靜一體管道式混料裝置，紡絲箱體內設有紡絲計量泵和紡絲組件,第三輸料管的出料口伸入到紡絲箱體內并與紡絲計量泵的進料口連接,紡絲計量泵的出料口與紡絲組件的進料口連接；

所述生產工藝包括以下步驟：

（1）、將質量份數為0.2％～3％的二氧化鈦添加到參與聚合的催化劑和穩定劑中充分融合成為懸浮液，將懸浮液注入到攪拌罐內，同時向攪拌罐內注入丙交酯熔體，開啟攪拌罐工作，攪拌熔體20～40min，直到混合均勻后停止攪拌；

（2）、打開攪拌罐底部的第一自動控制閥，通過第一計量泵將丙交酯熔體混合物經第一輸料管落入到初聚罐內進行初步聚合作業，在丙交酯熔體混合物自身重力的作用下，丙交酯熔體混合物通過聚乳酸預聚混料裝置的過程中進行預熱混合后進入初聚罐內，在初聚罐內進行初步聚合作業為溫度為100～150℃，初步聚合作業的時間為1～2h，壓力為0.2MPa，初步聚合作業后，丙交酯、二氧化鈦、催化劑和穩定劑的混合物被聚合成為粘稠的聚乳酸熔體；

（3）、打開初聚罐底部的第二自動控制閥，通過第二計量泵將聚乳酸熔體經第二輸料管落入到終聚罐內進行最終聚合作業，最終聚合作業為溫度為150～280℃，最終聚合作業的時間為1～6h，壓力為0.3MPa；

（4）、打開終聚罐底部的第三自動控制閥，終聚罐內的聚乳酸熔體經第三輸料管排出，第三計量泵為聚乳酸熔體提供計量、過濾和輸送的動力，動靜一體管道式混料裝置對聚乳酸熔體進行混合，第三計量泵將聚乳酸熔體計量并輸送到紡絲箱體內；

（5）、紡絲計量泵將聚乳酸熔體計量增壓后進入到紡絲組件,紡絲組件將聚乳酸熔體紡制成聚乳酸纖維。

聚乳酸預聚混料裝置包括沿垂直方向設置的預聚合管，預聚合管內自上而下至少設有兩個混料預熱器，所有的混料預熱器均結構相同；

每個混料預熱器均包括具有同一條中心線的第一上錐形導流筒、第二上錐形導流筒、第一下錐形導流筒、第二下錐形導流筒、上分流錐筒和下分流錐筒；