[發(fā)明專利]聚合物著色用液體著色劑注入裝置及注入方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011124259.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112403396A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂仕銘;杜長(zhǎng)森;陳雅娟;馮淑芹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州世名科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J4/00
• 分類號(hào): B01J4/00;B01J4/02
• 代理公司: 昆山中際國(guó)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32311
• 代理人: 盛建德;孫海燕

本發(fā)明涉及一種聚合物著色用液體著色劑注入裝置，包括通過(guò)管路依次連接的儲(chǔ)料罐、螺桿泵、三通閥、電磁閥和聚合釜，所述電磁閥與聚合釜之間設(shè)有若干組并聯(lián)連接的注射器，所述注射器上設(shè)有導(dǎo)管以及與該導(dǎo)管相互連通的物料入口和噴射嘴，所述物料入口通過(guò)管路連接于電磁閥，所述噴射嘴連接于所述聚合釜。本申請(qǐng)所述裝置及方法實(shí)現(xiàn)了聚合物著色用液體著色劑的連續(xù)注入，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作量小、聚合物液體著色劑注入效率高、可減少堵塞和粘壁的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體著色劑注入裝置，具體涉及一種解決堵塞和粘壁的聚合物著色用液體著色劑注入裝置及注入方法，適用于在高溫聚合時(shí)將液體著色劑注入熔融聚合物中。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)工藝中，使用色母粒、色粉等著色劑進(jìn)行著色，是聚酯、聚酰胺等聚合物材料形成的塑料或纖維的主要著色方式，但是直接使用色粉著色，容易造成環(huán)境污染，且著色均勻性差、著色力和鮮艷度低，使用色母粒進(jìn)行著色，則面臨著著色均勻性差、鮮艷度低、聚合物材料需要二次熔融等問(wèn)題。液體著色劑是指以有機(jī)溶劑、聚合物單體等液體溶劑為載體，將顏料等著色劑分散在上述載體中，形成的一種著色劑，在部分文獻(xiàn)中，液體著色劑被稱為色油或溶劑型色漿。因此，為了解決上述問(wèn)題，在聚合物反應(yīng)過(guò)程中，在其熔融狀態(tài)下，直接加入液體著色劑進(jìn)行著色，是近年來(lái)重點(diǎn)研究的聚合物著色方式，而實(shí)現(xiàn)該著色方式的核心難題之一，就是在高溫下如何實(shí)現(xiàn)液體著色劑的注入。

國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)出了一系列注入裝置。專利號(hào)為CN108893795A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種阻燃有色細(xì)旦滌綸工業(yè)絲的加工設(shè)備及工藝，先將原料進(jìn)行打漿、酯化，注入阻燃劑進(jìn)行聚合，然后進(jìn)行高溫融化，使其融化為熔融態(tài)，再由色油注入管注入色油進(jìn)行混合，最后由噴絲板噴出，此過(guò)程中色油的注入溫度設(shè)置與熔融態(tài)原料溫度相同，確保熔體的均勻性，但在高溫狀態(tài)下色油中的一些著色劑可能會(huì)升華，從而使色油變厚，導(dǎo)致色油注入管堵塞。專利號(hào)為CN103382580B的中國(guó)專利公開(kāi)了一種在線注入連續(xù)切換裝置及其切換方法，該裝置的工作流程為添加物料、平衡壓力、注入著色劑、更換著色劑、停止加料，其中更換著色劑時(shí)，需切斷物料注入連通管且等待壓力達(dá)到要求等步驟，再將物料注入連通管從注入連接座上拆下，連同物料注入導(dǎo)桿一起拔出，安裝上另一套提前準(zhǔn)備好的著色劑所需電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)、可調(diào)換式添加物料裝置及物料控制裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)在線切換顏色，但切換時(shí)相當(dāng)于把半套的裝置拆下?lián)Q上另一套且耗時(shí)長(zhǎng)。專利WO2018154506公開(kāi)了一種將液體制劑注射到熔融聚合物中的設(shè)備及方法，該設(shè)備為一種注射器，該注射器包括細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管，導(dǎo)管中可滑動(dòng)地布置細(xì)長(zhǎng)銷，其能夠?qū)⑺幸后w制劑從導(dǎo)管中排出，導(dǎo)管的出口伸入到擠制器中的熔融聚合物流中且設(shè)置與熔融聚合物流同向的流動(dòng)通道，注射器兩個(gè)分別布置于卷軸兩端，卷軸固定于擠制器上使兩個(gè)注射器分布于聚合物流兩邊，且其中一個(gè)注射器的流動(dòng)通道與熔融聚合物流連通，當(dāng)一個(gè)注射器發(fā)生堵塞，可直接旋轉(zhuǎn)卷軸使注射器的流動(dòng)通道脫離熔融聚合物流，而另一個(gè)注射器的流動(dòng)通道與熔融聚合物流連通，此時(shí)堵塞的注射器可直接取下進(jìn)行清洗，該專利給出了堵塞解決方案，但將注射器導(dǎo)管伸入到熔融聚合物流中可能會(huì)使導(dǎo)管被污染且導(dǎo)管出口易產(chǎn)生堵塞，且沒(méi)有考慮到溫度差的影響。

使用乙二醇基色漿直接注入聚合體系進(jìn)行原位聚合著色等工藝中，將乙二醇基色漿等液體著色劑注入到聚合釜中的熔融聚合物材料時(shí)，由于其高度濃縮，所以需要緩慢且少量地注入，聚合釜中的熱量沿注入裝置導(dǎo)管向其入口處傳導(dǎo)，所以導(dǎo)管在其入口和出口之間存在溫度梯度，由此導(dǎo)致乙二醇基色漿中的部分原料在通過(guò)導(dǎo)管的過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生升華或蒸發(fā)，隨著原料的升華或蒸發(fā)，乙二醇基色漿可能會(huì)增稠，因而可能導(dǎo)致導(dǎo)管壁上粘附部分著色劑，難以清洗，影響下一次使用，造成色差，也可能會(huì)使導(dǎo)管出口堵塞。此外，緩慢進(jìn)料使液體著色劑長(zhǎng)時(shí)間加熱，從而容易產(chǎn)生固體降解物，因而導(dǎo)致出口堵塞。

目前，解決注入裝置堵塞的常用方法是：使其脫離設(shè)備并清潔，在脫離之前，流動(dòng)通過(guò)設(shè)備的聚合物的壓力必須減小，而且必須停止后續(xù)處理。在清潔過(guò)程中的停工時(shí)間約1-2小時(shí)，這將大大影響生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容