專利名稱：基于母粒注射熔體的直紡黑絲fdy加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化纖加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及直紡黑絲FDY的加工處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝。
背景技術(shù)：
滌綸細(xì)旦FDY黑絲是一種特種改性纖維，該品種是在原FDY白絲的基礎(chǔ)上添加色母粒，經(jīng)過特殊工藝加工而成，能夠省去染色環(huán)節(jié)。目前，化纖市場的產(chǎn)量急劇上升，造成滌綸產(chǎn)品供大于求的情況日益突出，再加上國家對環(huán)保的要求越來越高，國內(nèi)銷售市場化纖產(chǎn)品的競爭越來越激烈，企業(yè)要在這樣嚴(yán)峻的形勢下求得進(jìn)一步發(fā)展，必須開發(fā)差別化、功能化纖維?，F(xiàn)有的母粒采用原料斗式干燥，因料斗式干燥機(jī)用鼓風(fēng)機(jī)將熱量擴(kuò)充到母粒中 間，風(fēng)力較小、熱量不足，干燥效果差，不能到達(dá)理想的母粒含水率(20ppm以下)，母粒可紡性差。另外，隨著化纖行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，化纖產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量要求越來越高，特別是目前大多數(shù)熔體直紡企業(yè)紛紛采用環(huán)吹冷卻方式生產(chǎn)細(xì)旦或超細(xì)旦FDY絲，產(chǎn)品質(zhì)量得到了客戶的一致認(rèn)可，而且市場需求量越來越大，但目前傳統(tǒng)的切片紡企業(yè)大部分采用側(cè)吹風(fēng)冷卻方式，無法生產(chǎn)FDY細(xì)旦或超細(xì)旦纖維，主要原因是細(xì)旦或超細(xì)旦產(chǎn)品單絲纖度低，孔數(shù)多，在絲束冷卻時冷卻風(fēng)無法順利穿透絲束，造成絲束冷卻不均勻，靠近側(cè)吹風(fēng)絲窗一側(cè)的絲束冷卻效果較好，而遠(yuǎn)離側(cè)吹風(fēng)絲窗一側(cè)的絲束得不到充分冷卻；另外，側(cè)吹風(fēng)絲窗上部的風(fēng)容易被向下走動的絲束帶歪(向下帶)，從而大大降低了這部分側(cè)吹風(fēng)的冷卻效果，最終形成了毛絲或并絲，所生產(chǎn)的產(chǎn)品無法上機(jī)織造，產(chǎn)品質(zhì)量得不到客戶的認(rèn)可，因此細(xì)旦FDY絲只能采用環(huán)吹風(fēng)的冷卻方式，利用側(cè)吹風(fēng)生產(chǎn)細(xì)旦FDY —直是行業(yè)內(nèi)的瓶頸問題。差別化纖維和有色纖維的生產(chǎn)是化學(xué)纖維生產(chǎn)中的一項新技術(shù)。隨著化學(xué)纖維工業(yè)的迅速發(fā)展，差別化纖維和有色纖維的生產(chǎn)技術(shù)日益受到重視，開發(fā)和應(yīng)用新的生產(chǎn)技術(shù)成為化學(xué)纖維工業(yè)的發(fā)展趨勢之一。中國專利200610096677. 5公開了一種熔體直紡在線添加技術(shù)生產(chǎn)有色和差別化滌綸纖維的方法，該方法成功的克服了傳統(tǒng)的切片紡生產(chǎn)有色和差別化滌綸纖維存在的諸多缺點(diǎn)和不利因素，提供了一種成本低、產(chǎn)量高、工藝簡單、色差易于控制且織物功能性效果耐久性、牢度好的熔體直紡在線添加技術(shù)生產(chǎn)有色和差別化滌綸纖維的方法。但是，該方法在熔體直紡在線添加改性原料一色母粒的過程中，先將母粒干燥、熔融后，進(jìn)入改性原料的熔體輸送管道，通過過濾器過濾，然后通過注入閥加入聚酯熔體主管道，經(jīng)過高效靜態(tài)混合器混合，進(jìn)入紡絲箱體進(jìn)行紡絲。該工藝在實際應(yīng)用過程中存在一定瑕疵，主要表現(xiàn)為在生產(chǎn)黑色纖維或深色纖維時，由于黑色和深色色母粒加入的比例大,約為6% —10%，故色母粒經(jīng)融熔后，進(jìn)入改性原料的熔體輸送管道，并直接通過過濾器進(jìn)行過濾。由于其流動性較差，致使色母粒熔體過濾困難，顏料或染料在過濾器中被攔截，既造成改性原料的浪費(fèi)，又造成過濾器切換周期和紡絲組件更換周期的縮短，甚至影響正常的生產(chǎn)。如生產(chǎn)深藏青滌綸全拉伸絲(FDY)，色母粒熔體過濾器切換周期為3天，紡絲組件更換周期為I天，而生產(chǎn)特黑滌綸短纖維，色母粒熔體過濾器切換周期僅為8小時，紡絲組件更換周期為I天，難以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的要求。近年來，黑色滌綸FDY織物以其獨(dú)特布面的風(fēng)格、環(huán)保、不褪色得到消費(fèi)者的青睞，因此在市場上熱銷，需求量也越來越大。黑色滌綸FDY，可以織造一種風(fēng)韻迷人、格調(diào)清新的經(jīng)編面料“黑絲提花布”，獨(dú)特的風(fēng)格引起了眾多客商的關(guān)注，成為經(jīng)編面料市場上一個引人注目的閃光點(diǎn)，銷售趨勢方興未艾?！昂诮z提花布”是針織經(jīng)編面料中的一朵奇葩，亦是樂趕時髦青年的鐘情面料。該品采用滌綸黑絲FDY為原料，選用提花起絨組織變化，先后又經(jīng)過精練退漿、定型、柔軟整理、起絨、拉幅定型等深加工而成。以其布面除了具有手感糯軟、富有彈性、服用性佳等之 夕卜，特別是采用滌綸FDY黑絲之后，面料黑光澤深度更是迷人，所以受寵于廣大消費(fèi)者。該布料不僅可作男女休閑裝、運(yùn)動裝、童裝、校服外套等，而且產(chǎn)品用于玩具、汽車裝飾布、沙發(fā)布、鞋帽等領(lǐng)域，備受人們鐘愛且迅速流行?！昂诮z大提花面料”經(jīng)緯絲都采用滌綸FDY7 黑絲；選用提花組織紋理在噴水織機(jī)上交織而成。面料設(shè)計新穎、工藝獨(dú)特，正面格紋凸現(xiàn)立體感強(qiáng)，成為面料最突出的部位，同時還在反面采用涂層工藝，其防水、防油性更強(qiáng)，懸垂性更好等優(yōu)點(diǎn)，是制作各種箱包的時尚佳料。它不僅是制作手提包、挎包、學(xué)生書包的實惠面料，而且又是制作普通箱子、旅游背包的大眾面料，部分面料也用于制作服裝、鞋材等。由于此布價格低廉，其次是面料風(fēng)格新穎。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，近年來旅游事業(yè)的發(fā)展，箱包用量大幅上升，故此布的銷售逐漸升溫。一種舒適涼爽、透氣性佳、外觀迷人的新面料----黑絲變斜仿記憶，在市場上一經(jīng)推出，頗受眾多制衣的厚愛，預(yù)計市場銷售前景看好。據(jù)了解，該面料經(jīng)線采用滌綸FDY7 /144FXFDY7ro/36F黑絲為原料，選用斜紋變化組織，在噴水織機(jī)上織造，先后經(jīng)過預(yù)縮定型、染整等深加工而成。此布以穿著舒服、易于打理、軟而不皺、服用性好、格型迷人、并有記憶功能等優(yōu)勢，可作男女休閑風(fēng)衣、茄克衫，而且又是制作女士套裝、裙裝的時尚面料，成裝上身后，不僅俏麗嫵媚，又盡現(xiàn)誘人魅力。使用黑絲FDY做成織物，可以免除染色這一工序。據(jù)了解，滌綸染色費(fèi)在6000-7000元/噸左右，一噸滌綸染色需要200KG-355KG染料。因此使用黑絲FDY生產(chǎn)面料，不僅節(jié)省染色費(fèi)用，而且不需要對染料溶液進(jìn)行處理，真正做到“綠色環(huán)保”。生產(chǎn)滌綸黑絲FDY，國內(nèi)曾試驗從反應(yīng)釜直接加入炭黑進(jìn)行聚合，期望能夠進(jìn)行直紡黑絲，但因工藝上的瓶頸未突破，未能成功。目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家都采用母粒注射切片紡絲的工藝。該工藝路線存在如下問題
1、能耗大；主體白切片及黑母粒都需要經(jīng)過輸送、干燥、熔融擠壓過程，耗用大量能源。切片紡比母粒注射熔體直紡產(chǎn)黑絲FDY每噸需多耗能50-100元；
2、使用切片法熔融，造成降解大，紡況差，品質(zhì)較低；
3、受螺桿擠出量的限制，規(guī)模小，無法大批量生產(chǎn)。
隨著有色滌綸絲工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外對母粒注射切片紡絲提出了更高、更新的要求，促使母粒注射切片紡絲制備工藝不斷得以改進(jìn)。如何提高工藝效率以及獲得質(zhì)量優(yōu)良的有色滌綸低彈絲，減少能耗和環(huán)境污染，已成為母粒注射切片紡絲迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)工藝步驟和優(yōu)化相關(guān)最佳參數(shù)的基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，獲得品質(zhì)更加優(yōu)良、無需染色的滌綸低彈絲且可大規(guī)模生產(chǎn)的FDY黑絲；解決了現(xiàn)有技術(shù)中的紡絲飄絲、斷頭多、易產(chǎn)生蛛網(wǎng)絲、停紡位時產(chǎn)生的色度差異大以及熔體混合不均勻等技術(shù)缺陷，達(dá)到了節(jié)約后續(xù)染色等后處理工藝、節(jié)能、可減少白切片輸送、熔融過程、節(jié)省大量能源、可實現(xiàn)大規(guī)模化生產(chǎn)、無斷絲低彈性能品質(zhì)更優(yōu)良FDY黑絲的有益優(yōu)勢。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該加工工藝采用將黑色母粒注射與熔體直紡相結(jié)合獲得直紡黑絲FDY。該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝的具體加工步驟依次如下
一)、PET熔體制備取特性黏度為0.126 0. 147dl/g的全消光PET切片在溫度為120°C的干燥罐中通過暖風(fēng)干燥45 48分鐘，然后送入預(yù)結(jié)晶加熱器加熱，在預(yù)結(jié)晶加熱器左側(cè)通過隔熱管道連接有預(yù)結(jié)晶鼓風(fēng)機(jī)，所述預(yù)結(jié)晶熱風(fēng)通過所述隔熱管道由所述預(yù)結(jié)晶加熱器左側(cè)進(jìn)入以及由所述預(yù)結(jié)晶加熱器右側(cè)輸出，其中進(jìn)風(fēng)溫度為305 308°C，所述預(yù)結(jié)晶加熱器中設(shè)有中部突出的傘狀旋轉(zhuǎn)圓板，干燥后的全消光PET切片均勻位于所述旋轉(zhuǎn)板上，旋轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)速為48 52轉(zhuǎn)/分鐘，所述預(yù)結(jié)晶加熱器加熱時間在5 7小時；所述全消光PET切片熔融后的熔體由預(yù)結(jié)晶加熱器底部通過增壓泵增壓，經(jīng)過管道輸送，流入動態(tài)混合器，所述動態(tài)混合器內(nèi)設(shè)有三螺旋攪拌器，三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為135轉(zhuǎn)/分鐘；
二)、黑色母粒制備將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到20PPM以下；再將所述黑色母粒研磨成納米級顆粒，所述納米級顆粒的直徑為37 45nm。然后經(jīng)過吸料機(jī)吸入溫度為106 109°C的干燥塔干燥45 47分鐘后，喂入加熱螺桿筒加熱熔融；所述加熱螺桿筒分段加熱熔融入端段溫度312°C，中間段溫度326°C，尾端段溫度318°C;所述入端段、中間段、尾端段的長度比為I :2. 2 1 ;再將熔融擠出后的黑色母粒熔體經(jīng)過熔體過濾器過濾，然后將過濾后的熔體經(jīng)熔體計量泵計量后通過色粒注入管勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器中；其中，所述色粒注入管的注射壓強(qiáng)為6. 5MPa ;所述熔體計量泵采用泵供量方式計量；
三)、充分混合熔體在通過色粒注入管開始勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器時至充分混合攪拌完畢時的整個過程，保持三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為195 205轉(zhuǎn)/分鐘，以及保持所述動態(tài)混合器的溫度為285°C至295°C ；
四)、紡絲將充分混合均勻的熔體勻速流入紡絲箱體，經(jīng)過計量泵計量、紡絲組件噴絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻，熱輥牽伸，卷繞后得到成品；其中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在20 22°C，風(fēng)速保持在0. 3m/min ;所述熱輥的溫度為60 65°C ;所述卷繞角為32 34度；集束點(diǎn)的位置距離噴絲板550 580mm ;紡絲卷繞速度為5500 5650m/min。其中，作為一個優(yōu)選方式，上述步驟二的黑色母粒制備中，將所述黑色母粒先在分、子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到15PPM以下。其中，作為一個優(yōu)選方式，上述步驟一還可PET切片熔體制備原料PTA和MEG以及催化劑溶液按規(guī)定比例連續(xù)送入漿料配制槽中，由特殊設(shè)計的攪拌器使之充分混合并配制為恒定摩爾比(MEG/PTA)的漿料，經(jīng)漿料輸送泵連續(xù)送入酯化反應(yīng)器中。酯化反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺酯化反應(yīng)器。在第一酯化反應(yīng)器中酯化率可以達(dá)到91%;第二酯化反應(yīng)器后控制酯化率在96. 5%左右。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度、壓力和液位，可以控制反應(yīng)酯化率，同時保證裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。縮聚反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺預(yù)縮聚反應(yīng)器。第一預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力控制在IOOmbar左右，使用液環(huán)真空泵產(chǎn)生真空；控制第二預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力在IOmbar左右，其與終縮聚反應(yīng)器共用一套乙二醇蒸汽噴射泵。第二預(yù)縮聚反應(yīng)器采用齒輪泵出料，經(jīng)預(yù)聚物熔體過濾器過濾后送入終縮聚反應(yīng) 器中。設(shè)置一臺終縮聚反應(yīng)器，終縮聚反應(yīng)器中的操作壓力控制在Imbar左右。通過控制真空度使熔體的聚合度達(dá)到指標(biāo)要求。采用乙二醇蒸汽噴射產(chǎn)生真空，用液環(huán)泵作為它的排氣級。通過調(diào)節(jié)補(bǔ)加在噴射泵吸入口的乙二醇蒸汽量，控制操作真空度。噴射泵組的第一級混合冷凝器的真空度在6mbar左右。設(shè)置乙二醇蒸發(fā)器，為噴射泵提供動力蒸汽
聚酯熔體采用齒輪泵出料和增壓，經(jīng)熔體過濾器過濾后，通過特殊設(shè)計的熔體分配系統(tǒng)，一部分送熔體直接紡長絲裝置。另一部分送切片生產(chǎn)系統(tǒng)鑄帶切粒。作為一個優(yōu)選方式，上述步驟三的充分混合熔體中，保持所述動態(tài)混合器的溫度為 290 0C o作為一個優(yōu)選方式，上述步驟四的紡絲中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在21°C。同時，還有由該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝制備得到的直紡黑絲FDY。值得提出的是上述兩個優(yōu)選方式達(dá)到了 FDY黑絲品質(zhì)為其它方式的兩倍的特殊效果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果不僅能克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，可具有如下優(yōu)勢
I、黑色熔體計量采用的是熔體計量泵。它與紡絲計量泵聯(lián)動采用的是泵供量方式，這一點(diǎn)有別于切片紡黑絲采用的稱重式，精度可達(dá)到0. 01HZ，計量更加精確，確保了黑絲的黑色均勻度，同時可克服停紡位時產(chǎn)生的色度差異。2、采用動態(tài)混合器，相比于傳統(tǒng)切片紡絲螺桿，混合更加均勻。3、合適的工藝條件。一、母粒注射熔體直紡黑絲FDY，首先必須確保母粒的干燥充分，含水率必須在30PPM以下，本法采用分子篩吸附后的干空氣加熱后干燥母粒，含水率達(dá)到20PPM以下。二、黑色母粒流動性差，需要較高的溫度才能融化，因此螺桿及管道的溫度需在295°C至300°C。當(dāng)黑白熔體混合后，因黑碳粉降低了熔體的粘度，這是如果再保持高溫，將導(dǎo)致熔體降解加劇，紡絲飄絲、斷頭多，因此在這一階段要降低溫度到285°C至295°C。三、黑色FDY冷卻較快，側(cè)吹風(fēng)溫適當(dāng)提高至20°C，風(fēng)速適當(dāng)降低。四、紡黑色FDY，絲束在熱輥結(jié)晶比白色FDY快，因此熱輥溫度需適當(dāng)降低，五、黑絲FDY卷繞成型容易產(chǎn)生蛛網(wǎng)絲，因此需要調(diào)整卷繞角、卷繞張力，才能消除。通過上述工藝技術(shù)，最終制得品質(zhì)遠(yuǎn)高于切片紡絲生產(chǎn)的FDY黑絲。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實施例I :
一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該加工工藝采用將黑色母粒注射與熔體直紡相結(jié)合獲得直紡黑絲FDY。
實施例2
一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該加工工藝采用將黑色母粒注射與熔體直紡相結(jié)合獲得直紡黑絲FDY ;該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝的具體加工步驟依次如下
一)、PET熔體制備原料PTA和MEG以及催化劑溶液按規(guī)定比例連續(xù)送入漿料配制槽中，由特殊設(shè)計的攪拌器使之充分混合并配制為恒定摩爾比(MEG/PTA)的漿料，經(jīng)漿料輸送泵連續(xù)送入酯化反應(yīng)器中。酯化反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺酯化反應(yīng)器。在第一酯化反應(yīng)器中酯化率可以達(dá)到91%;第二酯化反應(yīng)器后控制酯化率在96. 5%左右。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度、壓力和液位，可以控制反應(yīng)酯化率，同時保證裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?？s聚反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺預(yù)縮聚反應(yīng)器。第一預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力控制在IOOmbar左右，使用液環(huán)真空泵產(chǎn)生真空；控制第二預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力在IOmbar左右，其與終縮聚反應(yīng)器共用一套乙二醇蒸汽噴射泵。第二預(yù)縮聚反應(yīng)器采用齒輪泵出料，經(jīng)預(yù)聚物熔體過濾器過濾后送入終縮聚反應(yīng)器中。設(shè)置一臺終縮聚反應(yīng)器，終縮聚反應(yīng)器中的操作壓力控制在Imbar左右。通過控制真空度使熔體的聚合度達(dá)到指標(biāo)要求。采用乙二醇蒸汽噴射產(chǎn)生真空，用液環(huán)泵作為它的排氣級。通過調(diào)節(jié)補(bǔ)加在噴射泵吸入口的乙二醇蒸汽量，控制操作真空度。噴射泵組的第一級混合冷凝器的真空度在6mbar左右。設(shè)置乙二醇蒸發(fā)器，為噴射泵提供動力蒸汽
聚酯熔體采用齒輪泵出料和增壓，經(jīng)熔體過濾器過濾后，通過特殊設(shè)計的熔體分配系統(tǒng)，一部分送熔體直接紡長絲裝置。另一部分送切片生產(chǎn)系統(tǒng)鑄帶切粒。黑色母粒制備將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到20PPM以下；再將所述黑色母粒研磨成納米級顆粒，所述納米級顆粒的直徑為37 45nm。然后經(jīng)過吸料機(jī)吸入溫度為106 109°C的干燥塔干燥45 47分鐘后，喂入加熱螺桿筒加熱熔融；所述加熱螺桿筒分段加熱熔融入端段溫度312°C，中間段溫度326°C，尾端段溫度318°C;所述入端段、中間段、尾端段的長度比為I :2. 2 1 ;再將熔融擠出后的黑色母粒熔體經(jīng)過熔體過濾器過濾，然后將過濾后的熔體經(jīng)熔體計量泵計量后通過色粒注入管勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器中；其中，所述色粒注入管的注射壓強(qiáng)為6. 5MPa ;所述熔體計量泵采用泵供量方式計量；
三)、充分混合熔體在通過色粒注入管開始勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器時至充分混合攪拌完畢時的整個過程，保持三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為195 205轉(zhuǎn)/分鐘，以及保持所述動態(tài)混合器的溫度為285°C至295°C ；
四)、紡絲將充分混合均勻的熔體勻速流入紡絲箱體，經(jīng)過計量泵計量、紡絲組件噴絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻，熱輥牽伸，卷繞后得到成品；其中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在20 22°C，風(fēng)速保持在0. 3m/min ;所述熱輥的溫度為60 65°C ;所述卷繞角為32 34度；集束點(diǎn)的位置距離噴絲板550 580mm ;紡絲卷繞速度為5500 5650m/min。
實施例3
一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該加工工藝采用將黑色母粒注射與熔體直紡相結(jié)合獲得直紡黑絲FDY ;該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝的具體加工步驟依次如下
一)、PET熔體制備原料PTA和MEG以及催化劑溶液按規(guī)定比例連續(xù)送入漿料配制槽中，由特殊設(shè)計的攪拌器使之充分混合并配制為恒定摩爾比(MEG/PTA)的漿料，經(jīng)漿料輸送泵連續(xù)送入酯化反應(yīng)器中。酯化反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺酯化反應(yīng)器。在第一酯化反應(yīng)器中酯化率可以達(dá)到91%;第二酯化反應(yīng)器后控制酯化率在96. 5%左右。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度、壓力和液位，可以控制反應(yīng)酯化率，同時保證裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?？s聚反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺預(yù)縮聚反應(yīng)器。第一預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力控制在IOOmbar左右，使用液環(huán)真空泵產(chǎn)生真空；控制第二預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力在IOmbar左右，其與終縮聚反應(yīng)器共用一套乙二醇蒸汽噴射泵。第二預(yù)縮聚反應(yīng)器采用齒輪泵出料，經(jīng)預(yù)聚物熔體過濾器過濾后送入終縮聚反應(yīng)器中。設(shè)置一臺終縮聚反應(yīng)器，終縮聚反應(yīng)器中的操作壓力控制在Imbar左右。通過控制真空度使熔體的聚合度達(dá)到指標(biāo)要求。采用乙二醇蒸汽噴射產(chǎn)生真空，用液環(huán)泵作為它的排氣級。通過調(diào)節(jié)補(bǔ)加在噴射泵吸入口的乙二醇蒸汽量，控制操作真空度。噴射泵組的第一級混合冷凝器的真空度在6mbar左右。設(shè)置乙二醇蒸發(fā)器，為噴射泵提供動力蒸汽
聚酯熔體采用齒輪泵出料和增壓，經(jīng)熔體過濾器過濾后，通過特殊設(shè)計的熔體分配系統(tǒng)，一部分送熔體直接紡長絲裝置。另一部分送切片生產(chǎn)系統(tǒng)鑄帶切粒。黑色母粒制備將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到20PPM以下；再將所述黑色母粒研磨成納米級顆粒，所述納米級顆粒的直徑為37 45nm。然后經(jīng)過吸料機(jī)吸入溫度為106 109°C的干燥塔干燥45 47分鐘后，喂入加熱螺桿筒加熱熔融；所述加熱螺桿筒分段加熱熔融入端段溫度312°C，中間段溫度326°C，尾端段溫度318°C;所述入端段、中間段、尾端段的長度比為I :2. 2 1 ;再將熔融擠出后的黑色母粒熔體經(jīng)過熔體過濾器過濾，然后將過濾后的熔體經(jīng)熔體計量泵計量后通過色粒注入管勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器中；其中，所述色粒注入管的注射壓強(qiáng)為6. 5MPa ;所述熔體計量泵采用泵供量方式計量；三)、充分混合熔體在通過色粒注入管開始勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器時至充分混合攪拌完畢時的整個過程，保持三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為195 205轉(zhuǎn)/分鐘，以及保持所述動態(tài)混合器的溫度為285°C至295°C ；
四)、紡絲將充分混合均勻的熔體勻速流入紡絲箱體，經(jīng)過計量泵計量、紡絲組件噴絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻，熱輥牽伸，卷繞后得到成品；其中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在20 22°C，風(fēng)速保持在0. 3m/min ;所述熱輥的溫度為60 65°C ;所述卷繞角為32 34度；集束點(diǎn)的位置距離噴絲板550 580mm ;紡絲卷繞速度為550(T5650m/min ;步驟二的黑色母粒制備中，將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到15PPM以下。
實施例4 一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該加工工藝采用將黑色母粒注射與熔體直紡相結(jié)合獲得直紡黑絲FDY ;該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝的具體加工步驟依次如下
一)、PET熔體制備原料PTA和MEG以及催化劑溶液按規(guī)定比例連續(xù)送入漿料配制槽中，由特殊設(shè)計的攪拌器使之充分混合并配制為恒定摩爾比(MEG/PTA)的漿料，經(jīng)漿料輸送泵連續(xù)送入酯化反應(yīng)器中。酯化反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺酯化反應(yīng)器。在第一酯化反應(yīng)器中酯化率可以達(dá)到91%;第二酯化反應(yīng)器后控制酯化率在96. 5%左右。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度、壓力和液位，可以控制反應(yīng)酯化率，同時保證裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?？s聚反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺預(yù)縮聚反應(yīng)器。第一預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力控制在IOOmbar左右，使用液環(huán)真空泵產(chǎn)生真空；控制第二預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力在IOmbar左右，其與終縮聚反應(yīng)器共用一套乙二醇蒸汽噴射泵。第二預(yù)縮聚反應(yīng)器采用齒輪泵出料，經(jīng)預(yù)聚物熔體過濾器過濾后送入終縮聚反應(yīng)器中。設(shè)置一臺終縮聚反應(yīng)器，終縮聚反應(yīng)器中的操作壓力控制在Imbar左右。通過控制真空度使熔體的聚合度達(dá)到指標(biāo)要求。采用乙二醇蒸汽噴射產(chǎn)生真空，用液環(huán)泵作為它的排氣級。通過調(diào)節(jié)補(bǔ)加在噴射泵吸入口的乙二醇蒸汽量，控制操作真空度。噴射泵組的第一級混合冷凝器的真空度在6mbar左右。設(shè)置乙二醇蒸發(fā)器，為噴射泵提供動力蒸汽
聚酯熔體采用齒輪泵出料和增壓，經(jīng)熔體過濾器過濾后，通過特殊設(shè)計的熔體分配系統(tǒng)，一部分送熔體直接紡長絲裝置。另一部分送切片生產(chǎn)系統(tǒng)鑄帶切粒。二)、黑色母粒制備將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到20PPM以下；再將所述黑色母粒研磨成納米級顆粒，所述納米級顆粒的直徑為37 45nm。然后經(jīng)過吸料機(jī)吸入溫度為106 109°C的干燥塔干燥45 47分鐘后，喂入加熱螺桿筒加熱熔融；所述加熱螺桿筒分段加熱熔融入端段溫度312°C，中間段溫度326°C，尾端段溫度318°C;所述入端段、中間段、尾端段的長度比為I :2. 2 1 ;再將熔融擠出后的黑色母粒熔體經(jīng)過熔體過濾器過濾，然后將過濾后的熔體經(jīng)熔體計量泵計量后通過色粒注入管勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器中；其中，所述色粒注入管的注射壓強(qiáng)為6. 5MPa ;所述熔體計量泵采用泵供量方式計量；
三)、充分混合熔體在通過色粒注入管開始勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器時至充分混合攪拌完畢時的整個過程，保持三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為195 205轉(zhuǎn)/分鐘，以及保持所述動態(tài)混合器的溫度為290°C ；
四)、紡絲將充分混合均勻的熔體勻速流入紡絲箱體，經(jīng)過計量泵計量、紡絲組件噴絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻，熱輥牽伸，卷繞后得到成品；其中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在21°C，風(fēng)速保持在0. 3m/min ;所述熱輥的溫度為60 65°C ;所述卷繞角為32 34度；集束點(diǎn)的位置距離噴絲板550 580mm ;紡絲卷繞速度為550(T5650m/min ;步驟二的黑色母粒制備中，將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到15PPM以下。
本發(fā)明并不局限于上述特定實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)情況下，所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)改變和變形。這些相應(yīng)改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該加工工藝采用將黑色母粒注射與熔體直紡相結(jié)合獲得直紡黑絲FDY。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝的具體加工步驟依次如下，PET熔體制備步驟取特性黏度為0. 126 0. 147dl/g的全消光PET切片在溫度為120°C的干燥罐中通過暖風(fēng)干燥45 48分鐘，然后送入預(yù)結(jié)晶加熱器加熱，在預(yù)結(jié)晶加熱器左側(cè)通過隔熱管道連接有預(yù)結(jié)晶鼓風(fēng)機(jī)，所述預(yù)結(jié)晶熱風(fēng)通過所述隔熱管道由所述預(yù)結(jié)晶加熱器左側(cè)進(jìn)入以及由所述預(yù)結(jié)晶加熱器右側(cè)輸出，其中進(jìn)風(fēng)溫度為305 308°C，所述預(yù)結(jié)晶加熱器中設(shè)有中部突出的傘狀旋轉(zhuǎn)圓板，干燥后的全消光PET切片均勻位于所述旋轉(zhuǎn)板上，旋轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)速為48 52轉(zhuǎn)/分鐘，所述預(yù)結(jié)晶加熱器加熱時間在5 7小時；所述全消光PET切片熔融后的熔體由預(yù)結(jié)晶加熱器底部通過增壓泵增壓，經(jīng)過管道輸送，流入動態(tài)混合器，所述動態(tài)混合器內(nèi)設(shè)有三螺旋攪拌器，三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為135轉(zhuǎn)/分鐘；黑色母粒制備步驟將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到20PPM以下；再將所述黑色母粒研磨成納米級顆粒，所述納米級顆粒的直徑為37 45nm ;然后經(jīng)過吸料機(jī)吸入溫度為106 109°C的干燥塔干燥45 47分鐘后，喂入加熱螺桿筒加熱熔融；所述加熱螺桿筒分段加熱熔融入端段溫度312°C，中間段溫度326°C，尾端段溫度318°C ;所述入端段、中間段、尾端段的長度比為I :2. 2 1 ;再將熔融擠出后的黑色母粒熔體經(jīng)過熔體過濾器過濾，然后將過濾后的熔體經(jīng)熔體計量泵計量后通過色粒注入管勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器中；其中，所述色粒注入管的注射壓強(qiáng)為6. 5MPa ;所述熔體計量泵采用泵供量方式計量；充分混合熔體步驟在通過色粒注入管開始勻速注入步驟一中的所述動態(tài)混合器時至充分混合攪拌完畢時的整個過程，保持三螺旋攪拌轉(zhuǎn)速為195 205轉(zhuǎn)/分鐘，以及保持所述動態(tài)混合器的溫度為285°C至295°C ;紡絲步驟將充分混合均勻的熔體勻速流入紡絲箱體，經(jīng)過計量泵計量、紡絲組件噴絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻，熱輥牽伸，卷繞后得到成品；其中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在20 22°C，風(fēng)速保持在0. 3m/min ;所述熱輥的溫度為60 650C ;所述卷繞角為32 34度；集束點(diǎn)的位置距離噴絲板550 580mm ;紡絲卷繞速度為5500 5650m/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，黑色母粒制備步驟中，將所述黑色母粒先在分子篩吸附后的干空氣環(huán)境下加熱干燥35 45分鐘，含水率達(dá)到15PPM以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，充分混合熔體步驟中，保持所述動態(tài)混合器的溫度為290°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，紡絲步驟中，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度保持在21°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其特征在于，由該基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝制備得到的直紡黑絲FDY。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于母粒注射熔體的直紡黑絲FDY加工工藝，其依次包括PET熔體制備、黑色母粒制備、充分混合熔體和紡絲；解決了現(xiàn)有技術(shù)中的紡絲飄絲、斷頭多、易產(chǎn)生蛛網(wǎng)絲、停紡位時產(chǎn)生的色度差異大以及熔體混合不均勻等技術(shù)缺陷，達(dá)到了節(jié)約后續(xù)染色等后處理工藝、節(jié)能、可減少白切片輸送、熔融過程、節(jié)省大量能源、可實現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)、無斷絲低彈性能品質(zhì)更優(yōu)良FDY黑絲的有益效果。
文檔編號D01F6/92GK102719908SQ201210203839
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者侯向東 申請人:福建百宏聚纖科技實業(yè)有限公司