專利名稱：用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造用于生產(chǎn)聚合纖維、尤其是紡綸纖維(p-Aramid-Fser)的紡紗溶液的方法，其中聚合體被加入有溶劑、被混合、被熔化、被均勻化并且被去氣，之后被排出，本發(fā)明還涉及用于該方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
今天，在私人的和工業(yè)的領(lǐng)域中的許多情況需要塑料纖維。例如，它適用于所有種類的衣服、加強(qiáng)織物、技術(shù)紡織品、零售薄衣料、過(guò)濾材料等等。為此，使通常成塊地存在或者以粉末狀存在的相應(yīng)聚合體與溶劑相混合、被熔化、被均勻化、被去氣，然后在仍然是粘性的狀態(tài)下或者在進(jìn)行中間輸送之后又被供給到熔化的噴嘴中，然后它通過(guò)高壓從該噴嘴中被壓出以形成纖維。 在US5882563中例如公開(kāi)了一種由聚(對(duì)苯二甲酰對(duì))來(lái)制造纖維的方法，在該方法中，在凝結(jié)點(diǎn)以下被冷卻的硫酸與對(duì)位芳綸相混合成冰，從而得到固體混合物。之后，該固定混合物又被加熱并且被熔化，及該液體在壓力作用下通過(guò)紡紗噴嘴來(lái)取出。固體混合物的加熱在兩個(gè)分開(kāi)的區(qū)域即熔化區(qū)域和壓力形成區(qū)域內(nèi)完成，其中聚合體至少在熔化區(qū)域內(nèi)被捏合并且被混合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在同時(shí)提高設(shè)備內(nèi)的剪切速度和盡量大的靈活性、過(guò)程可靠性和減少的設(shè)備組成部分時(shí)提供一種上述那樣的方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備將該產(chǎn)物供較長(zhǎng)的停留時(shí)間使用。 液態(tài)硫酸被用作溶劑，并且在尤其連續(xù)驅(qū)動(dòng)的單軸或者雙軸反應(yīng)器(Ein-oder
Zweiwellenreaktor)中至少實(shí)現(xiàn)混合、均勻化和去氣，以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。 因此，不用考慮直到現(xiàn)在為止還需要使硫酸冷卻到凝結(jié)點(diǎn)以下，這使得整個(gè)方法
十分簡(jiǎn)單化并且費(fèi)用低。 此外，直到現(xiàn)在為止通常使用單軸反應(yīng)器，但是該單軸反應(yīng)器的剪切速度受到限制，并且它的扭矩消耗也受到限制。與此相反，通過(guò)雙軸反應(yīng)器，例如通過(guò)公開(kāi)在EP0517068中的公司List的Typ CRP或者CKR的雙軸反應(yīng)器獲得非常好的結(jié)果，特別地，這涉及到產(chǎn)物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間、較大的反應(yīng)器容積、自由的產(chǎn)物表面和系統(tǒng)的耐用性。特別強(qiáng)調(diào)的是，在唯一的一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行該三個(gè)工藝步驟即混合、均勻化和去氣。也可以僅為預(yù)混合設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的混合器。 在捏合時(shí)，通過(guò)較大的產(chǎn)物表面能很好地去氣和使表面翻新徹底。 在雙軸捏和裝置中，兩個(gè)軸可以以相同的速度或者也可以以不同的速度被操作，
因此與在單軸反應(yīng)器中的相比，產(chǎn)物的剪切速度和混合明顯要好得多。此外，在雙軸反應(yīng)器
內(nèi)幾乎沒(méi)有不起作用的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)可以形成產(chǎn)物沉積物，然后該產(chǎn)物沉積物保留在
反應(yīng)器內(nèi)并且可以導(dǎo)致產(chǎn)物的降解。
本發(fā)明的其它特征尤其涉及液態(tài)硫酸和聚合體粉末的輸入順序。計(jì)量順序的順序 被證明恰巧導(dǎo)致明顯改善。可以使首先被輸入的聚合體粉末與后面被輸入的硫酸進(jìn)行特別 強(qiáng)烈的混合。粉末成分均勻地被硫酸包住。


圖1是用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的本發(fā)明方法的示意性方框圖解。
圖2是用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例的 示意性方框圖解。 圖3是用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例的示意性 方框圖解。
1 :反應(yīng)器 2 :輸入接管 3:輸入接管 4:余汽罩
5:卸載裝置 6:混合器
7:計(jì)量接管 8:計(jì)量接管
9 :軸 10 :排出孔 11 :輸入接管 12 :預(yù)冷卻器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)由優(yōu)選實(shí)施例的下面描述及參照附圖來(lái)給出。在 附圖中，圖1是本發(fā)明用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的方法的示意性方框圖；圖2 是本發(fā)明用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的方法的另一個(gè)實(shí)施例的示意性方框圖； 圖3是本發(fā)明用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例的示意性方 框圖。 —種用來(lái)制造用于生產(chǎn)聚合纖維的紡紗溶液的本發(fā)明設(shè)備在中央處具有一個(gè)雙 軸(zweiwelligen)反應(yīng)器1，與它例如在EP0517068中所描述的那樣。該反應(yīng)器1具有兩 個(gè)輸入接管2和3，其中輸入接管3被用于液態(tài)硫酸，而輸入接管2被用來(lái)添加粉末狀的聚 合體。預(yù)冷卻器12可以接入到溶劑的輸入管道中。 此外，在反應(yīng)器上還可以看見(jiàn)余汽罩4，在混合和均化反應(yīng)器1內(nèi)的產(chǎn)品時(shí)，通過(guò) 該余汽罩4除去現(xiàn)存的氣體。 卸載裝置5與反應(yīng)器1相連接。它在本實(shí)施例中形成為雙軸卸載裝置。通過(guò)它， 來(lái)自反應(yīng)器1的混合產(chǎn)物到達(dá)沒(méi)有詳細(xì)示出的泵，該泵通過(guò)相應(yīng)的噴嘴來(lái)壓出混合產(chǎn)物以 制造纖維。 圖2的本發(fā)明裝置的實(shí)施例與圖1的不同之處在于，在反應(yīng)器1之前的聚合體和 硫酸的預(yù)混合在混合器6內(nèi)進(jìn)行，然后使該混合產(chǎn)物已被預(yù)混合，及優(yōu)選通過(guò)一個(gè)唯一的 輸入接管11來(lái)計(jì)量地被輸入到反應(yīng)器1中。聚合體和硫酸通過(guò)兩個(gè)計(jì)量接管7和8被儲(chǔ) 入到混合器6中。 圖3的本發(fā)明設(shè)備的實(shí)施例與圖2的不同之處在于，單軸(einwellige)卸載螺旋 式輸送機(jī)5. 1與反應(yīng)器1相連接，該輸送機(jī)的軸9沿著軸向延伸到反應(yīng)器1。因此，在排出 孔10和反應(yīng)器1的內(nèi)部之間建立壓力，以使混合產(chǎn)物可以連續(xù)地從反應(yīng)器1中被排出。
本發(fā)明的工作原理如下 在所示的圖1的實(shí)施例中，在連續(xù)的反應(yīng)器1中，尤其在公司List的混合捏和機(jī) 中，借助Typ CRP或者CKR通過(guò)輸入接管2和3來(lái)輸入硫酸和聚合物粉末、尤其是聚對(duì)苯二 甲酸對(duì)苯二酯(p-Polyphenyl-Ter印hthalamid) (PPTA)。該反應(yīng)器與兩個(gè)水平布置的、具有 相應(yīng)捏和元件的軸相合作，其中不僅外殼體可以加熱，而且軸也可以加熱，及在必要時(shí)捏和 元件可以加熱。 與溶劑一在這種情況下是硫酸——產(chǎn)生緊密接觸的聚合物粉末釋放一定的溶 液焓。該熱量與通過(guò)反應(yīng)器壁和捏和軸與接觸加熱輸送量相結(jié)合，從而導(dǎo)致快速地加熱和 熔化該混合物。 在這種情況下，它同時(shí)從輸入接管2、3沿著卸載裝置5的方向進(jìn)行輸送。在輸送 期間，又使混合產(chǎn)物去氣，其中氣體通過(guò)余汽罩4被排出。如此深深地被徹底攪拌過(guò)的產(chǎn)物 通過(guò)卸載裝置5來(lái)排出。 根據(jù)圖2的實(shí)施例，使聚合體粉末與硫酸進(jìn)行預(yù)混合。在這種情況下事實(shí)證明，在 這種順序中，聚合體粉末和硫酸之間的混合是很強(qiáng)烈的。首先，已經(jīng)被預(yù)混合過(guò)的產(chǎn)物被輸 入到反應(yīng)器l中，在那里被均勻化并且被去氣。這種排出又通過(guò)卸載裝置5來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是， 也可以如圖3所示那樣，使用一個(gè)單軸卸載裝置5. 1。
權(quán)利要求
一種制造用于生產(chǎn)聚合纖維、尤其是紡綸纖維的紡紗溶液的方法，其中聚合體被加入有溶劑、被混合、被熔化、被均勻化并且被去氣，之后被排出，其特征在于，液態(tài)硫酸被用作溶劑，并且在尤其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的單軸或者雙軸反應(yīng)器(1)中至少實(shí)現(xiàn)混合、均勻化和去氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在真空下實(shí)現(xiàn)聚合體和硫酸的處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，硫酸與聚合體在混合器(6)內(nèi)被預(yù)混合，之后計(jì)量地被供給到反應(yīng)器(1)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于，混合的溶液焓同時(shí)被用來(lái)加熱該產(chǎn)物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中至少一個(gè)所述的方法，其特征在于，在整個(gè)捏合區(qū)域長(zhǎng)度上實(shí)現(xiàn)均勻地去氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一個(gè)所述的方法，其特征在于，與過(guò)去的方法相比，該產(chǎn)物在捏合裝置中具有明顯較長(zhǎng)的停留時(shí)間。
7. —種用來(lái)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中至少一個(gè)所述方法的設(shè)備，其特征在于，該單軸或者雙軸反應(yīng)器(1)具有一個(gè)用來(lái)混合聚合體和硫酸的輸入接管(11)或者用于聚合體和硫酸的、兩個(gè)分開(kāi)的輸入接管(2、3)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，在雙軸反應(yīng)器(1)中，使兩個(gè)軸同步地旋轉(zhuǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于，混合器(6)串接反應(yīng)器(1)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中至少一個(gè)所述的設(shè)備，其特征在于，具有優(yōu)選為可變轉(zhuǎn)速的一個(gè)單軸或者雙軸卸載裝置(5)與反應(yīng)器(1)相連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中至少一個(gè)所述的設(shè)備，其特征在于，反應(yīng)器(1)包括單軸的卸載螺旋式輸送機(jī)(5. l)，該輸送機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸(9)軸向平行于反應(yīng)器(1)的軸地延伸，并且該螺旋式輸送機(jī)與兩個(gè)捏合軸中的一個(gè)相固定連接。
全文摘要
一種制造用于生產(chǎn)聚合纖維、尤其是紡綸纖維(p-Aramid-Fser)的紡紗溶液的方法，其中聚合體被加入有溶劑、被混合、被熔化、被均勻化并且被去氣，之后被排出，液態(tài)硫酸被用作溶劑，并且在尤其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的單軸或者雙軸反應(yīng)器(1)中至少實(shí)現(xiàn)混合、均勻化和去氣。
文檔編號(hào)B29C47/38GK101784702SQ200880016161
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者托馬斯·伊森史密德, 皮埃爾·里奇迪, 雷恩哈德·蓋斯勒 申請(qǐng)人:利斯特股份公司