专利名称：荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置。属于化纤技术领域。
背景技术：
荧光增白涤纶短纤为普通涤纶短纤在生产过程中，加入荧光增白成份，赋予涤纶短纤持久荧光功能。产品广泛应用于反光材料、纺织服装领域。因荧光增白成份多少直接影响产品外观和产品性能，故荧光增白涤纶短纤对产品的均一性要求较高。目前一般厂家生产荧光增白涤纶短纤，主要使用螺杆直接熔融荧光增白母粒，挤压进入熔体管道，或增加计量泵实现定量添加一定比例的切片母粒(如图1)，使产品的荧光增白成份达一定含量。但实际生产过程中，因纺丝需要定期或不定期修板作业(喷丝板使用一段时间后，因板面有聚酯低聚物的升华物和硅油老化物，影响喷丝板剥离效果，造成前纺原丝中有浆块、断丝等易形成疵点产物)及维修作业等，造成生产中熔体压力和产能变化。 而螺杆直接挤压受外部压力变化影响，挤入量发生不定量变化，计量泵定量添加因不能与产量变化同步调整，最终添加比例也会发生变化，造成最终产品的荧光增白成份分布不均勻，导致产品外观白度及物理性能上的偏差和不勻。产品均一性差。另外，荧光增白母粒一般厂家使用PET (聚对苯二甲酸乙二酯)作为基料，加入到正常PET熔体内，但PET本身为高分子化合物，分子量大，分子链长，分散性较差，而且因切片再熔融，温度控制及粘度变化均会影响熔体流变性能，影响荧光增白有效成份的分散性能。 所以荧光增白母粒添加时，添加母粒含荧光增白有效成份比例和稳定性、添加母粒量、使用螺杆、计量泵规格，均会对最终产品的均一性产生影响。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种确保产能变化时荧光增白成份加入比例仍为设定值的荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置。本实用新型的目的是这样实现的一种荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置，包括螺杆挤出机、第一计量泵、母粒熔体管路、正常PET生产输送管线、增压泵、熔体冷却器、熔体管路、纺丝箱、第二计量泵、纺丝组件、牵引辊和葵花轮和盛丝桶，所述螺杆挤出机接入第一计量泵，第一计量泵通过母粒熔体管路与增压泵进口相连，增压泵进口与正常 PET生产输送管线相连，增压泵出口与熔体冷却器进口相连，熔体冷却器出口通过熔体管路与纺丝箱进口相连，熔体管路上设置有静态混合器，纺丝箱出口与第二计量泵相连，第二计量泵与纺丝组件进口相连，纺丝组件出口与牵引辊和葵花轮相连，牵引辊和葵花轮与盛丝桶相连；所述增压泵转速与第一计量泵转速做成信号联锁控制，使第一计量泵转速与增压泵速度按比例通过变频器实现同步控制；所述母粒熔体管路和第一计量泵均设有伴热温控系统，该伴热温控系统的伴热介质采用正常PET生产输送管线的伴热温控系统的一次热媒串联控制。PBT荧光增白母粒经螺杆挤出机熔融挤出，得PBT荧光增白母粒熔体，该PBT荧光增白母粒熔体通过第一计量泵和母粒熔体管路定量添加到正常PET生产输送管线的PET熔体中，经增压泵增压后进入熔体冷却器冷却至正常纺丝温度后进入熔体管路，经熔体管路上静态混合器混合，制成PBT荧光增白母粒与PET的共混熔体，共混熔体进入纺丝箱，由第二计量泵计量，进入纺丝组件纺丝，纺出的丝经冷却上油后，由牵引辊和葵花轮牵引送入盛丝桶。本实用新型装置主要改进了荧光增白母粒基料，温控伴热系统和信号联锁控制。 本实用新型的有益效果是1、使用计量泵联锁，确保涤纶短纤产能变化时PBT荧光增白母粒加入比例仍为设定值使用计量泵添加方式，避免因压力变化产生的PBT荧光增白母粒加入量不稳定， 但生产过程中涤纶短纤产能是一个动态变化量，如何保证在涤纶短纤产能变化时，PBT荧光增白母粒添加比例仍保持一致，是企业实际生产中面临的问题。本实用新型将增压泵转速与计量泵转速做成信号联锁控制，使增压泵转速与计量泵转速相匹配，如增压泵转速为 30r/min时，计量泵转速为20r/min。增压泵因纺丝停位造成涤纶短纤产能变化，转速减为 27r/min时，计量泵转速自动联锁调整为18r/m。以增压泵转速为基准调整计量泵转速，因增压泵和计量泵均为容积式泵，转速一定情况下，输出是稳定的，从而实现PBT荧光增白母粒添加比例在涤纶短纤产能动态变化时的稳定一致性。2、添加PBT荧光增白母粒比例恒定，确保涤纶短纤中加入荧光增白有效成份比例恒定。为避免PBT荧光增白母粒添加量大，通常在PBT荧光增白母粒中加普通PET半消光切片影响荧光增白有效成份的不稳定，本实用新型100%选用荧光增白母粒添加，避免原料中就存在的分配不勻，另考虑荧光增白母粒加入后的分散分布情况，本实用新型选用适中的添加量和适当比例含量的母粒，如有些企业因考虑生产其他品种，选用的螺杆余量较大，母粒添加量达5%-10%，甚至30%左右，而全部选用母粒的话，生产成本较高，因此在母粒中添加普通PET半消光切片，而固体混合比例很难达到一致，会造成输入时母粒含量的不稳定。也有企业使用较小的螺杆添加高含量的母粒，有的甚至仅添加0. 3%左右的母粒而降低生产成本，也会因后续分配勻化程度影响产品中荧光增白有效成份的最终分布，本实用新型选用占涤纶短纤成品质量1%质量百分比荧光增白母粒的添加量，以及使用100%的荧光增白母粒，有效避免上述两种极端情况出现。3、荧光增白母粒基料选择PBT，改善荧光增白有效成份的分散性能。本实用新型选用PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)作为荧光增白母粒的基料。众所周知，PBT和PET两种不同聚酯能够实现共混，PBT能够在PET中有效分散均勻，而且共混物质较原来纯PET改善了结晶速度和效率，能够实现产品更好的物理稳定性，不影响产品的外观性能和化学稳定性，PET切片粘度因正常连续聚合聚酯PET熔体粘度本身存在差异，且切片再制成母粒时，经熔融切粒，母粒在加入熔体中时，须再次干燥、熔融，中间过程存在多次粘度降过程，最终熔体的粘度难以掌握，若粘度发生大的差异，小则影响熔体分散过程中的流变性能，大则影响产品的物理化学性能，对生产过程造成不可控制的影响。本实用新型使用的PBT加入荧光增白剂后，熔点为245°C左右，特性粘度为0. 693左右，PET熔点260°C， 特性粘度0. 660，在285 290°C之间，PBT熔体比PET熔体流变性能更好，更利于PBT在PET 熔体中的分散。4、熔体温度的均一性，保证熔体的流变性能和共混分布聚合物熔体在管线及装置中的流变性能，直接影响涤纶短纤生产的稳定性和产品的物理化学性能。而影响熔体流变性能的直接因素为熔体的粘度和温度，在特性粘度稳定的情况下，温度对熔体的流变性能起决定因素。温度低，熔体流变性能差，后加工性能差，粘度降低，产品物性指标好；温度高，熔体流变性能好，后加工性能好，粘度升高，产品物性指标下降，所以温度控制在纺丝生产过程中尤为重要。一般的纺丝生产中系统稳定，循环良好情况下，不存在上述问题。但因荧光增白产品生产过程中采用螺杆加热熔融，且螺杆熔融过程存在剪切和压力提升，包括通过计量泵、 增压泵时的温升，均会造成熔体温度的提升，使母粒添加熔体管路的PBT荧光增白母粒熔体与正常生产输送管线的PET熔体产生温差，造成能量交换和流变性能变化。本实用新型在螺杆熔融和计量泵定量添加之后的母粒添加熔体管路伴热与正常PET生产输送管线的伴热串联控制，用于平衡温度，且因为母粒添加熔体管路伴热介质采用正常PET熔体管路伴热系统的一次热媒串联控制，即一次热媒循环管路与增加的母粒添加系统的热媒循环系统为一个系统，确保PBT荧光增白母粒熔体温度与正常PET熔体温度一致，减少温度对熔体流变性能和粘度的影响。以上四个方面有效解决了 PBT荧光增白母粒添加比例不稳定，熔体经增压泵后迅速由熔体冷却器对共混熔体冷却混合。荧光增白成份分布不勻及对产品的外观、物理指标方面的影响，实现荧光增白产品生产的均一性。
图1为以往荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置的工艺流程图。图2为本实用新型荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置结构示意图。图3为本实用新型荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置的工艺流程图。图中附图标记螺杆挤出机1、第一计量泵2、母粒熔体管路3、正常PET生产输送管线4、增压泵5、 熔体冷却器6、熔体管路7、静态混合器701、纺丝箱8、第二计量泵9、纺丝组件10、牵引辊和葵花轮11、盛丝桶12。
具体实施方式
参见图2，图2为本实用新型荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置的工艺流程图。由图2可以看出，本实用新型荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置，所述装置包括以下工艺过程PBT荧光增白母粒经螺杆挤出机熔融挤出，得PBT荧光增白母粒熔体，该PBT荧光增白母粒熔体通过第一计量泵和母粒熔体管路定量添加到正常PET生产输送管线的PET熔体中，经增压泵增压后进入熔体冷却器冷却至正常纺丝温度(286-292°C)后进入熔体管路， 经熔体管路上静态混合器混合，制成PBT荧光增白母粒与PET的共混熔体，共混熔体进入纺丝箱，由第二计量泵计量，进入纺丝组件纺丝，纺出的丝经冷却上油后，由牵引辊和葵花轮牵引送入盛丝桶；所述增压泵转速与第一计量泵转速做成信号联锁控制，使第一计量泵转速与增压泵速度按比例通过变频器实现同步控制，具体比例值根据第一计量泵规格、增压泵规格及 PBT荧光增白母粒设定加入比例的比值，即(增压泵规格X加入比例百分比X增压泵齿轮箱减速比)+ (第一计量泵规格X第一计量泵齿轮箱减速比)；所述PBT荧光增白母粒的添加量占涤纶短纤的质量百分比为1%士0. 2%，一般荧光增白成份在最终产品中的含量为80(Tl400ppm，根据所需最终含量来适当调整所添加PBT 荧光增白母粒量或母粒中荧光增白成份比例。所述母粒熔体管路和第一计量泵均设有伴热温控系统，该伴热温控系统的伴热介质采用正常PET生产输送管线的伴热温控系统的一次热媒串联控制。
权利要求1.一种荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置，其特征在于所述装置包括螺杆挤出机(1)、第一计量泵(2)、母粒熔体管路(3)、正常PET生产输送管线(4)、增压泵(5)、熔体冷却器(6)、熔体管路(7)、纺丝箱(8)、第二计量泵(9)、纺丝组件(10)、牵引辊和葵花轮 (11)和盛丝桶(12)，所述螺杆挤出机(1)接入第一计量泵(2)，第一计量泵(2)通过母粒熔体管路(3)与增压泵(5)进口相连，增压泵(5)进口与正常PET生产输送管线(4)相连，增压泵(5)出口与熔体冷却器(6)进口相连，熔体冷却器(6)出口通过熔体管路(7)与纺丝箱(8)进口相连，熔体管路(7)上设置有静态混合器(701)，纺丝箱(8)出口与第二计量泵 (9)相连，第二计量泵(9)与纺丝组件(10)进口相连，纺丝组件(10)出口与牵引辊和葵花轮(11)相连，牵引辊和葵花轮(11)与盛丝桶(12)相连；所述增压泵(5)转速与第一计量泵(2)转速做成信号联锁控制；所述母粒熔体管路(3)和第一计量泵(1)均设有伴热温控系统，该伴热温控系统的伴热介质采用正常PET生产输送管线(4)的伴热温控系统的一次热媒串联控制。
2.根据权利要求1所述的一种荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置，其特征在于所述第一计量泵转速与增压泵速度按比例通过变频器实现同步控制，具体比例值根据第一计量泵规格、增压泵规格及PBT荧光增白母粒设定加入比例的比值，即(增压泵规格X加入比例百分比X增压泵齿轮箱减速比)+ (第一计量泵规格X第一计量泵齿轮箱减速比)。
专利摘要本实用新型涉及一种荧光增白涤纶短纤产品均一性的控制装置，包括螺杆挤出机(1)、第一计量泵(2)、母粒熔体管路(3)、正常PET生产输送管线(4)、增压泵(5)、熔体冷却器(6)、熔体管路(7)、纺丝箱(8)、第二计量泵(9)、纺丝组件(10)、牵引辊和葵花轮(11)和盛丝桶(12)，所述螺杆挤出机(1)接入第一计量泵(2)，第一计量泵(2)通过母粒熔体管路(3)与增压泵(5)进口相连；所述增压泵(5)转速与第一计量泵(2)转速做成信号联锁控制；所述母粒熔体管路(3)和第一计量泵(1)均设有伴热温控系统，该伴热温控系统的伴热介质采用正常PET生产输送管线(4)的伴热温控系统的一次热媒串联控制。本实用新型控制装置能确保产能变化时荧光增白成份加入比例仍为设定值。
文档编号D01D1/06GK201962431SQ201120077719
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者王涛, 胡琛, 赵建化 申请人:江苏华西村股份有限公司