聚乳酸双组份复合纤维纺丝生产设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于聚乳酸纺丝生产技术领域，尤其涉及一种聚乳酸双组份复合纤维纺丝生产设备。
【背景技术】
[0002]聚乳酸(PLA)纤维是一种可降解的生物纤维，其生产方法类似聚酯纤维，但是、聚乳酸纤维的生产过程极易发生降解，尤其是干燥工序，根据生产经验，要达到纺丝工艺要求的干燥度，聚乳酸干切片(PLA)含水率必须在30PPm以下，根据实验;烘干原料的热空气温度一般需要100?110°C，干燥时间6?8小时。
[0003]根据对干燥前后的聚乳酸切片进行化验发现;聚乳酸干燥前到干燥后的粘度降达三分之一以上。这说明经过干燥的聚乳酸切片虽然可以避免因含水量过高引起的水解降解反应，但是干燥过程也明显造成了聚乳酸切片的降解。严重影响纤维的强力。
[0004]聚乳酸双组份复合纤维的生产需要两组不同分子量(熔体粘度)的熔体，S卩；一种为较高聚合度的熔体，另一种为较低聚合度的熔体。
[0005]若用传统的间接纺丝方法进行熔融纺丝，则会遇到低分子聚乳酸切片因切片干燥造成的降解的难题。由于干燥温度与聚乳酸切片的分子量成正相关关系，分子量越高，则可以有较高的干燥温度，分子量较低则不能使用较高的干燥温度，由于在常压下水分的气化温度是100°C，若使用100°C以下的热空气进行干燥处理，则很难达到干燥效果。因此、较低分子量的切片，很难进行干燥处理。
[0006]另外，聚乳酸聚合工序包括预聚和终聚。需要聚合的熔体首先要经过预聚，预聚的设备是一个立式圆柱体形状的罐体，罐体顶部沿垂直方向设有预聚合管。需要预聚合的熔体从预聚合管的上端定量进入预聚合管内，靠自身重力并从上向下平稳向下流动到罐体内。由于熔体与预聚合管管壁的摩擦因数，预聚合管中心的熔体向下流动速度比预聚合管管壁处的熔体向下的流动速度要快，而且预聚合管管壁处的温度与预聚合管中心的温度也有差别。而理想的状况是；1、熔体在恒定速度状态下向下流动;2、预聚合管内熔体向下流动时每个层面的管壁与预聚合管中心的溶体温度最好也是一样的;3、由于终聚后用于输送聚乳酸的输送管道较长，靠近管壁的高聚物熔体粘稠度特别大，聚乳酸熔体在输送过程中因熔体流速不均匀造成的高聚物分子量分布较宽(不均匀)问题，杂质不能有效地过滤掉，从而影响到纺丝品质。为达到此目的，预聚合管内需要装配数组混料预热器，以满足聚合工艺的要求。
【发明内容】
[0007]本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种能将预聚合管内壁与中心处的熔体保持基本等速向下流动、并能把预聚合管内壁与中心处的熔体进行交换混合保持温度一致、在终聚后熔体输送过程中混合均匀的聚乳酸双组份复合纤维纺丝生产设备。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:聚乳酸双组份复合纤维纺丝生产设备，包括聚合框架、干燥塔、料仓、纺丝螺杆挤出机和纺丝箱体，聚合框架上自上而下依次设有搅拌罐、初聚罐和终聚罐，搅拌罐底部通过第一输料管与初聚罐顶部连接，第一输料管上设有聚乳酸预聚混料装置、第一自动控制阀和第一计量栗，初聚罐底部通过第二输料管与终聚罐顶部连接，第二输料管上设有第二自动控制阀和第二计量栗；
纺丝箱体内设有第一纺丝计量栗、第二纺丝计量栗和双喷孔并列型纺丝组件，第一纺丝计量栗和第二纺丝计量栗的出料口分别与双喷孔并列型纺丝组件的进料口连接；
终聚罐底部通过第一熔体管道与第一纺丝计量栗的进料口连接；
干燥塔的出口与料仓的进口连接，料仓的出口通过下料管与纺丝螺杆挤出机的进口连接，下料管上设有计量器，纺丝螺杆挤出机的出料口通过第二熔体管道与第二纺丝计量栗的进料口连接；
第一熔体管道上沿熔体流动方向依次设有第一过滤器、第三计量栗和第一动静一体管道式混料装置，第二熔体管道上沿熔体流动方向依次设有第二过滤器和第二动静一体管道式混料装置，第一动静一体管道式混料装置和第二动静一体管道式混料装置的构造相同；聚乳酸预聚混料装置包括沿垂直方向设置的预聚合管，预聚合管内自上而下至少设有两个混料预热器，所有的混料预热器均结构相同；
每个混料预热器均包括具有同一条中心线的第一上锥形导流筒、第二上锥形导流筒、第一下锥形导流筒、第二下锥形导流筒、上分流锥筒和下分流锥筒；
第一上锥形导流筒和第一下锥形导流筒均为上粗下细且上下通透结构，第一上锥形导流筒下端内径大于第二上锥形导流筒下端内径，第二上锥形导流筒和第二下锥形导流筒均为上细下粗且上下通透结构，第一上锥形导流筒下端内径与第二上锥形导流筒上端内径相等，第一下锥形导流筒下端内径与第二下锥形导流筒上端内径相等，第一上锥形导流筒上端外沿、第二上锥形导流筒下端外沿、第一下锥形导流筒上端边沿和第二下锥形导流筒下端边沿均固定连接在预聚合管内壁，第一上锥形导流筒下端边沿与第二上锥形导流筒上端边沿固定连接，第一上锥形导流筒下端边沿与第二上锥形导流筒上端边沿固定连接，第一下锥形导流筒下端边沿与第二下锥形导流筒上端边沿固定连接；
上分流锥筒为顶部尖锐封堵、底部敞口的结构，下分流锥筒为底部尖锐封堵、顶部敞口的结构，上分流锥筒下端内径等于下分流锥筒上端内径，上分流锥筒下端内径小于预聚合管内径，上分流锥筒下端边沿与下分流锥筒上端边沿固定连接;上分流锥筒和下分流锥筒外壁通过热媒导管与预聚合管内壁固定连接；
上分流锥筒的上端高于第一上锥形导流筒上端边沿，下分流锥筒的下端与第二下锥形导流筒上端边沿齐平；
上分流锥筒外表面与第一下锥形导流筒外表面之间形成管壁熔体下流通道，下分流锥筒外表面与第一下锥形导流筒外表面之间形成混合熔体下流通道；
上分流锥筒外表面设有中心熔体分流结构，中心熔体分流结构的下端与管壁熔体下流通道下端交汇。
[0009]第一动静一体管道式混料装置包括固定管道和混料单元，混料单元包括同轴向设置的静态混料管道和动态混料管道，动态混料管道的左端与静态混料管道的右端法兰连接，动态混料管道内设有动态螺旋隔板，动态螺旋隔板将动态混料管道内部沿轴向方向分隔成第一半圆螺旋通道和第二半圆螺旋通道，动态螺旋隔板与动态混料管道内壁间隙配合;静态混料管道内设有静态螺旋隔板，静态螺旋隔板将静态混料管道内部沿轴向方向分隔成第三半圆螺旋通道和第四半圆螺旋通道，静态螺旋隔板与静态混料管道内壁固定连接；
动态螺旋隔板和静态螺旋隔板的两端部所在的平面均垂直于动态混料管道的中心轴线，动态螺旋隔板右端部中心设有动态锥形槽，动态螺旋隔板左端部中心设有动态顶尖，静态螺旋隔板右端部中心设有静态锥形槽，静态螺旋隔板左端部中心设有静态顶尖，动态顶尖左端顶在静态锥形槽内；
固定管道左端与动态混料管道右端法兰连接，固定管道内设有支架，支架上设有固定顶尖，固定顶尖左端顶在动态锥形槽内。
[0010] 混料单元的数量大于等于两组，相邻两组混料单元之间法兰连接，一组混料单元的静态顶尖左端顶在相邻的一组混料单元的动态锥形槽内，固定管道与最右端的一组混料单元连接。
[0011 ]静态混料管道的长度小于动态混料管道的长度。
[0012]中心熔体分流结构包括一个分流筒和若干个分流管，分流筒和分流管均设在上分流锥筒上，分流筒顶部敞口，分流筒上端边沿水平，分流管上宽下窄，分流管所有分流管沿上分流锥筒圆周方向均匀布置，分流管上端与分流筒下端连通，分流管下端口位于管壁熔体下流通道下端与混合熔体下流通道上端交汇处的外侧。
[0013]上分流锥筒与下分流锥筒的内部形成上预热腔，第一下锥形导流筒与第二下锥形导流筒的内部形成下预热腔，上预热腔和下预热腔内均通入有热循环流体介质；热媒导管内端与上预热腔连通，热媒导管外端伸出预聚合管外部。
[0014]采用上述技术方案，在第一输料管上设置聚乳酸预聚混料装置进行混料预热过程为:熔体在预聚合管中向下流动，预聚合管中心处