专利名称：一种氨纶单孔细旦丝生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，属氨纶丝生产工艺技术领域。
背景技术：
氨纶是一种高弹性的弹性体纤维，是聚氨基甲酸酯链段的线性高分子物质占组成化学结构85％以上的合成纤维。氨纶具有很高的伸长率和弹性，在许多传统的纺织品中只需加入少量的氨纶，即可使织物的档次大为提高，体现出柔软、舒适、美观、高雅的风格，感觉十分舒适，近年来成为发展高档弹性纺织品不可缺少的特殊纺织纤维，具有相当广泛的应用价值和发展前景。纺丝工序是氨纶纤维成型的场所，在纺丝工序聚合原液通过溶剂蒸发，最终形成氨纶纤维，成型过程的工艺条件决定了氨纶纤维的质量。
目前国内20D丝都是采用2孔喷丝板和3孔喷丝板纺丝，其不足之处在于纺丝速度慢，单机生产效率低，单位产量成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有氨纶纺丝技术的不足，提供一种适用于单孔喷丝板纺丝，可大大提高纺丝速度，增加生产效率，降低单位产量成本高，增加氨纶生产能力的氨纶单孔细旦丝生产工艺。
本发明要解决的技术问题是通过以下方案来实现一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特点是采用氨纶半连续聚合干法纺丝技术，包括预聚合、聚合和纺丝工序，预聚合在反应器内进行，按摩尔配比1∶(1.5-2.0)将聚四亚基醚二醇和二异氰酸酯原料加入反应器内，在反应器内进行混合、反应和冷却，得到预聚合物；聚合在螺杆挤压动态混合器内连续进行，将预聚合物溶液和混合胺溶液连续不断地加入螺杆挤压动态混合器内进行胺反应，得到聚合原液；将聚合原液输入到聚合物的贮罐中，贮罐容量足够贮存12小时以上的聚合原液，慢慢搅拌，时间20-40分钟，贮罐内温度保持在30-50℃左右；纺丝工序是，经聚合反应的原液移送至储罐，储存熟化后再经过滤，脱泡，进入纺丝槽，由氮气压送，齿轮泵增压后，通过计量泵吐出原液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发去除溶剂后，形成氨纶丝，再经导丝，上油，在卷绕机上卷装成一定重量的丝卷。
预聚合的反应温度控制在70℃左右，给原料提供所需的反应温度，时间控制在2～3小时，以保证有足够的混合反应时间，冷却后的温度控制在35～41℃，时间控制在1.5～2.5小时；在螺杆挤压动态混合器内进行的聚合反应的温度控制在60-80℃，时间控制在40-75秒，聚合物的固含量控制在30～35％，以保证聚合物的分子量均匀，聚合粘度控制在400-450Pa.S左右；为适应单孔纺细旦丝，应当严格控制储罐，纺丝槽及其相接管线伴热装置中循环介质的实际出口温度，解决纺丝风量，风温的均一性和稳定性，提高溶剂挥发速度。
通过齿轮泵增压将计量泵前的压力提高至15～20kg/cm2，其中在储罐、纺丝槽、及其相接管线上都设有伴热装置，伴热装置采用循环热交换介质，控制热交换出口介质温度为35～50℃；本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，上甬道的伴热温度为210～230℃，中甬道伴热温度为180～200℃，保温伴热技术改进，选择导热油作为加热介质，通过调节加热炉出口温度和导热油量来控制上、中甬道的伴热温度。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，喷丝板为单孔板，共有24个，每12个位于一块底座上，喷丝板在每一块底座上分为两排，两排之间的喷丝板相互错开设置。
本发明一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，为一种适用于单孔喷丝板纺丝的氨纶纺丝新工艺，与间歇式聚合相比，本发明采用连续不间断的进料方式，使物料混合均匀、反应均匀，从而使得到的聚合原液的分子量也均匀稳定，聚合原液的可纺性大大地提高，从而可大大提高纺丝速度，较间歇式提高80％左右，增加生产效率。
四
图1本发明实施例一种氨纶单孔细旦丝生产工艺流程示意图。
五具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但这些实施例不得理解为任何意义上的对本发明的限制。
实施例1氨纶生产主要分为聚合、纺丝卷绕及后处理等过程，当前纺丝方法有四种干法纺丝、湿法纺丝、熔融纺丝、和反应法纺丝，本发明的纺丝新工艺为单孔24头干法纺丝。
将经精确计量的聚四亚基醚二醇(PTG)和二异氰酸酯(MDI)原料分别加入反应器中，在47℃条件下进行混合，大约在1小时后，使温度达到70℃左右，在反应温度下保持3小时左右。这时预聚合反应基本完成。然后在反应器夹套中通冷却水冷却，冷却反应器温度到41℃，时间是1.5小时左右，经过冷却后得到预聚合物，加入二甲基乙酰胺，将预聚合物溶解。然后将预聚合物溶液输送到贮罐中，预聚合物溶液在贮罐中大约停留8个小时。
其次，按配比将预聚合物溶液以及浓度为5％的含80％乙二胺、18％丙二胺、2％二乙胺的混合胺溶液分别以500Kg/h、200Kg/h的速度连续不断的加入螺杆挤压动态混合器和静态混合器内进行反应，反应的温度控制在75℃，时间大约60秒，得聚合原液。原液固含量为32.50％，聚合粘度控制在400Pa.S左右。将聚合原液输入到聚合物的贮罐中，贮罐容量足够贮存12小时以上的聚合原液，慢速搅拌，贮罐内温度保持在45℃左右。
再后，将贮罐中的聚合原液输送给纺丝，经过滤，脱泡，进入纺丝槽，由氮气压送，齿轮泵增压后，通过计量泵吐出原液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发去除其中的溶剂后，凝固成氨纶丝，再经导丝，上油，在卷绕机上卷装成一定重量的丝卷。
实施例2首先，将经精确计量的聚四亚基醚二醇(PTG)和二异氰酸酯(MDI)原料分别加入反应器中，在44℃条件下进行混合，大约在0.6小时后，使温度达到70℃左右，在反应温度下保持2.5小时左右。这时预聚合反应基本完成。然后在反应器夹套中通冷却水冷却，冷却反应器温度到37℃，时间是2.5小时左右，经过冷却后得到预聚合物，加入二甲基乙酰胺，将预聚合物溶解。将预聚合物溶液输送到贮罐中，预聚合物溶液在贮罐中大约停留8个小时。
其次，按配比将预聚合物溶液以及浓度为5％的含80％乙二胺、18％丙二胺、2％二乙胺的混合胺溶液分别以500Kg/h、200Kg/h的速度连续不断的加入螺杆挤压动态混合器和静态混合器内进行反应，反应的温度控制在72℃，时间大约50秒，得聚合原液。原液固含量为32.80％，聚合粘度控制在450Pa.S左右。将聚合原液输入到聚合物的贮罐中，贮罐容量足够贮存12小时以上的聚合原液，慢速搅拌，贮罐内温度保持在40℃左右。
再后，将贮罐中的聚合原液输送给纺丝，经过滤，脱泡，进入纺丝槽，由氮气压送，齿轮泵增压后，通过计量泵吐出原液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发去除其中的溶剂后，凝固成氨纶丝，再经导丝，上油，在卷绕机上卷装成一定重量的丝卷。
实施例3首先，将经精确计量的聚四亚基醚二醇(PTG)和二异氰酸酯(MDI)原料分别加入反应器中，在45℃条件下进行混合，大约在0.8小时后，使温度达到70℃左右，在反应温度下保持2小时左右。这时预聚合反应基本完成。然后在反应器夹套中通冷却水冷却，冷却反应器温度到39℃，时间是2.2小时左右，经过冷却后得到预聚合物，加入二甲基乙酰胺，将预聚合物溶解。将预聚合物溶液输送到贮罐中，预聚合物溶液在贮罐中大约停留8个小时。
其次，按配比将预聚合物溶液以及浓度为5％的含80％乙二胺、18％丙二胺、2％二乙胺溶液分别以500Kg/h、200Kg/h的速度连续不断的加入螺杆挤压动态混合器和静态混合器内进行反应，反应的温度控制在73℃，时间大约55秒，得聚合原液。原液固含量为32.65％，聚合粘度控制在430Pa.S左右。将聚合原液输入到聚合物的贮罐中，贮罐容量足够贮存12小时以上的聚合原液，慢速搅拌，贮罐内温度保持在42℃左右。
再后，将贮罐中的聚合原液输送给纺丝，经过滤，脱泡，进入纺丝槽，由氮气压送，齿轮泵增压后，通过计量泵吐出原液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发去除其中的溶剂后，凝固成氨纶丝，再经导丝，上油，在卷绕机上卷装成一定重量的丝卷。通过齿轮泵增压将计量泵前的压力提高至20-25kg/cm。
喷丝板为1孔板，每个位设有24个，每12个位于一块底座上，喷丝板在每一块底座上分为两排，两排之间的喷丝板相互错开设置。
以上实施例的一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，均能够达到本发明的目的，与间歇式聚合相比，采用连续不间断的进料方式，使物料混合均匀、反应均匀，从而使得到的聚合原液的分子量也均匀稳定，聚合原液的可纺性大大地提高，从而可大大提高纺丝速度，较间歇式提高80％左右，增加生产效率。
权利要求
1.一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于采用氨纶半连续聚合干法纺丝技术，包括预聚合、聚合和纺丝工序，预聚合工序在反应器内连续进行，按摩尔比1∶(1.5-2.0)将聚四亚基醚二醇和二异氰酸酯原料加入反应器内，在反应器内进行混合、反应和冷却，得到预聚合物；聚合在螺杆挤压动态混合器内连续进行，将预聚合溶液和混合胺溶液连续不断地加入螺杆挤压动态混合器内进行反应，得到聚合原液；将聚合原液输入到聚合物的贮罐中，贮罐容量足够贮存12小时以上的聚合原液，慢慢搅拌，时间20-40分钟，贮罐内温度保持在30-50℃左右；纺丝工序是，经聚合反应的原液移送至储罐，储存熟化后再经过滤，脱泡，进入纺丝槽，由氮气压送，齿轮泵增压后，通过计量泵吐出原液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发去除其中的溶剂后，形成氨纶丝，再经导丝，上油，在卷绕机上卷装成一定重量的丝卷。
2.根据权利要求1所述一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于，预聚合的反应温度控制在70℃左右，时间控制在2～3小时，冷却后的温度控制在35～41℃，时间控制在1.5～2.5小时。
3.根据权利要求1所述一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于，在螺杆挤压动态混合器内进行的聚合反应的温度控制在60-80℃，时间控制在40-75秒，聚合物的固含量控制在30～35％，聚合粘度控制在400-450Pa·S。
4.根据权利要求1所述一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于，通过齿轮泵增压将计量泵前的压力提高至15～20kg/cm2，其中在储罐、纺丝槽、及其相接管线上都设有伴热装置，伴热装置采用循环热交换介质，控制热交换出口介质温度为35～50℃。
5.根据权利要求1所述一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于，上甬道的伴热温度为210～230℃，中甬道伴热温度为180～200℃，选择导热油作为加热介质。
6.根据权利要求1所述一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于，喷丝板为单孔板。
7.根据权利要求6所述一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特征在于，喷丝板设有24个，每12个位于一块底座上，喷丝板在每一块底座上分为两排，两排之间的喷丝板相互错开设置。
全文摘要
本发明涉及一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，属于氨纶丝生产工艺技术领域。一种氨纶单孔细旦丝生产工艺，其特点是采用氨纶半连续聚合干法纺丝技术，包括预聚合、聚合和纺丝工序，预聚合工序在反应器内进行；聚合工序在螺杆挤压动态混合器和静态混合器内连续进行；纺丝工序是，经聚合反应的原液移送至储罐，储存熟化后再经过滤，脱泡，进入纺丝槽，由氮气压送，齿轮泵增压后，通过计量泵吐出原液在纺丝组件中经过滤，分配至喷丝板喷出，在纺丝甬道中蒸发去除其中的溶剂后，形成氨纶丝，再经导丝，上油，在卷绕机上卷装成丝卷。本发明采用连续不间断的进料方式，使物料混合均匀、反应均匀，得到的聚合原液分子量均匀稳定，提高纺丝速度，较间歇式提高80％左右。
文档编号C08G18/00GK101092755SQ20071001525
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月6日 优先权日2007年7月6日
发明者林鹏凌, 姜茂忠, 高殿飞, 冷向阳, 宋万全 申请人:烟台氨纶股份有限公司