本实用新型涉及一种生产超仿棉聚酯纤维的生产装置。
背景技术：
聚酯纤维是合成纤维的第一大品种，其产量占化纤总产量的80%以上，是目前生产量和消费量最大的纺织纤维, 现有技术中的超仿棉聚酯纤维，因其优良的性价比、抗皱性、保形性、较高的强度与弹性恢复能力，可作为服装面料用和装饰用的理想原料, 具有极大的应用前景和广阔发展前景。然而，现有技术中的超仿棉聚酯纤维，在用于服装业时，由于它的疏水特性差，导致吸水、吸湿性差，穿着时缺少舒适感。因此如何制备一种同时具有高吸汗、排汗、速干织物用的超仿棉聚酯纤维，是多年来研究者和企业家一直在努力追求的目标。此外，现有技术中通常是在一个单独的聚酯设备上生产共聚酯母粒，之后和常规的聚酯按比例混合均匀后，干燥再纺丝，其不能将聚酯熔体直接纺丝，存在无法连续生产、效率低下的问题且影响后续纤维产品的性能。
目前，聚酯生产是生产聚酯纤维的必要过程,聚酯溶体生产环节，工序多、添加料种类多且工艺复杂，如何优化生产工艺，减少生产过程中的浪费是我们降低生产成本，提高生产效益的主要切入点；
现有技术的标准中，要求聚酯熔体中的DEG含量小于1.2%，目前聚酯熔体中DEG含量一般控制在0.75~0.85%之间；但随着社会发展，对产品要求的提高，要求聚酯熔体DEG含量控制在1.25~1.35%之间；聚酯生产中的DEG主要来源于EG的醚化；DEG主要形成于脂化分离系统的第一酯化反应釜中，为了使熔体中DEG含量提高，主要通过改变第一酯化釜中的生产工艺来提高其生产的量，主要是提高反应压力、提高酯化温度、改变浆料摩尔比等手段，以增加系统中的EG含量使更多的EG参与醚化以得到跟多的DEG，其虽然提高DEG的含量，但DEG的稳定性不能得到保证，同时酯化工艺的改变导致熔体中聚酯分子的线性发生改变，使得熔体分子的分子量分布不均匀，影响产品质量，同时聚酯装置的耗能也将增加。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生产超仿棉聚酯纤维的生产装置，成功实现超仿棉聚酯纤维的连续生产。
为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：
一种生产超仿棉聚酯纤维的生产装置，其包括热媒系统，依次连接的原料混合供应系统、酯化分离系统、预聚系统、终聚系统，酯化分离系统包括依次连接的第一酯化反应釜和第二酯化反应釜以及与第一酯化反应釜和第二酯化反应釜并联的蒸馏塔，原料混合供应系统包括TPA喂料仓，生产超仿棉聚酯纤维的生产装置还包括与第一酯化反应釜通过第一管道连通的DEG添加装置，第一酯化反应釜通过第二管道与TPA喂料仓连通；生产超仿棉聚酯纤维的生产装置还包括用于配制吸湿母液的吸湿母液配制装置，吸湿母液配制装置与第二酯化反应釜连接从而将配制好的吸湿母液通入到第二酯化反应釜中，超仿棉聚酯纤维连续生产装置还包括与终聚系统连接的纺丝装置。
优选地，吸湿母液配制装置包括与第二酯化反应釜通过第三管道连通的配制釜体、设置在配制釜体内的搅拌器、分别开设在配制釜体上部和下部的物料入口和物料出口。
优选地，物料入口包括分别设置的第一入口、第二入口和第三入口，第一入口用于通入乙二醇，第二入口用于通入含亲水基团的反应单体和聚乙二醇，第三入口用于通入添加剂。
优选地，吸湿母液配制装置还包括设置在配制釜体上的热媒入口，热媒入口通过第四管道与热媒系统连通。
优选地，吸湿母液配制装置还包括有用于监测及控制稀释母液添加情况的DCS控制系统，DCS控制系统包括设置在第三管道上的用于监测吸湿母液流量的流量计、用于控制吸湿母液流量的控制阀。
优选地，DEG添加装置包括DEG储罐、设于第一管道上的注射泵以及用于控制DEG投入量的流量控制装置。
优选地，流量控制装置包括设于第一管道上的流量检测器、位于流量检测器下游的流量控制器、位于流量控制器与流量检测器之间的阀门以及位于第二管道上的TPA下料检测器，流量检测器分别与TPA下料检测器和流量控制器信号连接，流量控制器与阀门信号连接。
优选地，纺丝装置采用大三叶型喷丝板。
根据本实用新型，吸湿母液包含乙二醇、含亲水基团的反应单体、聚乙二醇和添加剂。添加剂进一步包含成孔剂（如硫酸钡、碳酸钙或其他无机粉体）和抗氧剂。含亲水基团的反应单体如间苯二甲酸磺酸钠、间苯二甲酸磺酸钾、间苯二甲酸磺酸钠乙二醇酯、聚乙二醇、乙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、二甘醇、三甘醇、聚丙二醇、聚氧丁烯二醇、邻羟基苯甲酸等。
由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型的生产超仿棉聚酯纤维的生产装置，通过添加吸湿母液配制釜，对吸湿添加剂与醇、酸在低温条件下进行预处理，一方面达到稀释添加剂的目的，实现精确添加，另一方面避免了直接在高温条件下向聚合釜中加入未经任何处理的添加剂，减少了副反应的产生，也提高了聚酯熔体的可纺性以及产品稳定性，所得聚酯熔体可直接进行后续纺丝，从而实现超仿棉聚酯纤维连续生产。此外，本实用新型的超仿棉聚酯纤维的生产装置使得聚酯熔体中的DEG含量提高，从原来的0.75~0.85%提高至1.25~1.35%，且在生产过程中聚酯熔体中DEG含量保持稳定；在提高聚酯熔体中DEG含量的同时不改变酯化生产工艺、聚酯装置的制程稳定、产品质量稳定；还可以根据需要随意改变溶体中的DEG含量，且不用增加能耗，节省能源。
附图说明
图1为本实用新型生产超仿棉聚酯纤维的生产装置的整体结构示意图；
其中：1、混合供应系统；10、TPA喂料仓；2、酯化分离系统；21、第一酯化反应釜；22、第二酯化反应釜；23、蒸馏塔；3、预聚系统；4、终聚系统；5、热媒系统；6、吸湿母液配制装置；60、釜体；61、流量计；62、控制阀；7、DEG添加装置；70、DEG储罐；71、注射泵；721、流量检测器；722、流量控制器；723、阀门；724、TPA下料检测器；G1、第一管道；G2、第二管道；G3、第三管道；G4、第四管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示，一种生产超仿棉聚酯纤维的生产装置，其包括热媒系统5，依次连接的原料混合供应系统1、酯化分离系统2、预聚系统3、终聚系统4，酯化分离系统2包括依次连接的第一酯化反应釜21和第二酯化反应釜22以及与第一酯化反应釜21和第二酯化反应釜22并联的蒸馏塔23，原料混合供应系统1包括TPA喂料仓，生产超仿棉聚酯纤维的生产装置还包括与第一酯化反应釜21通过第一管道G1连通的DEG添加装置7，第一酯化反应釜21通过第二管道G2与TPA喂料仓10连通；生产超仿棉聚酯纤维的生产装置还包括用于配制吸湿母液的吸湿母液配制装置，吸湿母液配制装置与第二酯化反应釜22连接从而将配制好的吸湿母液通入到第二酯化反应釜22中，超仿棉聚酯纤维连续生产装置还包括与终聚系统4连接的纺丝装置（纺丝装置采用大三叶型喷丝板）。
本例中，吸湿母液配制装置6包括与第二酯化反应釜22通过第三管道G3连通的配制釜体60、设置在配制釜体60内的搅拌器、分别开设在配制釜体60上部和下部的物料入口和物料出口。物料入口包括分别设置的第一入口、第二入口和第三入口，第一入口用于通入乙二醇，第二入口用于通入含亲水基团的反应单体和聚乙二醇，第三入口用于通入添加剂。吸湿母液配制装置6还包括设置在配制釜体60上的热媒入口，热媒入口通过第四管道G4与热媒系统5连通。吸湿母液配制装置6还包括有用于监测及控制稀释母液添加情况的DCS控制系统，DCS控制系统包括设置在第三管道G3上的用于监测吸湿母液流量的流量计61、用于控制吸湿母液流量的控制阀62。
进一步地，DEG添加装置包括DEG储罐70、设于第一管道G1上的注射泵71以及用于控制DEG投入量的流量控制装置。流量控制装置包括设于第一管道G3上的流量检测器721、位于流量检测器721下游的流量控制器722、位于流量控制器722与流量检测器721之间的阀门723以及位于第二管道G2上的TPA下料检测器724，流量检测器721分别与TPA下料检测器724和流量控制器722信号连接，流量控制器722与阀门723信号连接。DEG由注射泵注入第一酯化反应釜中时， TPA喂料仓中的TPA也被导入至第一酯化反应釜中，根据TPA下料检测器检测TPA的下料量，检测到的数据传入到流量检测器中，根据流量检测器的变化，流量控制器控制阀门启闭，以控制DEG的投入量。
根据本实用新型，吸湿母液包含乙二醇、含亲水基团的反应单体、聚乙二醇和添加剂。添加剂进一步包含成孔剂（如硫酸钡、碳酸钙或其他无机粉体）和抗氧剂。含亲水基团的反应单体如间苯二甲酸磺酸钠、间苯二甲酸磺酸钾、间苯二甲酸磺酸钠乙二醇酯、聚乙二醇、乙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、二甘醇、三甘醇、聚丙二醇、聚氧丁烯二醇、邻羟基苯甲酸等。
本例中的吸湿母液制备工艺及添加情况如下：
导乙二醇于吸湿母液配制釜中，保持温度180～220℃范围内，加入含磺酸基团、羟基等亲水基团的三单体和数均分子量为200～6000的聚乙二醇第四单体,第三、四单体的加入量分别为吸湿母液重量的10～30%，20～50%，添加硫酸钡、碳酸钙或其他无机粉体（为吸湿母液重量的1～10%）作为成孔剂，然后加入受阻胺类光稳定剂和受阻酚类抗氧剂，以吸湿母液重量为基准，受阻胺类光稳定剂和受阻酚类抗氧剂的加入量分别为0.01～0.1%，充分搅拌均匀，并且通过20um的过滤网过滤，配制成吸湿母液；向第二酯化反应装置中加入乙二醇,使第二酯化反应装置降温至200～230℃,在氮气保护下, 通过DCS控制系统将所配制吸湿母液按每小时20～50KG（聚酯产量为每小时1～3吨）精确添加至第二酯化反应装置中，并且加入聚合催化剂乙二醇锑，加入完毕后搅拌均匀，逐步升温导入预聚系统中进行后续的聚合反应。
综上所述，本实用新型的生产超仿棉聚酯纤维的生产装置，通过添加吸湿母液配置釜体，对吸湿添加剂与醇、酸在低温条件下进行预处理，一方面达到稀释添加剂的目的，实现精确添加，另一方面避免了直接在高温条件下向聚合釜中加入未经任何处理的添加剂，减少了副反应的产生，也提高了聚酯溶体的可纺性以及产品稳定性，所得聚酯熔体可直接进行后续纺丝，从而实现超仿棉聚酯纤维连续生产。经该型生产装置生产的聚酯溶体加工而成的聚酯纤维具有纤维表面及内部亲水化；纤维截面异形化；纤维内部结构微孔化的特征，并且具有良好的吸湿导湿性能，经过国家检测中心检测纤维强度达到4.5Cn/dtex以上，吸水率480%以上，蒸发速率0.15g/h以上，都远超过吸湿排汗纤维行业标准的技术要求。纤维比电阻在108Ω﹡cm以下，抗静电性能优异，紫外线透过率≤5%，抗起毛起球性能≥4级。其所制备的织物具有的润湿、吸湿、排汗、速干功能。此外，本实用新型的超仿棉聚酯纤维的生产装置使得聚酯熔体中的DEG含量提高，从原来的0.75~0.85%提高至1.25~1.35%，且在生产过程中聚酯熔体中DEG含量保持稳定；在提高聚酯熔体中DEG含量的同时不改变酯化生产工艺、聚酯装置的制程稳定、产品质量稳定；还可以根据需要随意改变溶体中的DEG含量，且不用增加能耗，节省能源。
以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。