本发明专利技术公开了一种涤纶工业丝熔体直纺生产方法及装置，具体属于涤纶工业丝制造领域。其特征在于，包括：聚合釜：用于制备基础聚酯熔体，液相增黏釜：设置有2-10个，分别通过分流管道与聚合釜相连，基础聚酯熔体经液相增黏釜增黏后，特性黏度达到0.90～1.10dL/g；多头纺丝单元：每个液相增黏釜连接有2-10个纺丝单元，纺丝单元通过熔体管道分别与液相增黏釜相连，每个纺丝单元安装有2～4个纺丝箱体。本发明专利技术解决了高黏熔体的输送难题，兼顾缩聚生产的规模化效益与涤纶工业丝多品种的市场需求，具有集柔性化和集约化生产为一体的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涤纶工业丝熔体直纺生产方法及装置，具体属于涤纶工业丝制造领域。
技术介绍
现行涤纶工业丝生产采用切片纺工艺流程:即将原料PTA和EG进行酯化反应、预缩聚、终缩聚反应后冷却切粒制成特性黏度在0.63 0.68dL/g的切片，再经固相缩聚制得0.85 1.05dL/g的高黏切片，然后送入螺杆挤压机进行熔融纺丝，最后经多级热辊拉伸后卷绕成型。固相缩聚是将聚酯切片在大约低于其熔点30°C 60°C的条件下，于真空或氮气等惰性气氛下进行缩聚反应使其分子量继续增大，缩聚时间长达20多小时。涤纶工业丝固相缩聚切片纺生产工艺具有工艺流程长、设备投资大、生产能耗高等缺点，因此，液相增黏熔体直纺生产工艺一直是行业追求的梦想。 聚酯液相增黏技术突破后，要实施涤纶工业丝大规模熔体直纺生产，仍然需要解决以下两个技术难题: 第一、高黏熔体的输送技术。涤纶工业丝要求熔体的特性黏度达到0.90 1.05dL/g甚至更高，高黏熔体的运动黏度很高，必须解决熔体从液相增黏釜到纺丝箱体的管道输送问题，防止黏度降过大和不均匀。 第二、柔性化多品种生产技术。熔体直纺涤纶工业丝需要考虑聚酯生产的规模化效益，但同时又必须满足涤纶工业丝多品种的市场需求。
技术实现思路
本专利技术为了解决高黏熔体的输送难题，兼顾缩聚生产的规模化效益与涤纶工业丝多品种的市场需求，设计了涤纶工业丝熔体直纺柔性化和集约化为一体的生产方法及其装置。具体技术方案如下。 一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于，包括: 聚合釜:聚合釜采用大容量连续化聚酯装置，用于制备基础聚酯熔体，基础聚酯熔体为特性黏度0.63 0.68dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯熔体； 液相增黏釜:设置有2-10个，分别通过分流管道与大容量连续化聚酯装置相连，基础聚酯熔体经液相增黏釜增黏后，特性黏度达到0.90 1.10dL/g ； 多头纺丝单元:每个液相增黏釜连接有2-10个纺丝单元，纺丝单元通过熔体管道分别与液相增黏釜相连，每个纺丝单元安装有2 4个纺丝箱体。 进一步的设置在于: 所述的大容量连续化聚酯装置是指单线产能大，可满足后续多个液相增黏釜所需原料的酯化、缩聚连续流程的聚酯反应釜。 所述液相增黏釜为立式反应釜，产能为30 120吨/天。 所述纺丝单元设置在液相增黏釜的下方，并以液相增黏釜为中心进行均布设置。所述纺丝单元均匀布置在液相增黏釜的出料口的周围，且每个纺丝箱体至液相增黏釜的出料口的熔体管道输送距离相等。 所述纺丝单元至液相增黏釜的出料口的熔体管道输送距离不超过15m，管径25 IOOmm0 所述纺丝单元与液相增黏釜之间呈“线型”、“星型”或“矩形对称”布置。 一种涤纶工业丝熔体直纺生产方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)基础聚酯熔体制备:在大容量连续化聚酯装置中，原料对苯二甲酸与乙二醇经酯化、熔融缩聚后生成特性黏度为0.63 0.68dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯基础聚酯熔体； 所述乙二醇:对苯二甲酸投料摩尔比I 1.3，酯化温度250 265°C、压力0.12 0.18Mpa、时间3 5小时；预缩聚温度265 275°C、压力2500 3000Pa、时间I 1.5小时，缩聚温度275 295°C、压力50 150Pa、时间1.5 2.5小时； (2)液相增黏:将制备的基础聚酯熔体经分流管道分别输送至各液相增黏釜中，继续进行预缩聚和缩聚反应，制备特性黏度为0.90 1.10dL/g的高黏聚酯熔体； 所述液相增黏釜采用立式反应釜，液相增黏温度270 285°C、压力50 130Pa、时间40 90min，增黏后的特性黏度达到0.90 1.1dL/g，熔体色相b值低于4，端羧基含量小于 30mol/t ； (3)多头纺丝:经液相增黏后的高黏聚酯熔体，经熔体管道分别输送至各个纺丝单元进行多头纺丝，多头纺丝采用集约化的16 24头纺丝； 所述高黏聚酯熔体依次经计量泵计量、过滤、喷丝板喷丝、甫道冷却、集束上油、牵伸定型、网络、卷绕成型，完成纺丝。 更进一步的设置在于: 所述基础聚酯熔体的特性黏度为0.63 0.68dL/g，偏差小于±0.005dL/g，端羧基含量小于30mol/t。 所述高黏聚酯熔体的特性黏度达到0.90 1.1dL/g，熔体色相b值低于4，端羧基含量小于 30mol/t。 所述高黏聚酯熔体输送至纺丝箱体的管道长度不超过15m，管径25 100mm，管道温度290 298°C，压力25 30MPa，剪切速率10 18m/s，停留时间不超过8.0min,黏度降控制在 0.04 0.08dL/g 以内。 所述多头纺丝每个纺丝单元采用16 24头纺丝，即每个纺丝单元设有2个纺丝箱体，每个纺丝箱体配有4 6个纺丝组件，纺丝组件设计成双腔一体式结构，双内腔杯型纺丝组件设计两个熔体通道，在两个纺丝熔腔内设有独立的熔体过滤器，两股熔体共用同一块喷丝板，喷丝板采用分板设计，每个纺丝组件进行两束丝纺丝，纺丝温度290 305°C，单个纺丝位的总旦数最多可达到20040dtex，总牵伸倍数5.6 6.2%，上油率0.4 1.05%,卷绕采用双排并列卷绕机，满足小位距多头纺、高产量纺丝的要求，卷绕速度2600 3300m/min。 本专利技术的有益效果如下: 本专利技术采用柔性化一头多釜多尾生产线和集约化熔体直纺多头纺丝，其中: 1、柔性化一头多釜多尾生产线:基础熔体制备选择大规模连续化聚酯装置，可以发挥规模化的能耗物耗效益和保证熔体质量稳定；液相增黏釜的生产能力设计在30 120吨/天合适的范围，一套聚酯装置后接2台及以上液相增黏釜，每台液相增黏釜供应2 10套纺丝单元，每套纺丝单元安装2 4个纺丝箱体进行纺丝，这样兼顾了缩聚生产的规模化效益与涤纶工业丝多品种的市场需求，并且在纺丝系统前的高黏熔体管道中可以在线添加功能性材料，可以同时生产差别化和功能性涤纶工业丝。 2、集约化熔体直纺多头纺丝:由于液相增黏釜的生产能力范围适宜，并且纺丝采用集约化的16 24头纺丝，使得每台液相增黏釜后续的纺丝系统空间布局紧凑，保证了高黏熔体管道长度不超过15m，并配合合理的管道参数和输送工艺条件，黏度降控制在较小的范围以内。本专利技术不仅能适应涤纶工业丝的市场需求，而且纺丝产能大幅度提高，单位产能设备投资和生产能耗大幅度下降。 以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。附图说明: 图1为本专利技术熔融聚合——液相增黏——熔体直纺柔性化生产的工艺流程 图2为本专利技术实施例一个液相增黏釜对应两个纺丝单元时的熔体管道及纺丝单元排列位置示意 图3为本专利技术实施例一个液相增黏釜对应三个纺丝单元时的熔体管道及纺丝单元排列位置示意 图4为本专利技术实施例一个液相增黏釜对应四个纺丝单元时的熔体管道及纺丝单元排列位置示意图。 图2-图4中:椭圆形代表液相增黏釜20，箭头代表熔体管道50，矩形代表纺丝单元30，圆角矩形代表纺丝箱体60。 具体实施方式: 结合图1-图4所示，本专利技术的一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，包括聚合釜10、液相增黏釜20、纺丝单元30。其中: 聚合釜10采用大容量连续化聚酯装置，用于制备基础聚酯熔体，基础聚酯熔体为特性黏度0.63 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于，包括：聚合釜：聚合釜采用大容量连续化聚酯装置，用于制备基础聚酯熔体，基础聚酯熔体为特性黏度0.63～0.68dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯熔体；液相增黏釜：设置有2?10个，分别通过分流管道与大容量连续化聚酯装置相连，基础聚酯熔体经液相增黏釜增黏后，特性黏度达到0.90～1.10dL/g；多头纺丝单元：每个液相增黏釜连接有2?10个纺丝单元，每个纺丝单元通过熔体管道分别与液相增黏釜相连，每个纺丝单元安装有2～4个纺丝箱体。
【技术特征摘要】
1.一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于，包括: 聚合釜:聚合釜采用大容量连续化聚酯装置，用于制备基础聚酯熔体，基础聚酯熔体为特性黏度0.63 0.68dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯熔体； 液相增黏釜:设置有2-10个，分别通过分流管道与大容量连续化聚酯装置相连，基础聚酯熔体经液相增黏釜增黏后，特性黏度达到0.90 1.10dL/g ； 多头纺丝单元:每个液相增黏釜连接有2-10个纺丝单元，每个纺丝单元通过熔体管道分别与液相增黏釜相连，每个纺丝单元安装有2 4个纺丝箱体。2.根据权利要求1所述的一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于:所述液相增黏釜为立式反应釜，产能为30 120吨/天。3.根据权利要求1或2所述的一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于:所述纺丝单元设置在液相增黏釜的下方，并以液相增黏釜为中心进行均布设置。4.根据权利要求3所述的一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于:所述纺丝单元均匀布置在液相增黏釜的出料口的周围，且每个纺丝箱体至液相增黏釜的出料口的熔体管道输送距离相等。5.根据权利要求3所述的一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于:所述纺丝单元至液相增黏釜的出料口的熔体管道输送距离不超过15m，管径25 100mm。6.根据权利要求3所述的一种涤纶工业丝熔体直纺生产装置，其特征在于:所述纺丝单元与液相增黏釜之间呈“线型”、“星型”或“矩形对称”布置。7.一种涤纶工业丝熔体直纺生产方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)基础聚酯熔体制备:在大容量连续化聚酯装置中，原料对苯二甲酸与乙二醇经酯化、熔融缩聚后生成特性黏度为0.63 0.68dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯基础聚酯熔体； 所述乙二醇:对苯二甲酸投料摩尔比I 1.3，酯化温度250 265°C、压力0.12 0.18Mpa、时间3 5小时；预缩聚温度265 275°C、压力2500 30...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文兴，马建平，王建辉，王祖宏，张朔，刘雄，高琳，石教学，
申请(专利权)人：浙江古纤道新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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