CN109705319B - 一种功能聚酯生产方法、生产系统及功能聚酯纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料合成技术领域,具体地说,涉及一种功能聚酯生产系统。所述功能聚酯生产系统包括聚酯主体生产系统和功能粉体浆料浓缩物制备系统,所述的聚酯主体生产系统包括依次连接的酯化系统、预缩聚系统和终缩聚系统,功能粉体浆料浓缩物制备系统包括与酯化系统或/和酯化系统、预缩聚系统之间部位连接的在线添加装置。发明在聚酯主生产系统中引入功能粉体浆料浓缩物制备系统,可连续制备具有低羟值、低压滤值的功能粉体浆料浓缩物,并将制备的功能粉体浆料浓缩物与聚酯低聚物均匀混合后进行缩聚反应,获得功能粉体高度均匀分散的功能聚酯。本发明还涉及一种功能聚酯生产方法。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料合成技术领域,具体地说,涉及一种功能聚酯生产方法及、生产系统及功能聚酯纤维。
背景技术
目前,功能聚酯纤维的制备方法主要是采用母粒法,先将功能粉体与载体树脂熔融混合得到高功能粉体含量的功能母粒,然后再将功能母粒熔体与纺丝用聚酯熔体均匀混合经纺丝过程得到功能聚酯纤维。母粒法制备功能聚酯纤维的过程中,由于功能粉体在高粘聚酯熔体中的分散主要是依靠混合设备所提供的机械剪切力,功能粉体难以在聚酯熔体中高均匀分散,制备得到的功能聚酯熔体的纺丝性能较差,不易纺制细旦或超细旦的功能聚酯纤维。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种功能聚酯生产方法及生产系统,以实现功能粉体高度均匀分散的功能聚酯的连续稳定制备,提高功能聚酯的纺丝性能。
为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
一种功能聚酯生产系统,包括聚酯主体生产系统和功能粉体浆料浓缩物制备系统,所述的聚酯主体生产系统包括依次连接的酯化系统、预缩聚系统和终缩聚系统,功能粉体浆料浓缩物制备系统包括与酯化系统或/和酯化系统、预缩聚系统之间部位连接的在线添加装置。
作为本发明的一种实施方式,功能粉体浆料浓缩物制备系统包括依次连接的浆料制备单元、浆料浓缩单元和在线添加装置,在线添加装置的出料口与酯化系统或/和酯化系统、预缩聚系统之间部位连接。
作为本发明的一种实施方式,功能粉体浆料制备单元包括载体制备单元、功能粉体分散液制备单元和混合单元,载体制备单元经计量输送装置连接功能粉体分散液制备单元,功能粉体分散液制备单元经计量输送装置连接混合单元。
混合单元包括但不限于剪切泵、螺杆挤出机、研磨机、行星齿轮动态混合器、动静齿圈式动态混合器或球窝式动态混合器。
优选地,浆料浓缩单元具有闪蒸功能的反应釜,不设置搅拌结构。
功能粉体浆料进入具有闪蒸功能的反应釜,一方面在负压条件下会闪蒸脱除功能粉体浆料中存在的水或者过量的醇,制备得到功能粉体高度均匀分散的低压滤值的功能粉体浆料浓缩物。另一方面,功能粉体浆料中水或者过量醇的闪蒸气化,会使得物料出现较剧烈的沸腾,代替机械搅拌器达到搅拌的作用,因此,既可以提高反应器的运行可靠性且便于反应器的清洁、降低反应器的运行能耗。
作为本发明的一种实施方式,在线添加装置包括计量输送装置和/或混合装置,计量输送装置包括输送泵和流量计或具有计量功能的输送泵,混合装置包括静态混合器或/和动态混合器。
静态混合器包括但不限于SMX型混合器、SMXL型混合器、SMV型混合器;动态混合器包括但不限于剪切泵、螺杆挤出机、行星齿轮动态混合器、动静齿圈式动态混合器、球窝式动态混合器。
作为本发明的一种实施方式,聚酯主体生产系统还包括液相增粘反应釜,终缩聚系统的出料口与液相增粘反应釜的进口连接,液相增粘反应釜的出口与纺丝设备连接。
优选地,聚酯主体生产系统的酯化系统、预缩聚系统和终缩聚系统之间经在线添加装置连接,更优选地,聚酯主体生产系统包括经在线添加装置依次连接的酯化反应釜或酯化醇解反应釜、预缩聚反应釜,终缩聚反应釜和液相增粘反应釜。
聚酯主体生产系统的酯化反应釜或酯化醇解反应釜、预缩聚反应釜,终缩聚反应釜和液相增粘反应釜可以设置为一个或多个。
本发明的另一目的在于提供一种功能聚酯的生产方法,包括如下步骤:
S1,制备聚酯低聚物;
S2,将功能粉体分散液、载体混合均匀制备功能粉体浆料,浓缩功能粉体浆料,得到功能粉体浆料浓缩物,所述载体为具有反应活性的双官能团化合物;
S3,将功能粉体浆料浓缩物在线连续添加至聚酯低聚物中,混合均匀,进行预缩聚反应得到功能聚酯预聚物,功能聚酯预聚物经终缩聚反应,得到功能聚酯。
功能粉体分散液用如下方法制备:功能粉体和水和/或二元醇为原料进行功能粉体分散液的配置。二元醇包括但不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、甲基丙二醇、新戊二醇、二甘醇或三甘醇。
作为本发明的一种实施方式,所述功能粉体为具有着色、抗菌、防辐射、抗菌、导电、导热、远红外、阻燃、负离子、荧光或磁性功能的粉体;所述载体选自聚酯多元醇、聚醚或聚酯低聚物。
功能粉体可选自下列物质中的一种或几种:炭黑、颜料棕3、颜料蓝5、颜料蓝15、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、颜料蓝16、颜料蓝28、颜料蓝29、颜料蓝60、颜料紫19、颜料紫23、颜料紫29、颜料红101、颜料红102、颜料红108、颜料红112、颜料红122、颜料红146、颜料红149、颜料红170、颜料红171、颜料红172、颜料红175、颜料红176、颜料红177、颜料红178、颜料红179、颜料红185、颜料红202、颜料红207、颜料红208、颜料红214、颜料红241、颜料红242、颜料红254、颜料红255、颜料红263、颜料红264、颜料红272、颜料黄6、颜料黄13、颜料黄14、颜料黄17、颜料黄21、颜料黄37、颜料黄77、颜料黄74、颜料黄81、颜料黄97、颜料黄107、颜料黄110、颜料黄120、颜料黄129、颜料黄138、颜料黄139、颜料黄147、颜料黄148、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄155、颜料黄168、颜料黄174、颜料黄180、颜料黄187、颜料黄192、颜料黄195、颜料黄196、颜料黄197、颜料橙34、颜料橙36、颜料橙43、颜料橙61、颜料橙64、颜料橙68、颜料橙70、颜料橙73、颜料绿5、颜料绿7、颜料绿36、颜料绿50黄绿夜光粉(ZnS:Cu)、长余辉荧光粉(SrMgAl4O8:Eu2+Dy3+)、天蓝夜光粉(Sr2MgSi2O7)、桔黄夜光粉(Y2O2S:Eu.Mg:Ti)、黄绿光夜光粉(SrAl2O4:Eu.Dy)、蓝绿光夜光粉(Sr4A14O25:Eu.Dy)、橙红夜光粉(Y2O2S:Eu.Mg:Ti)、二氧化硅、银、锗、氧化银、载银沸石、载银二氧化钛、掺锌二氧化钛、掺铜二氧化钛、载银氧化锌、掺锌氧化铜、掺铜氧化锌、氧化亚铜、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管、氮化铝、氮化硼、碳化硅、石墨、竹炭、咖啡碳、碳化锆、氧化锆、碳化钛、碳化铪、电气石、蛋白石、奇才石、层状双氢氧化物、云母、玉石、氢氧化镁、硼酸锌、四氧化三铁或氧化锡锑、氧化铟锡、掺铝氧化锌。
作为本发明的一种实施方式,制备功能粉体浆料时,控制功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径不高于1000nm,优选不高于500nm,更优选不高于300nm;
将功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径控制在上述范围,可保证功能粉体在后续制备得到功能粉体浆料浓缩物中呈高度均匀分散,使功能粉体浆料浓缩物具有低压滤值。
进一步地,功能粉体浆料浓缩物中的功能粉体的含量为3%~95%,优选5%~60%,更优选10%~50%;
将功能粉体浓缩物中功能粉体的含量控制在上述范围,可制备得到功能粉体呈高度均匀分散的功能粉体浓缩物。
进一步地,功能粉体浆料浓缩物的羟值不高于175mgKOH/g,压滤值DFMS不高于30kPa·cm2/g。
将功能粉体浓缩物的羟值控制在上述范围内,在缩聚反应过程中副产物二元醇生成量小,避免注入聚酯生产系统时因为二元醇的蒸发量显著增加而导致生产运行稳定性下降。
将功能粉体浆料浓缩物的压滤值控制在上述范围内,功能粉体浆料浓缩物引入聚酯生产系统时功能粉体具有较好的分散性,使功能粉体在制备的功能聚酯中高度均匀分散。
作为本发明的一种实施方式,制备聚酯低聚物的原料包括对苯二甲酸浆料、共聚改性单体浆料或聚酯废料,所述对苯二甲酸浆料由二元醇与对苯二甲酸按照摩尔比1.05~2.0制备得到,共聚改性单体浆料由共聚改性单体和/或二元醇为原料配制得到,所述聚酯废料为聚酯瓶废旧料及生产下脚料、聚酯膜废旧料及生产下脚料、聚酯纺织品废旧料及生产下脚料和/或聚酯纤维生产下脚料。
将对苯二甲酸浆料中的醇酸摩尔比控制在1.05~2.0,对苯二甲酸具有良好的成浆性,而且该醇酸摩尔比范围内的对苯二甲酸浆料输入酯化系统,酯化系统的气升量在合适的范围内,有利于酯化反应的平稳进行,而且酯化反应过程中乙二醇的冷凝回流量小,有利于节约反应能耗。
共聚改性单体包括但不限于下列物质:间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、二甘醇、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺、聚己二酸乙二醇酯、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钾、2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸二乙二醇酯、间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钾、2-羧乙基苯基次磷酸二丙二醇酯、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸二丙二醇酯、间苯二甲酸二丁二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二丁二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二丁二醇酯-5-磺酸钾、2-羧乙基苯基次磷酸二丁二醇酯、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸二丁二醇酯。
共聚改性单体浆料的加入可赋予功能粉体改性聚酯阳离子染料染色、分散染料常压染色、抗菌、亲水、低熔点、高收缩、仿棉等复合功能,根据共聚改性单体的性质,共聚改性单体浆料可在酯化系统的不同反应阶段加入。
作为本发明的一种实施方式,功能聚酯预聚物的特性粘度为0.1~0.5dL/g,功能聚酯的特性粘度为0.5~1.2dL/g、压滤值DFFP不高于0.8kPa·cm2/g。
将特性粘度和压滤值控制在上述范围内,可使功能粉体在聚酯基体中呈高度均匀分散,制备得到的功能聚酯适用于制备高品质薄膜和纤维等产品。酯化系统的反应温度为230~280℃,预缩聚系统的反应温度为230~290℃,终缩聚系统的反应温度为240~300℃。
本发明的又一目的在于提供一种功能聚酯纤维,所述功能聚酯纤维由上述内容任一所述的功能聚酯生产系统、任一项所述的功能聚酯的生产方法得到的功能聚酯纺制而成。
优选地,所述功能聚酯纤维包括原液着色、抗菌、防辐射、抗静电、荧光、远红外、导热或负离子中的一种或几种的功能聚酯纤维。
优选地,所述功能聚酯分子为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯;更优选地,功能聚酯分子为具有阳离子染料可染、亲水、仿棉、阻燃、低熔点或高收缩功能的共聚酯。
采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明在聚酯主生产系统中引入功能粉体浆料浓缩物制备系统,可连续制备具有低羟值、低压滤值的功能粉体浆料浓缩物,并将制备的功能粉体浆料浓缩物与聚酯低聚物均匀混合后进行缩聚反应,获得功能粉体高度均匀分散的功能聚酯,利于改善功能聚酯的纺丝性能,适合用于生产高品质纤维和薄膜等产品。
本发明所述的功能聚酯生产方法,易于工业化实施,可实现功能聚酯的大规模工业化连续生产功能粉体高度均匀分散的功能聚酯,改善功能聚酯的纺丝性能,且提高功能聚酯的生产效率、降低成本。
附图说明
附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步的理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对本发明的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
图1是本发明所述的功能聚酯生产方法的一种工艺流程示意图;
图2是本发明所述的功能聚酯生产系统的一种结构示意图;
图3是本发明所述的功能聚酯生产系统的第二种结构示意图;
图4是本发明所述的功能聚酯生产系统的第三种结构示意图;
图5是本发明所述的功能聚酯生产系统的第四种结构示意图。
需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合部分实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例仅用于说明本发明,不用于限制本发明的范围。
实施例1
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.13的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4613kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3931kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.3的载体的原料浆以293.7kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为2.9kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到15mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以255kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将颜料蓝15:3浓度为40wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以244.6kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的颜料蓝15:3平均粒径为143nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以244.6kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到颜料蓝15:3平均粒径为154nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以499.6kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为275℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到49mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以326.1kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中颜料蓝15:3的含量为30wt%、压滤值DFMS为6.1kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物连续制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和卧式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.35dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.65dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的原液着色蓝色聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.21kPa·cm2/g。该原液着色蓝色聚酯纤维的单丝纤度为0.77dtex、断裂强度为3.4cN/dtex、断裂伸长率为33%。
实施例2
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.13的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4613kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3931kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.3的载体浆料载体的原料浆以375kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为4.2kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到15mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以326.2kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。将炭黑浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以625kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的炭黑平均粒径为96nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以625kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到炭黑平均粒径为110nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以951.2kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到77mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以416.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中炭黑的含量为30wt%、压滤值DFMS为2.3kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物连续制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.16dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.67dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的原液着色黑色聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.08kPa·cm2/g。该原液着色黑色聚酯纤维的单丝纤度为0.77dtex、断裂强度为3.6cN/dtex、断裂伸长率为32%。
实施例3
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.13的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4613kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3931kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.4的载体浆料载体的原料浆以391kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为4.3kg/h,载体制备釜的反应温度为250℃。当载体的酸值达到25mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以342.3kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将抗菌剂氧化亚铜浓度为15wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以494.5kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的抗菌剂氧化亚铜平均粒径为84nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以494.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到抗菌剂氧化亚铜平均粒径为92nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以836.8kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到108mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以371kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中抗菌剂氧化亚铜的含量为20wt%、压滤值DFMS为4.8kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和卧式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.40dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.72dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的抗菌聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.12kPa·cm2/g。该抗菌聚酯纤维的单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为4.2cN/dtex、断裂伸长率为33%。
实施例4
S1,将对苯二甲酸和丁二醇调配成的醇酸摩尔比为1.12的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4546kg/h的流量连续均匀的输送到由立式酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,酯化反应釜的反应温度为240℃。浓度为20wt%的催化剂钛酸四丁酯溶液以53.6kg/h的流量连续均匀的注入到立式酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到13mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3949kg/h的流量连续稳定地从酯化反应釜采出。
将对苯二甲酸和丁二醇调配成醇酸摩尔比为1.1的载体浆料载体的原料浆以144.1kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为20wt%的催化剂钛酸四丁酯溶液注入载体制备反应釜的流量为1.6kg/h,载体制备釜的反应温度为250℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以126.9kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将导热剂氮化铝浓度为60wt%的丁二醇基功能粉体预分散液以187.5kg/h的流量连续均匀的输送至由5台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的导热剂氮化铝平均粒径为147nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以187.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
S2,载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到导热剂氮化铝平均粒径为163nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以314.4kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为260℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到25mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以239.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中导热剂氮化铝的含量为50wt%、压滤值DFMS为8.4kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为250℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.50dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为260℃。
当功能聚酯特性粘度达到1.20dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸丁二醇酯的导热聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.28kPa·cm2/g。该导热纤维的单丝纤度为1.54dtex、断裂强度为3.3cN/dtex、断裂伸长率为30%。
实施例5
S1,将对苯二甲酸和丙二醇调配成醇酸摩尔比为1.4的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4958kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和卧式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为235℃,第二酯化反应釜反应温度240℃。浓度为10wt%的催化剂钛酸四异丙酯溶液以18.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到10mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以4326kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
将对苯二甲酸和丙二醇调配成醇酸摩尔比为2.0的载体浆料载体的原料浆以667.8kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为10wt%的催化剂钛酸四异丙酯溶液注入载体制备反应釜的流量为2.2kg/h,载体制备釜的反应温度为230℃。当载体的酸值达到7mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以595.2kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将荧光剂黄绿夜光粉(ZnS:Cu)浓度为10wt%的丙二醇基功能粉体预分散液以478.8kg/h的流量连续均匀的输送至由1台研磨机组成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的荧光剂黄绿夜光粉(ZnS:Cu)平均粒径为460nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由供应泵和流量计组成的功能粉体浆料输送计量单元以478.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
S2,载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到荧光剂黄绿夜光粉(ZnS:Cu)平均粒径为500nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以1074kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为245℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到37mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以478.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中黄绿夜光粉(ZnS:Cu)的含量为10wt%、压滤值DFMS为19.8kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为255℃。当预聚物特性粘度达到0.5dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为260℃。
当终聚物特性粘度达到0.95dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸丙二醇酯的荧光聚酯纤维,其中功能聚酯的压滤值DFFP为0.66kPa·cm2/g。该荧光聚酯纤维的单丝纤度为3.47dtex、断裂强度为2.8cN/dtex、断裂伸长率为27%。
实施例6
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为2.0的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以5667kg/h的流量连续均匀的输送到由立式酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,酯化反应釜反应温度为255℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到40mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以5021kg/h的流量连续稳定地从酯化反应釜采出。
将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为2.0的载体浆料载体的原料浆以617.7kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为5.9kg/h,载体制备釜的反应温度为250℃。当载体的酸值达到10mgKOH/g,通过输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以548.5kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将远红外剂碳化锆浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以511.4kg/h的流量连续均匀的输送至由2台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的远红外剂碳化锆平均粒径为112nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以511.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
S2,载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到远红外剂碳化锆平均粒径为129nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以1059.9kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为260℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到160mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以511.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中远红外剂碳化锆的含量为20wt%、压滤值DFMS为5.4kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为290℃。当预聚物特性粘度达到0.30dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为285℃。
当终聚物特性粘度达到0.50dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的远红外聚酯纤维,其中功能聚酯的压滤值DFFP为0.14kPa·cm2/g。该远红外聚酯纤维的单丝纤度为2.31dtex、断裂强度为3.2cN/dtex、断裂伸长率为31%。
实施例7
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.05的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4516kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为270℃,第二酯化反应釜反应温度280℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到20mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3841kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.3的载体浆料载体的原料浆以1004.6kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为11.3kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以875.3kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将防紫外辐射剂氧化锌浓度为10wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以411.5kg/h的流量连续均匀的输送至由2台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的防紫外辐射剂氧化锌平均粒径为340nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以411.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到防紫外辐射剂氧化锌平均粒径为362nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以1286.8kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到63mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以823kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中防紫外辐射剂氧化锌的含量为5wt%、压滤值DFMS为10.2kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和卧式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为275℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为280℃。当预聚物特性粘度达到0.38dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为285℃。
S3,当终聚物特性粘度达到0.62dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的防辐射聚酯纤维,其中功能聚酯的压滤值DFFP为0.25kPa·cm2/g。该防辐射聚酯纤维的单丝纤度为2.31dtex、断裂强度为3.0cN/dtex、断裂伸长率为31%。
实施例8
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.05的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4516kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为270℃,第二酯化反应釜反应温度280℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到25mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3848kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.6的载体浆料载体的原料浆以731.8kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为7.7kg/h,载体制备釜的反应温度为250℃。当载体的酸值达到15mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以643.2kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将导电剂氧化锡锑浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以661.8kg/h的流量连续均匀的输送至由5台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的导电剂氧化锡锑平均粒径为68nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以661.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到防紫外辐射剂氧化锌平均粒径为80nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以1305kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到88mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以661.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中导电剂氧化锡锑的含量为20wt%、压滤值DFMS为2.2kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和卧式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为280℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为285℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.50dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为300℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.80dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的抗静电聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.07kPa·cm2/g。该抗静电聚酯纤维的单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为6.2cN/dtex、断裂伸长率为28%。
实施例9
S1,将对苯二甲酸和丁二醇调配成的醇酸摩尔比为1.12的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4546kg/h的流量连续均匀的输送到由立式酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,酯化反应釜的反应温度为240℃。浓度为20wt%的催化剂钛酸四丁酯溶液以53.6kg/h的流量连续均匀的注入到立式酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到13mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3949kg/h的流量连续稳定地从酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和丁二醇调配成醇酸摩尔比为1.2的载体浆料载体的原料浆以233.5kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为20wt%的催化剂钛酸四丁酯溶液注入载体制备反应釜的流量为2.7kg/h,载体制备釜的反应温度为250℃。当载体的酸值达到10mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以206.1kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将负离子发生剂电气石浓度为30wt%的丁二醇基功能粉体预分散液以267.9kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的负离子发生剂电气石平均粒径为189nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以267.9kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到负离子发生剂电气石平均粒径为194nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以474kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为260℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到56mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以267.9kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中负离子发生剂电气石的含量为30wt%、压滤值DFMS为15.5kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为250℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.40dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为250℃。
当功能聚酯特性粘度达到1.00dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸丁二醇酯的负离子聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.51kPa·cm2/g。该负离子纤维的单丝纤度为2.31dtex、断裂强度为3.1cN/dtex、断裂伸长率为26%。
实施例10
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与低熔点共聚改性单体间苯二甲酸浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12调配而成、低熔点共聚改性单体间苯二甲酸浆料由间苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12调配而成。对苯二甲酸浆料以2760kg/h的流量、低熔点共聚改性单体间苯二甲酸浆料以1841kg/h的流量同时连续均匀的输送至由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统的立式第一酯化反应釜中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3919kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为2.0的载体浆料载体的原料浆以119.3kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为1.1kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到10mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以106kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将颜料红254浓度为60wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以197.4kg/h的流量连续均匀的输送至由2台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的颜料红254平均粒径为294nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以197.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到颜料红254平均粒径为300nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以303.4kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为260℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到70mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以197.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中颜料红254的含量为60wt%、压滤值DFMS为9.3kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为265℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为270℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.22dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.74dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为低熔点共聚酯的原液着色红色低熔点聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.23kPa·cm2/g。该原液着色红色低熔点聚酯纤维单丝纤度为1.54dtex、断裂强度为2.8cN/dtex、断裂伸长率为36%。
实施例11
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与高收缩共聚改性单体新戊二醇浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.05调配而成、高收缩共聚改性单体新戊二醇浆料由新戊二醇与乙二醇以重量比8:2调配而成。对苯二甲酸浆料以4516kg/h的流量、高收缩共聚改性单体新戊二醇浆料以152.5kg/h的流量同时连续均匀的输送至由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统的立式第一酯化反应釜中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3987kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.4的载体浆料载体的原料浆以189.2kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为2.1kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以165.5kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将颜料蓝15:3浓度为40wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以239.4kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到颜料蓝15:3平均粒径为143nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以239.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到颜料蓝15:3平均粒径为154nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以404.9kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为260℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到42mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以239.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中颜料蓝15:3的含量为40wt%、压滤值DFMS为7.8kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为265℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为270℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.20dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.72dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为高收缩共聚酯的原液着色蓝色高收缩聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.26kPa·cm2/g。该原液着色蓝色高收缩聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.6cN/dtex、断裂伸长率为34%。
实施例12
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.15调配而成、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠浆料由间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠与乙二醇以重量比4:6调配而成。酯化反应系统由立式第一酯化反应釜和卧室卧式三分室结构第二酯化反应釜组成,对苯二甲酸浆料以4637kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠浆料以260.7kg/h的流量连续均匀的注入卧室卧式第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.3的载体浆料载体的原料浆以375.1kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为4.2kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以326.7kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将消光剂二氧化钛浓度为40wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以312.5kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的消光剂二氧化钛平均粒径为62nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以312.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到消光剂二氧化钛平均粒径为68nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以639.2kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为280℃。
S3,当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到40mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以416.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出直接输送至卧式第二酯化反应釜的第三室,功能粉体浆料浓缩物中消光剂二氧化钛的含量为30wt%、压滤值DFMS为1.2kPa·cm2/g。第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度250℃。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以4701kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.10dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.60dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为阳离子染料可染共聚酯的全消光阳离子染料可染聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.04kPa·cm2/g。该全消光阳离子染料可染聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.3cN/dtex、断裂伸长率为35%。
实施例13
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与分散染料常压可染共聚改性单体己二酸二乙二醇酯浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.08调配而成、分散染料常压可染共聚改性单体己二酸二乙二醇酯浆料由己二酸二乙二醇酯与乙二醇以重量比6:4调配而成。酯化反应系统由立式第一酯化反应釜和卧室卧式三分室结构第二酯化反应釜组成,对苯二甲酸浆料以4098kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、分散染料常压可染共聚改性单体己二酸二乙二醇酯浆料以761.5kg/h的流量连续均匀的注入卧室卧式第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度250℃。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以4232kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.3的载体浆料载体的原料浆以450.6kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为5.1kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以392.6kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将防紫外辐射剂掺铝氧化锌浓度为15wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以412.5kg/h的流量连续均匀的输送至由4台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的防紫外辐射剂掺铝氧化锌平均粒径为82nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以412.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到防紫外辐射剂掺铝氧化锌平均粒径为94nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以805.1kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为275℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到53mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以412.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中防紫外辐射剂掺铝氧化锌的含量为15wt%、压滤值DFMS为2.9kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.19dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.72dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为分散染料常压可染共聚酯的防紫外辐射分散染料常压可染聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.10kPa·cm2/g。该防紫外辐射分散染料常压可染聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.6cN/dtex、断裂伸长率为32%。
实施例14
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12调配而成、仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料由聚酰胺在230℃熔融调配而成。酯化反应系统由立式第一酯化反应釜、立式第二酯化反应釜组成,对苯二甲酸浆料以4141kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到立式第二酯化釜。第一酯化反应釜反应温度为260℃、第二酯化反应釜反应温度265℃。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3582kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料经聚酯低聚物管线在线添加系统以375kg/h直接注入第二酯化釜后的聚酯低聚物管道中。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.5的载体浆料载体的原料浆以252.9kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为2.7kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到15mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以221.5kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将抗菌剂掺铜氧化锌浓度为30wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以267.9kg/h的流量连续均匀的输送至由5台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的抗菌剂掺铜氧化锌平均粒径为99nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以267.9kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到抗菌剂掺铜氧化锌平均粒径为107nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以489.4kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到73mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以267.9kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出。功能粉体浆料浓缩物中抗菌剂掺铜氧化锌的含量为30wt%、压滤值DFMS为3.4kPa·cm2/g。
S3,来自聚酯低聚物管道的聚酯低聚物和仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料的共混物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为260℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为265℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.20dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为270℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.68dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为仿棉共聚酯的抗菌仿棉聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.12kPa·cm2/g。该抗菌仿棉聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.3cN/dtex、断裂伸长率为29%。
实施例15
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12调配而成、阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料由2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯与乙二醇以重量比4:6调配而成。酯化反应系统由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成,对苯二甲酸浆料以4394kg/h的流量连续均匀的输送至酯化系统的立式第一酯化反应釜、浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到立式第二酯化反应釜。第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度270℃。当聚酯低聚物的酸值达到10mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3804kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料经聚酯低聚物管道在线添加系统以595.5kg/h的流量直接注入第二酯化釜后的聚酯低聚物管道中。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.3的载体浆料载体的原料浆以313.2kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为3.5kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以272.8kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将远红外剂碳化钛浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以304kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的远红外剂碳化钛平均粒径为135nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以304kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到远红外剂碳化钛平均粒径为147nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以576.8kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到30mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以304kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出。功能粉体浆料浓缩物中远红外剂碳化钛的含量为20wt%、压滤值DFMS为5.2kPa·cm2/g。
S3,来自聚酯低聚物管道的聚酯低聚物和阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料的共混物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为270℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.18dL/g,通过预聚物泵连续稳定地从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃。
当功能聚酯终聚物特性粘度达到0.62dL/g,通过终聚物泵连续稳定地从终缩聚反应釜采出并输送至液相增粘反应釜进行液相增粘,液相增粘反应釜的反应温度为285℃。
当功能聚酯增粘物特性粘度达到0.72dL/g,将功能聚酯增粘熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为阻燃共聚酯的远红外阻燃聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.17kPa·cm2/g。该远红外阻燃聚酯纤维单丝纤度为1.54dtex、断裂强度为3.5cN/dtex、断裂伸长率为32%。
实施例16
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.15调配而成、亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料由聚乙二醇在80℃熔融调配而成。酯化反应系统由立式酯化反应釜组成,对苯二甲酸浆料以4266kg/h的流量连续均匀的输送至酯化反应釜、浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到酯化反应釜。酯化反应釜的反应温度为265℃。当聚酯低聚物的酸值达到40mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3726kg/h的流量连续稳定地从酯化反应釜采出。亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料经聚酯低聚物管道在线添加系统以300kg/h的流量直接注入酯化反应釜后的聚酯低聚物管道中。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.6的载体浆料载体的原料浆以731.8kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为9.6kg/h,载体制备釜的反应温度为255℃。当载体的酸值达到20mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以646.1kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将导电剂氧化铟锡浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以661.8kg/h的流量连续均匀的输送至由4台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的导电剂氧化铟锡平均粒径为65nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以661.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到导电剂氧化铟锡平均粒径为71nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以1307.9kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为260℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到105mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以661.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出。功能粉体浆料浓缩物中导电剂氧化铟锡的含量为20wt%、压滤值DFMS为2.4kPa·cm2/g。
S3,来自聚酯低聚物管道的聚酯低聚物和亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料的共混物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为270℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.30dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.60dL/g,通过终聚物泵连续稳定地从终缩聚反应釜采出并输送至液相增粘反应釜进行液相增粘,液相增粘反应釜的反应温度为285℃。
当功能聚酯增粘物特性粘度达到0.86dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为亲水共聚酯的抗静电亲水聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.09kPa·cm2/g。该抗静电亲水聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为4.6cN/dtex、断裂伸长率为28%。
实施例17
S1,将聚酯瓶片废料和醇解乙二醇分别以3750kg/h和242kg/h连续均匀的输送至由酯化醇解反应釜组成的酯化系统中,酯化醇解反应釜为平行设置有两个搅拌桨相互啮合的搅拌器的卧式反应釜。酯化醇解反应釜的反应温度为270℃。当聚酯废料醇解物的羟值达到110mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3992kg/h的流量连续稳定地从酯化醇解反应釜中采出。
S2,将分子量为600的聚己二酸乙二醇酯多元醇以609.3kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,载体制备釜的反应温度为40℃。通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以609.3kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将抗菌剂石墨烯浓度为10wt%的水基功能粉体预分散液以188.4kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的抗菌剂石墨烯平均粒径为1000nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以188.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由研磨机组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到抗菌剂石墨烯平均粒径为1000nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以797.7kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为100℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到175mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以628.1kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中抗菌剂石墨烯的含量为3wt%、压滤值DFMS为30kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯废料醇解物与来自功能粉体浆料浓缩物连续制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为SMXL型静态混合器。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为270℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.22dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.76dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得抗菌再生聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.80kPa·cm2/g。该抗菌再生聚酯纤维的单丝纤度为3.47dtex、断裂强度为2.8cN/dtex、断裂伸长率为26%。
实施例18
S1,聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆包括对苯二甲酸浆料与阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠浆料组成,其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与丙二醇以醇酸摩尔比1.4调配而成、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠浆料由间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠与丙二醇以重量比4:6调配而成。酯化反应系统由立式第一酯化反应釜和卧室卧式三分室结构第二酯化反应釜组成,对苯二甲酸浆料以4958kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠浆料以349.2kg/h的流量连续均匀的注入卧室卧式第二酯化反应釜的第二室、浓度为10wt%的催化剂钛酸四异丙酯溶液以18.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为240℃,第二酯化反应釜反应温度230℃。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以4691kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和丙二醇调配成醇酸摩尔比为2.0的载体浆料载体的原料浆以258.5kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为10wt%的催化剂钛酸四异丙酯溶液注入载体制备反应釜的流量为0.7kg/h,载体制备釜的反应温度为230℃。当载体的酸值达到7mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体输送计量单元以230.5kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将防紫外辐射剂掺锌二氧化钛浓度为30wt%的丙二醇基功能粉体预分散液以239.4kg/h的流量连续均匀的输送至由4台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的防紫外辐射剂掺锌二氧化钛平均粒径为78nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以239.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到防紫外辐射剂掺锌二氧化钛平均粒径为81nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以469.9kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为250℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到28mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以239.4kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出。功能粉体浆料浓缩物中防紫外辐射剂掺锌二氧化钛的含量为30wt%、压滤值DFMS为3.1kPa·cm2/g。
S3,来自酯化系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为230℃。当预聚物特性粘度达到0.38dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚反应系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为240℃。
当终聚物特性粘度达到0.90dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为阳离子染料可染共聚酯的防紫外辐射阳离子染料可染聚酯纤维,其中功能聚酯的压滤值DFFP为0.11kPa·cm2/g。该防紫外辐射阳离子染料可染聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.2cN/dtex、断裂伸长率为31%。
实施例19
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.13的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4613kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统的第一酯化釜中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃。当第一酯化釜聚酯低聚物的酸值达到50mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3980kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将分子量为4000的聚乙二醇以10.4kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,载体制备釜的反应温度为80℃。通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以10.4kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。将二氧化钛浓度为60wt%的水基功能粉体预分散液以329kg/h的流量连续均匀的输送至由5台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的二氧化钛平均粒径为71nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以329kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。载体与功能粉体分散液一起进入由螺杆挤出机组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到二氧化钛平均粒径为88nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以339.4kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为110℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到2mgKOH/g,通过由具有计量功能的输送泵组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以207.8kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中二氧化钛的含量为95wt%、压滤值DFMS为9.4kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统第一酯化反应釜的第一酯化釜聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物连续制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入酯化系统第二酯化釜,混合单元为球窝式动态混合器。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。第二酯化反应釜反应温度为265℃。当第二酯化釜聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以4128kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为275℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为280℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.20dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为290℃。
当功能聚酯特性粘度达到0.72dL/g,将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得光学遮蔽聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.32kPa·cm2/g。该光学遮蔽聚酯纤维的单丝纤度为1.54dtex、断裂强度为3.1cN/dtex、断裂伸长率为24%。
实施例20
S1,将对苯二甲酸和乙二醇调配成的醇酸摩尔比为1.13的聚酯低聚物浆料聚酯低聚物的原料浆以4613kg/h的流量连续均匀的输送到由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化反应系统中进行酯化反应,第一酯化反应釜反应温度为260℃,第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3931kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.6的载体浆料载体的原料浆以380kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为4.0kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到10mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以333.5kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将炭黑浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以343.7kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的炭黑平均粒径为96nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以343.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到炭黑平均粒径为104nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以677.2kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到140mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以343.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中炭黑的含量为20wt%、压滤值DFMS为2.1kPa·cm2/g。
S3,来自酯化反应系统的聚酯低聚物与来自功能粉体浆料浓缩物连续制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为高剪切泵。预缩聚反应系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成,其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.16dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃。当功能聚酯终聚物特性粘度达到0.67dL/g,通过终聚物泵连续稳定地从终缩聚反应釜采出并输送至液相增粘反应釜进行液相增粘,液相增粘反应釜的反应温度290℃。
当功能聚酯增粘物特性粘度达到1.00dL/g,将功能聚酯增粘熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯的原液着色黑色聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.07kPa·cm2/g。该原液着色黑色聚酯纤维的单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为8.1cN/dtex、断裂伸长率为17%。
实施例21
S1,将聚酯瓶片废料和醇解乙二醇分别以3562kg/h和230kg/h连续均匀的输送至由酯化醇解反应釜组成的酯化系统中,酯化醇解反应釜为平行设置有两个搅拌桨相互啮合的搅拌器的卧式反应釜。酯化醇解反应釜的反应温度为270℃。当聚酯废料醇解物的羟值达到110mgKOH/g,通过低聚物泵和低聚物流量计组成的低聚物输送计量装置以3792kg/h的流量连续稳定地从酯化醇解反应釜中采出。由2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯与乙二醇以5:5调配成的阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料经聚酯低聚物管道在线添加系统以472kg/h的流量直接注入酯化醇解反应釜后的聚酯低聚物管道中。
S2,将对苯二甲酸和乙二醇调配成醇酸摩尔比为1.6的载体浆料载体的原料浆以380kg/h的流量连续均匀的输送至由载体制备反应釜组成的载体制备单元,浓度为3wt%的催化剂乙二醇锑溶液注入载体制备反应釜的流量为4.0kg/h,载体制备釜的反应温度为260℃。当载体的酸值达到10mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的载体计量输送单元以333.5kg/h的流量连续稳定地从载体制备反应釜采出。
将炭黑浓度为20wt%的乙二醇基功能粉体预分散液以343.7kg/h的流量连续均匀的输送至由2台研磨机串联而成的功能粉体分散液制备单元,经过研磨制备得到的炭黑平均粒径为146nm的功能粉体分散液进入功能粉体分散液供应罐,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体分散液输送计量单元以343.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体分散液供应罐中采出。
载体与功能粉体分散液一起进入由剪切泵组成的功能粉体分散液与载体混合单元混合均匀后得到炭黑平均粒径为154nm的功能粉体浆料,然后将功能粉体浆料以677.2kg/h的流量连续均匀的输送至由具有闪蒸功能的蒸发单元组成的功能粉体浆料浓缩单元,蒸发单元的温度为270℃。当功能粉体浆料浓缩物的羟值达到140mgKOH/g,通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料浓缩物计量输送单元以343.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料浓缩单元中采出,功能粉体浆料浓缩物中炭黑的含量为20wt%、压滤值DFMS为4.6kPa·cm2/g。
S3,来自聚酯低聚物管道的聚酯废料醇解物和阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料的共混物与来自功能粉体浆料浓缩物连续制备系统的功能粉体浆料浓缩物一起进入功能粉体浆料浓缩物混合单元,经混合单元混合均匀后进入预缩聚反应系统,混合单元为球窝式动态混合器。预缩聚反应系统由立式预缩聚反应釜组成,其中预缩聚反应釜的反应物温度为270℃。当功能聚酯预聚物特性粘度达到0.16dL/g,通过预聚物泵连续稳定的从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成,其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃。当功能聚酯特性粘度达到0.60dL/g,通过终聚物泵连续稳定地从终缩聚反应釜采出并输送至液相增粘反应釜进行液相增粘,液相增粘反应釜的反应温度为290℃。
当功能聚酯增粘物特性粘度达到0.84dL/g,将功能聚酯增粘熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得基体为阻燃再生共聚酯的原液着色阻燃再生聚酯纤维,其中,功能聚酯的压滤值DFFP为0.15kPa·cm2/g。该原液着色阻燃再生聚酯纤维的单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.8cN/dtex、断裂伸长率为32%。
对比例1
将特性粘度为0.65dL/g的聚酯熔体通过熔体出料泵以3750kg/h的流量连续稳定地从终缩聚反应釜采出经熔体管道输送至动态混合器。颜料蓝15:3浓度为30wt%、压滤值DFMS为39.2kPa·cm2/g的功能母粒熔体通过单螺杆挤出机以326.1kg/h的流量注入动态混合器。聚酯熔体与功能母粒熔体经动态混合器均匀混合得到的功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝,制得原液着色蓝色聚酯纤维,其中功能聚酯的压滤值DFFP为1.05kPa·cm2/g。。
该原液着色蓝色聚酯纤维的单丝纤度为0.77dtex、断裂强度为2.3cN/dtex、断裂伸长率为15%。
实验例1
将如上实施例1~21以及对比例1所制备的功能聚酯及功能纤维产品进行相关性能测试。
测试的相关性能如下:功能粉体浆料中功能粉体平均粒径(μm),测试方法:先将功能粉体浆料溶解于良溶剂六氟异丙醇中,然后再采用动态光散射粒度仪测试功能粉体粒径。功能粉体浆料浓缩物的羟值(mgKOH/g),测试方法:参照HG/T 2709-95。功能粉体浆料浓缩物压滤值DFMB(kPa·cm2/g),测试方法:由重量为m1的功能粉体浆料浓缩物与重量为m2的聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯组成总重量为4000g测试混合物,测试混合物中功能粉体的含量为100g;由长径比为Φ25mm×25D的单螺杆挤出机、容积为1.2cc的熔体计量泵、熔体压力传感器和滤网面积S为3.8cm2的60-100-1400-100-20目四层组合滤网依次连接组成压滤性能测试仪;压滤性能测试工艺条件:熔体温度为295℃、熔体计量泵泵前压力设定值为6.5MPa、熔体计量泵计量流量为38g/min;先将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出,记录平衡压力为初始压力Ps,然后将4000g测试混合物从压滤性能测试仪中挤出,再将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出,记录平衡压力为终止压力PT,最后按照公式:计算得出压滤值DFMS。功能聚酯特性粘度(dL/g),测试方法:参照GB/T 14190-2008。功能聚酯压滤值DFFP(kPa·cm2/g),测试方法:由长径比为Φ25mm×25D的单螺杆挤出机、容积为1.2cc的熔体计量泵、熔体压力传感器和滤网面积S为3.8cm2的60-100-1400-100-20目四层组合滤网依次连接组成压滤性能测试仪;压滤性能测试工艺条件:熔体温度为295℃、熔体计量泵泵前压力设定值为6.5MPa、熔体计量泵计量流量为38g/min;先将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出,记录平衡压力为初始压力Ps,然后将3000g功能聚酯从压滤性能测试仪中挤出,再将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出,记录平衡压力为终止压力PT,最后按照公式:计算得出压滤值DFFP。功能聚酯纤维线密度(dtex),测试方法:参照GB/T 14343-2008;功能聚酯纤维断裂强度(cN/dtex),测试方法:参照GB/T14344-2008;功能聚酯纤维断裂伸长(%),测试方法:参照GB/T 14344-2008。以上各性能的测试结果见表1和表2。
表1
表2
由表1和表2的数据可知,采用本发明的功能聚酯生产方法所制备的功能聚酯的压滤值DFFP均不高于0.8kPa·cm2/g,而且相比于母粒法制备的功能聚酯具有更低的压滤值,采用本发明的功能聚酯生产方法所制备的功能聚酯具有更高的功能粉体分散均匀度。
本发明实施例1和对比例1制备功能聚酯所采用的颜料蓝15:3的添加量均相同,但是,实施例1中颜料蓝15:3以连续制备的功能粉体浆料浓缩物的形式加入到聚酯低聚物中再经过缩聚反应得到功能聚酯,而对比例1中颜料蓝15:3以母粒的形式加入到终缩聚反应制备得到的聚酯熔体中得到功能聚酯。对比例1的方法在制备功能聚酯时中,功能粉体在高粘聚酯熔体中难以高度均匀分散,制备得到的功能聚酯熔体的纺丝性能较差。
功能粉体分散液的制备采用研磨机,在研磨分散轴的高速旋转作用下研磨介质对功能粉体颗粒准确反复施力,使功能粉体颗粒被粉碎至纳米级,从而实现功能粉体在二元醇或水中以小尺度高效均匀分散。将功能粉体分散液与作为载体的聚酯多元醇、聚醚或聚酯低聚物等具有反应活性的双官能团化合物混合均匀后可制备得到功能粉体浆料。将功能粉体浆料输送至功能粉体浆料浓缩单元通过闪蒸脱挥处理可去除功能粉体浆料中存在的水或者过量的醇,制备得到功能粉体高度均匀分散的低压滤值、低羟值的功能粉体浆料浓缩物。将炭黑以功能粉体浆料浓缩物的形式注入聚酯生产系统可实现颜料蓝15:3粒子在聚酯基体中的高度均匀分散,有效减少功能聚酯制备过程中颜料蓝15:3粒子的团聚。
实施例1中功能聚酯的压滤值DFFP为0.21kPa·cm2/g、对比例1中功能聚酯的压滤值DFFP为1.05kPa·cm2/g,于实施例1中颜料蓝15:3的分散得更加均匀、功能聚酯的压滤值更低,从而使得制备的功能聚酯纤维的结构更加均一、力学性能更加优异,比如,采用相同的颜料蓝15:3添加量制备相同线密度的功能聚酯纤维,实施例1制备的功能聚酯纤维的断裂强度为3.4cN/dtex,而对比例1制备的功能聚酯纤维的断裂强度仅为2.3cN/dtex。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (13)
1.一种功能聚酯的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,制备聚酯低聚物;
S2,将功能粉体分散液、载体混合均匀制备功能粉体浆料,使用具有闪蒸功能的反应釜浓缩功能粉体浆料,得到功能粉体浆料浓缩物,所述载体选自聚酯多元醇、聚醚或聚酯低聚物;
S3,将功能粉体浆料浓缩物在线连续添加至聚酯低聚物中,混合均匀,进行预缩聚反应得到功能聚酯预聚物,功能聚酯预聚物经终缩聚反应,得到功能聚酯;
制备功能粉体浆料时,控制功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径不高于1000nm;功能粉体浆料浓缩物的压滤值DFMS不高于30kPa·cm2/g;功能粉体浆料浓缩物的羟值不高于175mgKOH/g;
所用的生产系统包括聚酯主体生产系统和功能粉体浆料浓缩物制备系统,所述的聚酯主体生产系统包括依次连接的酯化系统、预缩聚系统和终缩聚系统,功能粉体浆料浓缩物制备系统包括依次连接的浆料制备单元、浆料浓缩单元和在线添加装置,在线添加装置的出料口与酯化系统或/和酯化系统、预缩聚系统之间部位连接;所述浆料浓缩单元为具有闪蒸功能的反应釜;浆料制备单元包括载体制备单元、功能粉体分散液制备单元和混合单元,载体制备单元经计量输送装置连接功能粉体分散液制备单元,功能粉体分散液制备单元经计量输送装置连接混合单元。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述功能粉体为具有着色、抗菌、防辐射、导电、导热、远红外、阻燃、负离子、荧光或磁性功能的粉体。
3.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,制备功能粉体浆料时,控制功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径不高于500nm;
进一步地,功能粉体浆料浓缩物中的功能粉体的含量为3%~95%。
4.根据权利要求3所述的生产方法,其特征在于,制备功能粉体浆料时,控制功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径不高于300nm。
5.根据权利要求3所述的生产方法,其特征在于,功能粉体浆料浓缩物中的功能粉体的含量为5%~60%。
6.根据权利要求5所述的生产方法,其特征在于,功能粉体浆料浓缩物中的功能粉体的含量为10%~50%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法,其特征在于,制备聚酯低聚物的原料包括对苯二甲酸浆料、共聚改性单体浆料或聚酯废料,所述对苯二甲酸浆料由二元醇与对苯二甲酸按照摩尔比1.05~2.0制备得到,共聚改性单体浆料由共聚改性单体和/或二元醇为原料配制得到,所述聚酯废料为聚酯瓶废旧料及生产下脚料、聚酯膜废旧料及生产下脚料、聚酯纺织品废旧料及生产下脚料和/或聚酯纤维生产下脚料。
8.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,功能聚酯预聚物的特性粘度为0.1~0.5dL/g,功能聚酯的特性粘度为0.5~1.2dL/g、压滤值DFFP不高于0.8kPa·cm2/g。
9.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,在线添加装置包括计量输送装置和/或混合装置,计量输送装置包括输送泵和流量计或具有计量功能的输送泵,混合装置包括静态混合器或/和动态混合器。
10.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,聚酯主体生产系统还包括液相增粘反应釜,终缩聚系统的出料口与液相增粘反应釜的进口连接,液相增粘反应釜的出口与纺丝设备连接。
11.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,聚酯主体生产系统的酯化系统、预缩聚系统和终缩聚系统之间经在线添加装置连接。
12.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,聚酯主体生产系统包括经在线添加装置依次连接的酯化反应釜或酯化醇解反应釜、预缩聚反应釜,终缩聚反应釜和液相增粘反应釜。
13.一种功能聚酯纤维,其特征在于,由权利要求1-12任一项所述的功能聚酯的生产方法得到的功能聚酯纺制而成。
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