CN203794818U - 连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统包括连续聚酯生产线，所述连续聚酯生产线包括依次相连的浆料调配槽、第一酯化反应器、第二酯化反应器、预缩聚反应器和后缩聚反应器，还包括用于制备抗静电剂分散液的抗静电剂研磨分散系统，所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口通过抗静电剂管道与所述第二酯化反应器的抗静电剂入口连接，或者所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口与所述第二酯化系统的酯化出口处的管线连接。本实用新型实现了共聚型抗静电聚酯的连续生产并能直接纺纤维。

Description

连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统

技术领域

本实用新型涉及一种连续聚酯生产系统，尤其涉及一种连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统。

背景技术

抗静电聚酯是重要的功能性聚酯，随着静电放电引起爆炸、电子器件损坏等静电危害越来越大，抗静电聚酯的需求将急剧增大。抗静电聚酯的制备方法主要有共混、共聚和后整理等，表面处理法生产成本低廉，但抗静电效果难以长久保存，耐洗涤性能差，且在低湿度环境中不显示抗静电性能；共混法生产的抗静电纤维抗静电性相对持久，可选择的具有导电性能的无机或有机材料种类较多，但与共聚法相比抗静电剂的用量较大，还会影响材料本体和表面性能；但目前国内外连续工业化生产的很少，基本上以间歇聚合或半连续小聚合和切片纺丝的工艺流程为主，生产能力小，原材料及能量消耗大，产品成本高，产品质量不稳定。抗静电聚酯的这种生产技术现状使其本应具有的广泛应用受到了很大的限制。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，可以实现共聚型抗静电聚酯的连续生产并能直接纺纤维。

本实用新型的技术方案：

一种连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，包括连续聚酯生产线，所述连续聚酯生产线至少包括依次相连的第一酯化反应器和第二酯化反应器，还包括用于制备抗静电剂分散液的抗静电剂研磨分散系统，所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口通过抗静电剂管道与所述第二酯化反应器的抗静电剂入口连接，或者所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口与所述第二酯化系统的酯化出口处的管线连接。

通常，所述抗静电剂出口与所述第二酯化系统的抗静电剂入口或所述第二酯化系统的酯化出口处的管线之间的抗静电剂管道上可以安装有供料泵。

优选的，所述抗静电剂研磨分散系统包括依次连接的抗静电剂分散槽、研磨系统、抗静电剂稀释槽、离心机和抗静电剂分散液供料槽，所述抗静电剂分散槽上设有原料入口，所述抗静电剂分散液供料槽上设有抗静电剂出口，其作为所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口。

进一步的，所述研磨系统包括研磨机和抗静电剂循环槽，所述研磨机的循环出口可以与所述抗静电剂循环槽的循环入口连接，所述抗静电剂循环槽的循环出口可以与所述研磨机的循环入口连接。

通常，所述研磨机和/或所述抗静电剂循环槽可以设有研磨系统入口，所述抗静电剂分散槽可以设有抗静电剂分散出口，所述抗静电剂分散出口可以与所述研磨系统入口连接。

通常，所述研磨机和/或所述抗静电剂循环槽可以设有研磨系统出口，所述抗静电剂稀释槽可以设有抗静电剂稀释入口，所述研磨系统出口可以与所述抗静电剂稀释入口连接。

优选的，所述连续聚酯生产线还包括预缩聚反应器和后缩聚反应器，所述预缩聚反应器的酯化入口与所述第二酯化反应器的酯化出口连接，所述预缩聚反应器的酯化出口与所述后缩聚反应器的酯化入口连接。

通常，所述预缩聚反应器上可以设有控制所述预缩聚反应器内部真空度和温度的预缩聚真空系统和预缩聚温控系统。

通常，所述后缩聚反应器上可以设有控制所述后缩聚反应器内部真空度和温度的后缩聚真空系统和后缩聚温控系统。

通常，所述后缩聚反应器的聚酯出口通过出口管道可以连接切片系统和/或纺丝系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型将由抗静电剂研磨分散系统制备的抗静电剂分散液引入第二酯化反应器，结合连续常规聚酯生产技术和连续式直纺技术，实现了连续生产共聚型抗静电聚酯熔体/切片和熔体直纺，简化工艺过程的同时，提高了生产效率和效益，降低了生产成本，稳定了产品质量。

附图说明

图1是本实用新型的流程图；

图2是抗静电剂研磨分散系统流程图；

图3是本实用新型的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图3，本实用新型涉及一种连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统包括连续聚酯生产线，所述连续聚酯生产线包括依次相连的浆料调配槽1、第一酯化反应器2、第二酯化反应器3、预缩聚反应器4和后缩聚反应器5，所述第二酯化反应器的抗静电剂入口可以连接有抗静电剂研磨分散系统6。

在浆料调配槽中将原料PTA和EG按工艺比例计量混合制成悬浮液（原料计量），同时将制备好的缩聚催化剂乙二醇溶液加入浆料调配槽中。经充分混合的PTA/EG/催化剂混合物浆料通过螺杆泵定量送入第一酯化反应器。在此过程中的催化剂并不限定乙二醇一种，可按实际需要添加其他种类的催化剂。

送入第一酯化反应器的混合物浆料于一定的温度、压力、液位下充分反应，使其酯化率达90%以上，然后送往第二酯化反应器进一步进行酯化反应。在实际过程中并不限定只采用两个酯化反应器，可按照实际需求设置多个酯化反应器以实现更多布的酯化。

在第二酯化反应器内进行酯化反应的过程中，抗静电剂研磨分散系统可以向第二酯化反应器内通入抗静电剂分散液，在此过程中也可向第二酯化反应器内通入其他添加剂（如：二氧化钛）。当然抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口还可与第二酯化系统的酯化出口处的管线连接，即可在所述第二酯化系统与所述预缩聚反应器之间的管线上设置三通阀，抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口通过抗静电剂管道与所述三通阀连接。

通常，所述抗静电剂出口与所述第二酯化系统的抗静电剂入口或所述第二酯化系统的酯化出口处的管线之间的抗静电剂管道上可以安装有供料泵。

抗静电剂分散液的制备：

参见图2，所述抗静电剂研磨分散系统至少包括研磨机和离心机。可将纳米金属氧化物抗静电剂（纳米锑掺杂氧化锡ATO）、分散剂聚乙二醇和乙二醇混合搅拌直接送入研磨机进行球磨，再送入离心机分离，将分离得到的粒径较小的抗静电剂送入第二酯化反应器或者第二酯化反应器出口酯化物管线上。

此外，所述抗静电剂研磨分散系统也可包括依次连接的抗静电剂分散槽、研磨系统、抗静电剂稀释槽、离心机和抗静电剂分散液供料槽，所述抗静电剂分散槽上设有原料入口，所述抗静电剂分散液供料槽上设有抗静电剂出口，其作为所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口。将纳米金属氧化物抗静电剂（纳米锑掺杂氧化锡ATO）、分散剂聚乙二醇和乙二醇在抗静电剂分散槽中混合搅拌，搅拌后的抗静电剂混合物送入研磨系统进行球磨、在将球磨后的抗静电剂混合物送入抗静电剂稀释槽进行稀释，再将稀释后的混合物送入离心机离心分离、过滤，分离得到的具有粒径较小抗静电剂的抗静电剂分散液，并将其送入第二酯化反应器或者第二酯化反应器出口酯化物管线上。

所述研磨系统包括研磨机和抗静电剂循环槽，所述研磨机的循环出口可以与所述抗静电剂循环槽的循环入口连接，所述抗静电剂循环槽的循环出口可以与所述研磨机的循环入口连接。抗静电剂混合物在研磨系统进行球磨的次数优选为1-2次，在研磨次数为2次时，抗静电剂混合物进入研磨机进行第一次研磨，完成后送入抗静电剂循环槽，经过抗静电剂循环槽再次进入研磨机中进行第二次研磨。所述研磨的次数可根据实际情况进行调整。

在上述抗静电剂分散液的制备过程中，其中抗静电剂分散槽中搅拌后的抗静电剂混合物送入研磨系统的流量和流速是可人为调节的；经研磨后的抗静电剂混合物进入抗静电剂稀释槽的过程中的流量和流速也是可人为调节的；所述抗静电剂稀释槽还配有流量计为其补充稀释液，稀释液优选乙二醇。

所述研磨机可选用凸块式砂磨机，凸块式砂磨机研磨后的粒径较小，效果较好，工作效率高。

可通过调节研磨单次时间和次数来控制抗静电剂在抗静电剂分散液中的分散程度，抗静电剂分散液中的纳米金属氧化物抗静电剂（纳米掺锑二氧化锡ATO）与乙二醇质量比控制范围可以为1:2-1:10，纳米金属氧化物抗静电剂与分散剂聚乙二醇的质量比控制范围可以为1:0.5-1:3，抗静电分散液中纳米掺锑二氧化锡ATO的浓度可以为5-20%，操作压力范围为0-10kPa(G)，操作温度范围可以为10-100℃。在此反应条件下抗静电剂稳定性较高，纳米金属氧化物分散较为均匀，且粒径较小，有利于进一步酯化和缩聚生产抗静电聚酯产品，优化了酯化工艺中各成分和各反应步骤，为抗静电聚酯的连续生产和直纺提供了条件，有利于提高产品中抗静电剂（纳米锑掺杂氧化锡ATO）的均匀性，提高抗静电性能。

所述研磨机和/或所述抗静电剂循环槽可以设有研磨系统入口，所述抗静电剂分散槽可以设有抗静电剂分散出口，所述抗静电剂分散出口可以与所述研磨系统入口连接。抗静电剂分散槽可同时与研磨机和抗静电剂循环槽连接，在其中一个连接通道堵塞或损坏的情况下，依然能够保证抗静电剂研磨分散系统的正常工作。

所述研磨机和/或所述抗静电剂循环槽可以设有研磨系统出口，所述抗静电剂稀释槽可以设有抗静电剂稀释入口，所述研磨系统出口可以与所述抗静电剂稀释入口连接。抗静电剂稀释槽可同时与研磨机和抗静电剂循环槽连接，在其中一个连接通道堵塞或损坏的情况下，依然能够保证抗静电剂研磨分散系统的正常工作。

在第二酯化反应器进行酯化反应时。其内部的操作压力范围可以为0-20kPa(G)，如0 kPa(G)、5 kPa(G)、10 kPa(G)、15 kPa(G)或20 kPa(G)，操作温度范围可以为250-270℃，如250℃、255℃、260℃、265℃、270℃，反应停留时间范围可以为70-115min，比如70 min、80 min、90 min、100 min、110 min或者115 min。

通常，所述预缩聚反应器上可以设有控制所述预缩聚反应器内部真空度和温度的预缩聚真空系统7和预缩聚温控系统。其操作温度通常控制在260-280℃，如260℃、265℃、270℃、275℃或280℃，绝对操作压力控制在1-15kPa(A)。

通常，所述后缩聚反应器上可以设有控制所述后缩聚反应器内部真空度和温度的后缩聚真空系统8和后缩聚温控系统。其温度通常控制在265-285℃，如265℃、270℃、275℃、280℃或285℃，调节真空系统后的绝对压力不大于0.3 kPa(A)。

所述后缩聚反应器的物料出口可以通过管道连接切片系统和/或纺丝系统，所述管道上可以设有齿轮泵和过滤器，使达到理想粘度的熔体可以经所述齿轮泵增压和过滤器过滤后由分配阀切换和分配，送至切片系统9和/或纺丝系统10。

本实用新型在上述独特的工艺参数和特定的设备结构条件下，实现了共聚型抗静电聚酯的连续生产，生产的抗静电聚酯抗静电剂质量含量范围为0.3-1.5%，其纤维体积比电阻≤10⁸Ωcm，熔点≥250℃，粘度波动范围可控制在±0.01dl/g，所生产的聚酯抗静电性能优异，且耐洗涤。

Claims (10)

1.一种连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，包括连续聚酯生产线，所述连续聚酯生产线至少包括依次相连的第一酯化反应器和第二酯化反应器，其特征在于还包括用于制备抗静电剂分散液的抗静电剂研磨分散系统，所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口通过抗静电剂管道与所述第二酯化反应器的抗静电剂入口连接，或者所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口与所述第二酯化系统的酯化出口处的管线连接。

2.根据权利要求1所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述抗静电剂出口与所述第二酯化系统的抗静电剂入口或所述第二酯化系统的酯化出口处的管线之间的抗静电剂管道上安装有供料泵。

3.根据权利要求1所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述抗静电剂研磨分散系统包括依次连接的抗静电剂分散槽、研磨系统、抗静电剂稀释槽、离心机和抗静电剂分散液供料槽，所述抗静电剂分散槽上设有原料入口，所述抗静电剂分散液供料槽上设有抗静电剂出口，其作为所述抗静电剂研磨分散系统的抗静电剂出口。

4.根据权利要求3所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述研磨系统包括研磨机和抗静电剂循环槽，所述研磨机的循环出口与所述抗静电剂循环槽的循环入口连接，所述抗静电剂循环槽的循环出口与所述研磨机的循环入口连接。

5.根据权利要求4所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述研磨机和/或所述抗静电剂循环槽设有研磨系统入口，所述抗静电剂分散槽设有抗静电剂分散出口，所述抗静电剂分散出口与所述研磨系统入口连接。

6.根据权利要求4所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述研磨机和/或所述抗静电剂循环槽设有研磨系统出口，所述抗静电剂稀释槽设有抗静电剂稀释入口，所述研磨系统出口与所述抗静电剂稀释入口连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述连续聚酯生产线还包括预缩聚反应器和后缩聚反应器，所述预缩聚反应器的酯化入口与所述第二酯化反应器的酯化出口连接，所述预缩聚反应器的酯化出口与所述后缩聚反应器的酯化入口连接。

8.根据权利要求7所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述预缩聚反应器上设有控制所述预缩聚反应器内部真空度和温度的预缩聚真空系统和预缩聚温控系统。

9.根据权利要求7所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述后缩聚反应器上设有控制所述后缩聚反应器内部真空度和温度的后缩聚真空系统和后缩聚温控系统。

10.根据权利要求7所述的连续生产直纺共聚型抗静电聚酯的生产系统，其特征在于所述后缩聚反应器的聚酯出口通过出口管道连接切片系统和/或纺丝系统。