RU2666863C1 - Exchange reaction system, production system of modified polyester containing the same method of modified polyester production, and product as modified polyester fiber - Google Patents
Exchange reaction system, production system of modified polyester containing the same method of modified polyester production, and product as modified polyester fiber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666863C1 RU2666863C1 RU2017113752A RU2017113752A RU2666863C1 RU 2666863 C1 RU2666863 C1 RU 2666863C1 RU 2017113752 A RU2017113752 A RU 2017113752A RU 2017113752 A RU2017113752 A RU 2017113752A RU 2666863 C1 RU2666863 C1 RU 2666863C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- modified polyester
- oligomer
- modifier
- flow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
- C08G63/785—Preparation processes characterised by the apparatus used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/44—Polyester-amides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
- D01F6/84—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области техники синтеза высокомолекулярных материалов и, в частности, относится к системе обменных реакций, системе производства модифицированного полиэфира, содержащей такой же способ производства модифицированного полиэфира и продукт в виде модифицированного полиэфирного волокна.The present invention relates to the field of synthesis of high molecular weight materials and, in particular, relates to an exchange reaction system, a modified polyester production system containing the same method for producing a modified polyester and a product in the form of a modified polyester fiber.
Уровень техникиState of the art
Полиэфир как один из важнейших химических синтетических материалов широко используется в таких областях, как производство волокон, тары, инженерных пластмасс, медицинских материалов. Под влиянием технологического прогресса и рыночного спроса глобальная полиэфирная промышленность быстро развивается в последние годы, и конкуренция между похожими продуктами становится все более напряженной. В свете новой конкурентной ситуации и с учетом ухудшения окружающей среды в стране и за рубежом, а также в виду наличия больших избыточных объемов традиционных сортов продуктов, ключевое значение приобретает активное исследование путей устойчивого развития отрасли и ускорение преобразований и модернизации полиэфирных продуктов и технологий; разработка процессов и устройств для производства дифференцированных полиэфирных продуктов представляет собой основной подход к преобразованиям и модернизации.Polyester, as one of the most important chemical synthetic materials, is widely used in such fields as the production of fibers, containers, engineering plastics, and medical materials. Under the influence of technological progress and market demand, the global polyester industry has developed rapidly in recent years, and competition between similar products is becoming increasingly intense. In light of the new competitive situation and taking into account environmental degradation in the country and abroad, as well as the presence of large excess volumes of traditional varieties of products, the active research of ways of sustainable development of the industry and acceleration of transformations and modernization of polyester products and technologies is of key importance; The development of processes and devices for the production of differentiated polyester products is the main approach to transformation and modernization.
Технологически разработка дифференцированных полиэфирных продуктов, в основном, ведется по двум направлениям: химическая и физическая модификация. Химическая модификация заключается в ведении функционального модификатора в структуру молекулы сложного полиэфира с образованием сополимера, а физическая модификация состоит в гомогенном смешивании функционального модификатора с полиэфирной матрицей, в результате чего образуется смесь, это делается для придания полиэфиру определенных физических свойств, например, гигроскопичности, огнестойкости, антибиотических свойств, электропроводности или катионной красящей способности катионного красителя. Высокоэффективная дисперсия модификатора и контроль точности пропорций добавляемых компонентов являются ключом к обеспечению стабильности производства дифференцированных полиэфиров и однородности структуры продукта.Technologically, the development of differentiated polyester products is mainly carried out in two directions: chemical and physical modification. Chemical modification consists in maintaining the functional modifier in the structure of the polyester molecule to form a copolymer, and physical modification consists in homogeneous mixing of the functional modifier with the polyester matrix, as a result of which a mixture is formed, this is done to give the polyester certain physical properties, for example, hygroscopicity, fire resistance, antibiotic properties, electrical conductivity or cationic coloring ability of a cationic dye. Highly effective dispersion of the modifier and accuracy control of the proportions of the added components are the key to ensuring the stability of the production of differentiated polyesters and the uniformity of the product structure.
В настоящее время, перед процессом поликонденсации, для смешивания и диспергирования модификатора в основном материале применяется, как правило, устройство для перемешивания, состоящее из этерификационного реактора и трубчатого статического олигомерного смесителя, и ни одно из двух устройств не обладает способностью разрушать материал и делать его однородным, так что трудно добиться однородного смешивания основного материала и несовместимого модификатора, что, в конечном итоге, приводит к меньшей однородности структуры модифицированного полиэфира, а прядильные волокна подвержены хроматической аберрации при окрашивании. Поэтому, улучшение однородности структуры модифицированного полиэфира стало неотложной задачей, которая должна быть решена.Currently, before the polycondensation process, a mixing device consisting of an esterification reactor and a tubular static oligomer mixer is usually used for mixing and dispersing the modifier in the main material, and neither of the two devices has the ability to destroy the material and make it homogeneous , so it is difficult to achieve uniform mixing of the base material and the incompatible modifier, which ultimately leads to less uniformity of the structure of the modifier polyester, and spinning fibers are prone to chromatic aberration during dyeing. Therefore, improving the uniformity of the structure of the modified polyester has become an urgent task that must be addressed.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Настоящее изобретение предназначено для того, чтобы предоставить систему обменных реакций, систему производства модифицированного полиэфира, содержащую такой же способ производства модифицированного полиэфира и волокнистого продукта из модифицированного полиэфира с целью повысить однородность структуры модифицированного полиэфира.The present invention is intended to provide an exchange reaction system, a modified polyester production system comprising the same method for producing the modified polyester and fiber product from the modified polyester in order to increase the uniformity of the structure of the modified polyester.
Для решения упомянутой задачи в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена система обменных реакций, содержащая: вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком, содержащий первый вход для материала и первый выход для материала, предусмотренный на нем, и вертикальный реактор с поршневым потоком, содержащий второй вход для материала, и второе выпускное отверстие для материала, предусмотренные на нем; причем вертикальный комплексный реактор со смешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, и первое выпускное отверстие для материала соединено со вторым впускным отверстием для материала.To solve the aforementioned problem, in accordance with one aspect of the present invention, there is provided an exchange reaction system comprising: a vertical reactor with a fully mixed stream, comprising a first material inlet and a first material outlet provided thereon, and a piston vertical reactor with a second inlet for material, and a second material outlet provided therein; moreover, a vertical complex reactor with a mixed flow is provided on the upper wall of the vertical reactor with a piston flow, and the first outlet for the material is connected to the second inlet for the material.
Также нижняя стенка вертикального реактора с полностью перемешанным потоком, по меньшей мере, частично является общей с верхней стенкой вертикального реактора с поршневым потоком, для того чтобы сформировать общую стенку реактора, а первое выпускное отверстие для материала и второе впускное отверстие материала перекрываются и расположены на общей стенке реактора.Also, the bottom wall of a fully mixed flow vertical reactor is at least partially shared with the top wall of the piston flow vertical reactor in order to form a common reactor wall, and the first material outlet and the second material inlet are overlapped and located on a common the wall of the reactor.
Также общая стенка реактора имеет структуру, в которой средняя часть погружена вниз относительно вертикального реактора с полностью перемешанным потоком.Also, the common wall of the reactor has a structure in which the middle part is immersed downward relative to the vertical reactor with a fully mixed flow.
Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком и вертикальный реактор с поршневым потоком расположены коаксиально, и предпочтительно, первое выпускное отверстие для материала и второе впускное отверстие для материала перекрываются и расположены на оси вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и вертикального реактора с поршневым потоком.Also, the vertical fully mixed flow reactor and the vertical reciprocating flow reactor are coaxial, and preferably, the first material outlet and the second material inlet are overlapped and located on the axis of the fully mixed flow vertical reactor and the vertical piston flow reactor.
Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком имеет отношение длины к диаметру от 0,5 до 3, вертикальный реактор с поршневым потоком имеет отношение длины к диаметру от 2 до 20, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком больше, чем диаметр вертикального реактора с поршневым потоком; и, что более предпочтительно, диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком составляет от 1,05 до 5 диаметров вертикального реактора с поршневым потоком.Also, a vertical fully mixed flow reactor has a length to diameter ratio of 0.5 to 3, a vertical piston flow reactor has a length to diameter ratio of 2 to 20, and a vertical fully mixed flow reactor has a diameter greater than the diameter of a vertical piston reactor flow; and, more preferably, the diameter of the vertical reactor with a fully mixed stream is from 1.05 to 5 diameters of a vertical reactor with a piston stream.
Также система обменных реакций дополнительно содержит также систему каскадного регулирования уровня жидкости, содержащую: датчик уровня жидкости, используемый для определения информации об уровне жидкости внутри вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и отправки сигнала об уровне жидкости в соответствии с информацией об уровне жидкости; и электрический регулирующий клапан, расположенный на коммуникационном трубопроводе между первым выпускным отверстием для материала в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком и вторым входом для материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком, и используется для приема сигнала об уровне жидкости и для регулировки степени открытия электрического регулирующего клапана.The exchange reaction system also further comprises a cascade control system for the liquid level, comprising: a liquid level sensor used to determine liquid level information inside a fully mixed flow vertical reactor and send a liquid level signal in accordance with the liquid level information; and an electric control valve located on the communication pipe between the first material outlet in the vertical reactor with fully mixed flow and the second material inlet in the vertical reactor with piston flow, and is used to receive a signal about the liquid level and to adjust the degree of opening of the electric control valve .
Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком содержит первый корпус реактора и устройство для перемешивания, содержащее: перемешивающий стержень, соединенный с первым корпусом реактора, причем один его конец выдвигается во внутреннюю часть первого корпуса реактора; набор перемешивающих лопастей, расположенных в осевом направлении симметрично или радиально на перемешивающем стержне; предпочтительно, устройство для перемешивания, содержащее набор из групп перемешивающих лопастей, расположено параллельно направлению выдвижения перемешивающего стержня, причем каждая из групп перемешивающих лопастей содержит набор перемешивающих лопастей, расположенных на одной и той же горизонтальной плоскости, и, более предпочтительно, количество групп перемешивающих лопастей составляет от 2 до 5, и, более предпочтительно, различные перемешивающие лопасти в двух соседних группах перемешивающих лопастей чередуются.Also, a fully mixed flow vertical reactor comprises a first reactor vessel and a mixing device, comprising: a mixing rod connected to the first reactor vessel, one end extending into the interior of the first reactor vessel; a set of mixing blades located in the axial direction symmetrically or radially on the mixing rod; preferably, the mixing device containing a set of groups of mixing blades, is parallel to the direction of extension of the mixing rod, each of the groups of mixing blades contains a set of mixing blades located on the same horizontal plane, and, more preferably, the number of groups of mixing blades is from 2 to 5, and more preferably, various mixing blades in two adjacent groups of mixing blades alternate.
Также вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком дополнительно содержит внутренний набор спиральных нагревательных труб, причем внутренний набор спиральных нагревательных труб расположен внутри первого корпуса реактора и окружает устройство для перемешивания; и, предпочтительно, внутренний набор спиральных нагревательных труб содержит несколько групп внутренних спиральных нагревательных труб, расположенных в виде концентрических кругов, причем каждая из внутренних спиральных нагревательных труб расположена по оси и по спирали вдоль вертикального реактора с полностью перемешанным потоком.Also, a fully stirred flow vertical reactor further comprises an internal set of spiral heating pipes, the internal set of spiral heating pipes being located inside the first reactor vessel and surrounds the mixing device; and preferably, the internal set of spiral heating pipes contains several groups of internal spiral heating pipes arranged in concentric circles, each of the internal spiral heating pipes being axially and spiral along a fully mixed flow vertical reactor.
Также вертикальный реактор с поршневым потоком содержит второй корпус реактора и сборный блок подачи пленки, расположенный внутри второго корпуса реактора; этот блок подачи пленки в сборе, содержащий несколько блоков подачи пленки, расположенных параллельными слоями; предпочтительно, чтобы блок подачи пленки в сборе содержал от 4 до 40 слоев блоков подачи пленки.Also, the vertical reciprocating flow reactor comprises a second reactor vessel and a prefabricated film supply unit located inside the second reactor vessel; this film supply unit assembly comprising several film supply units arranged in parallel layers; preferably, the film supply unit assembly contains 4 to 40 layers of film supply units.
Также блок подачи пленки содержит: пористую крышку; перепускной лоток, расположенный в потоке материала далее за пористой крышкой, причем перепускной лоток снабжен отверстием для перелива; предпочтительно, пористая крышка имеет конструкцию с центром, поднятым вверх, отверстие для перелива перепускного лотка расположено в центре перепускного лотка, и еще более предпочтительно, пористая крышка представляет собой коническую пластину в виде зонтика.Also, the film supply unit comprises: a porous cover; an overflow tray located further downstream of the porous lid in the material stream, the overflow tray provided with an overflow hole; preferably, the porous cover has a structure with the center raised up, the overflow tray overflow hole is located in the center of the bypass tray, and even more preferably, the porous cover is a conical plate in the form of an umbrella.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения далее предлагается система производства модифицированного полиэфира, содержащая систему этерификации, систему предварительной поликонденсации и систему окончательной поликонденсации, причем система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит поточную систему добавления модификатора, расположенную между системой этерификации и системой предварительной поликонденсации в соответствии с порядком расхода материала и любой системой обменных реакций, как упомянуто выше.In accordance with another aspect of the present invention, there is further provided a modified polyester production system comprising an esterification system, a preliminary polycondensation system and a final polycondensation system, the modified polyester production system further comprising an in-line modifier adding system located between the esterification system and the preliminary polycondensation system in accordance with the order material consumption and any system of exchange reactions, as in omyanuto above.
Также поточная система добавления модификатора содержит устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата и/или устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата; предпочтительно, устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата содержит систему сушки модифицирующего суперконцентрата, шнековый экструдер и дозирующий насос для расплава модифицирующего суперконцентрата, которые соединены последовательно; а устройство поточного впрыска раствора модификатора содержит резервуар для приготовления раствора модификатора, резервуар для подачи раствора модификатора, дозирующий насос раствора модификатора и инжектор раствора модификатора, которые соединены последовательно.Also, the in-line modifier adding system comprises an in-line injection device of a modifying superconcentrate and / or a in-line injection device of a modifying superconcentrate; preferably, the modulating superconcentrate inline injection device comprises a modifying superconcentrate drying system, a screw extruder and a metering pump for melt the modifying superconcentrate, which are connected in series; and the modifier solution in-line injection device comprises a reservoir for preparing a modifier solution, a reservoir for supplying a modifier solution, a dosing pump of a modifier solution and an injector of the modifier solution, which are connected in series.
Также система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит динамический смеситель, расположенный между поточной системой добавления модификатора и системой обменных реакций; предпочтительно, чтобы динамический смеситель представлял собой 1-5-ступенчатый динамический микшер с высоким усилием сдвига.Also, the modified polyester production system further comprises a dynamic mixer located between the in-line modifier adding system and the exchange reaction system; preferably, the dynamic mixer is a 1-5 stage high shear dynamic mixer.
Также система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит олигомерный теплообменник и устройство для дозирования олигомеров, которые расположены в последовательности потока материала между системой этерификации и системой поточного добавления, предпочтительно, устройство дозирования доставки олигомера содержит олигомерный насос и олигомерный расходомер, расположенный после олигомерного насоса.Also, the modified polyester production system further comprises an oligomeric heat exchanger and an oligomer dispensing device that are arranged in a material flow sequence between the esterification system and an in-line addition system, preferably the oligomer delivery dispensing device comprises an oligomer pump and an oligomer flow meter located downstream of the oligomer pump.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ производства модифицированного полиэфира, содержащий следующие стадии: соответственно, приготовление суспензии и модификатора; и добавление суспензии к любой системе производства модифицированного полиэфира, как упомянуто выше, и добавление модификатора в поточную систему добавления любой системы производства модифицированного полиэфира, как упомянуто выше, с целью производства модифицированного полиэфира.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a modified polyester comprising the following steps: respectively, preparing a suspension and a modifier; and adding a slurry to any modified polyester production system as mentioned above, and adding a modifier to the in-line system for adding any modified polyester production system as mentioned above, for the purpose of producing the modified polyester.
Также в процессе производства модификатора получают модификатор, имеющий динамическую вязкость от 0,05 Па⋅с до 1000 Па⋅с.Also in the production process of the modifier receive a modifier having a dynamic viscosity of from 0.05 Pa⋅s to 1000 Pa⋅s.
Также когда система производства модифицированного полиэфира содержит олигомерный теплообменник, олигомерный теплообменник регулирует температуру олигомера до 180°С до 300°С; и, когда система производства модифицированного полиэфира содержит динамический смеситель, динамический смеситель имеет скорость вращения от 50 об/мин до 5000 об/мин.Also, when the modified polyester production system comprises an oligomeric heat exchanger, the oligomeric heat exchanger adjusts the oligomer temperature to 180 ° C to 300 ° C; and, when the modified polyester production system comprises a dynamic mixer, the dynamic mixer has a rotation speed of 50 rpm to 5000 rpm.
Также система обменных реакций имеет температуру реакции от 180 до 300°С и время реакции от 10 мин до 180 мин.Also, the exchange reaction system has a reaction temperature from 180 to 300 ° C. and a reaction time from 10 minutes to 180 minutes.
Также расплавленный преполимер, полученный из системы предварительной поликонденсации, имеет характеристическую вязкость в потоке от 0,10 до 0,50 дл/г; и, предпочтительно, конечный полимерный расплав, полученный из системы окончательной поликонденсации, имеет характеристическую вязкость в потоке 0,50 дл/г до 1,50 дл/г.Also, the molten prepolymer obtained from the preliminary polycondensation system has a characteristic flow viscosity of 0.10 to 0.50 dl / g; and preferably, the final polymer melt obtained from the final polycondensation system has an inherent flow viscosity of 0.50 dl / g to 1.50 dl / g.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается продукт из модифицированного сложного полиэфирного волокна, полученный из модифицированного полиэфирного волокна, полученного в любой системе производства волоконного продукта из модифицированного полиэфира, как упомянуто выше.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a modified polyester fiber product obtained from a modified polyester fiber obtained in any system for producing a modified polyester fiber product, as mentioned above.
Также волоконный продукт из модифицированного полиэфира имеет удельную разрывную нагрузку от 2,5 CN/дтекс до 6,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв от 20% до 50% и однородность красителя от 4 до 5.The modified polyester fiber product also has a specific tensile load of 2.5 CN / dtex to 6.0 CN / dtex, a tensile elongation of 20% to 50%, and dye uniformity of 4 to 5.
Используя техническое решение в соответствии с настоящим изобретением, эта система обменных реакций такой напрямую соединенной конструкции, где вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, может обеспечить возможность для материала, после того как он будет эффективно перемешан в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком, быстро и удобно поступать в вертикальный реактор с поршневым потоком под действием силы тяжести, что значительно сокращает время перехода материала из вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в вертикальный реактор с поршневым потоком таким образом, чтобы материал в состоянии близком к однородному после обменной реакции в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком мог быть перенесен на более ранней стадии в вертикальный реактор с поршневым потоком для последующей обменной реакции в состоянии близком к гомогенному, что позволяет легко контролировать условия обменной реакции; кроме того, однородность распределения модификатора в структуре полиэфирных молекул может быть улучшена, и, таким образом, полученный модифицированный полиэфир является структурно высоко гомогенным, и система подходит для производства высококачественных волоконных и пленочных продуктов.Using the technical solution in accordance with the present invention, this exchange reaction system of such a directly connected design, where a vertical reactor with a fully mixed flow is provided on the upper wall of a vertical reactor with a piston flow, can provide an opportunity for the material after it is effectively mixed in a vertical a reactor with a fully mixed flow, quickly and conveniently flow into a vertical reactor with a piston flow under the action of gravity, which is significantly juice It saves the time of material transfer from a vertical reactor with a fully mixed stream to a vertical reactor with a piston stream so that the material in a state close to uniform after an exchange reaction in a vertical reactor with a completely mixed stream can be transferred at an earlier stage to a vertical reactor with a piston stream for the subsequent exchange reaction in a state close to homogeneous, which makes it easy to control the conditions of the exchange reaction; in addition, the uniformity of the distribution of the modifier in the structure of the polyester molecules can be improved, and thus the resulting modified polyester is structurally highly homogeneous, and the system is suitable for the production of high-quality fiber and film products.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Сопроводительные чертежи, которые составляют часть описания, прилагаются к настоящему изобретению и необходимы для дополнительного его понимания, причем иллюстративные примеры настоящего изобретения и их описания используются для объяснения настоящего изобретения и не составляют в чем-либо неправильного определения настоящего изобретения.The accompanying drawings, which form part of the description, are attached to the present invention and are necessary for further understanding thereof, and illustrative examples of the present invention and their descriptions are used to explain the present invention and do not constitute an incorrect definition of the present invention.
На чертежахIn the drawings
на фиг. 1 показана система обменных реакций, представленная типичным вариантом осуществления в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 1 shows a metabolic reaction system represented by a typical embodiment in accordance with the present invention;
на фиг. 2 показан технологический поток системы производства модифицированного полиэфира, представленной в типичном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 2 shows a process flow of a modified polyester production system provided in a typical embodiment in accordance with the present invention;
на фиг. 3 показана система производства модифицированного полиэфира, представленная типичным вариантом осуществления в соответствии с настоящим изобретением; а такжеin FIG. 3 shows a modified polyester production system represented by a typical embodiment in accordance with the present invention; as well as
на фиг. 4 показаны кривые сканирования DSC модифицированных полиэфиров, полученных в варианте 1 осуществления настоящего изобретения, и сравнительного варианта 1 осуществления настоящего изобретения.in FIG. 4 shows DSC scan curves of the modified polyesters obtained in
Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed Description of Embodiments
Следует отметить, что варианты осуществления изобретения и признаки в вариантах осуществления изобретения в настоящей заявке могут быть объединены друг с другом без конфликтов. Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи и в сочетании с вариантами осуществления изобретения.It should be noted that embodiments of the invention and features in embodiments of the invention in this application can be combined with each other without conflict. The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings and in combination with embodiments of the invention.
Как упоминалось в разделе «Уровень техники», на известном уровне техники существует техническая проблема, заключающаяся в том, что при использовании несовместимого модификатора трудно достичь равномерной однородности с основным материалом, что приводит к более низкой однородности структуры модифицированного полиэфира. Чтобы устранить упомянутые дефекты известного уровня техники, настоящее изобретение предлагает систему обменных реакций, как показано на фиг. 1, которая содержит: вертикальный реактор 2 с полностью перемешанным потоком, содержащий первый вход для материала и первое выпускное отверстие для материала и вертикальный реактор 7 с поршневым потоком, который содержит второй вход для материала и второе выпускное отверстие для материала; причем вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, и первое выходное отверстие материала соединено со вторым впускным отверстием для материала.As mentioned in the “Background” section, there is a technical problem in the prior art in that it is difficult to use uniformity with the base material when using an incompatible modifier, which leads to lower uniformity of the structure of the modified polyester. In order to eliminate the aforementioned defects of the prior art, the present invention provides an exchange reaction system as shown in FIG. 1, which comprises: a
При упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением, эта система реакции обмена такой напрямую соединенной конструкции, где вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком предусмотрен на верхней стенке вертикального реактора с поршневым потоком, благодаря чему материал, достигнув состояния эффективного смешивания в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком, может быстро и удобно поступать в вертикальный реактор с поршневым потоком под действием силы тяжести, что значительно сокращает время перехода материала из вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в вертикальный реактор с поршневым потоком таким образом, чтобы условия почти гомогенной реакции обмена материала в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком на более ранней стадии могут быть перенесены в вертикальный реактор с поршневым потоком для последующей близкой к гомогенности реакции обмена, что позволяет легко контролировать условия реакции обмена; также может быть улучшена однородность распределения модификатора в структуре полиэфирных молекул, и, таким образом, полученный модифицированный полиэфир является структурно высоко гомогенным, и система подходит для производства высококачественных волоконных и пленочных продуктов.With the above-mentioned exchange reaction system in accordance with the present invention, this exchange reaction system is of such a directly connected design, where a vertical reactor with a fully mixed flow is provided on the upper wall of a vertical reactor with a piston flow, whereby the material, having reached the state of efficient mixing in a vertical reactor with a completely mixed flow, can quickly and conveniently flow into a vertical reactor with a piston flow under the action of gravity, which significantly reduces the transition time of a material from a vertical reactor with a fully mixed stream to a vertical reactor with a piston stream so that the conditions of an almost homogeneous exchange reaction of the material in a vertical reactor with a completely mixed stream at an earlier stage can be transferred to a vertical reactor with a piston stream for subsequent close to homogeneity of the exchange reaction, which makes it easy to control the conditions of the exchange reaction; the uniformity of the distribution of the modifier in the structure of the polyester molecules can also be improved, and thus the resulting modified polyester is structurally highly homogeneous, and the system is suitable for the production of high-quality fiber and film products.
Упомянутая система обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает прямое соединение между двумя реакционными реакторами путем помещения вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком на верхнюю стенку вертикального реактора с поршневым потоком. По сравнению с двумя реакционными реакторами, соединенными через трубу, условия реакции в этой напрямую соединенной системе обменных реакций легко контролировать. Чтобы дополнительно оптимизировать упомянутую конструкцию, участки нижней стенки вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и вертикального реактора с поршневым потоком могут быть разделены для образования общей стенки, а первое выпускное отверстие для материала и второе отверстие для впуска материала перекрываются одно другим и расположены на общей стенке. Эта цельная система обменных реакций не только снижает стоимость производства, но также позволяет сократить цикл потока материала между вертикальным реактором с полностью перемешанным потоком и вертикальным реактором с поршневым потоком, так что материал после однородного смешивания может быть быстро введен в вертикальный реактор с поршневым потоком, тем самым обеспечивается равномерность распределения модификатора в структуре полиэфирных молекул.Said exchange reaction system in accordance with the present invention provides a direct connection between two reaction reactors by placing a
В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением общая стенка вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и вертикального реактора с поршневым потоком имеет такую конструкцию, что средняя часть погружена вниз относительно вертикального реактора с полностью перемешанным потоком, и такая наклоненная вниз конструкция облегчает мягкий переток материала по всему его объему, когда он вытекает из первого выпускного отверстия материала, поступая в вертикальный реактор с поршневым потоком, таким образом поддерживается относительная однородность материала по всему его объему.In the aforementioned exchange reaction system in accordance with the present invention, the common wall of a vertical fully mixed flow reactor and a vertical reciprocating flow reactor is so designed that the middle part is sunk down relative to the fully mixed vertical flow reactor, and such a downwardly inclined design facilitates a soft flow of material over its entire volume, when it flows out of the first outlet of the material, entering a vertical reactor with a piston flow, thus Zoom supported relative uniformity of the material throughout the volume.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, в упомянутой системе обменных реакций вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком и вертикальный реактор с поршневым потоком расположены соосно, и этот способ соосного расположения повышает стабильность конструкции системы обменных реакций и позволяет уменьшить требования к площади для размещения установки.In a preferred embodiment of the present invention, in the said exchange reaction system, the vertical fully mixed flow reactor and the vertical reciprocating flow reactor are coaxial, and this coaxial arrangement method increases the stability of the design of the exchange reaction system and reduces the space requirements for the installation.
При всестороннем рассмотрении оптимизационных эффектов степени смешивания и времени пребывания материала в реакции обмена в упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно вертикальный реактор 2 с полностью перемешанным потоком имеет отношение длины к диаметру от 0,5 до 3, вертикальный реактор 7 с поршневым потоком имеет отношение длины к диаметру от 2 до 20, а диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком больше, чем диаметр вертикального реактора 7 с поршневым потоком; и, что более предпочтительно, диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком составляет от 1,05 до 5 диаметров вертикального реактора 7 с поршневым потоком. Когда вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком имеет отношение длины к диаметру в упомянутом диапазоне, целесообразно, чтобы при перемешивании материал становился бы более однородным по всему своему объему без незатронутых перемешиванием зон; и вертикальный реактор с поршневым потоком с использованием отношения длины к диаметру в упомянутом диапазоне имеет башнеобразную конструкцию, в которой отношение большого диаметра к малому диаметру может увеличивать разность потенциалов и облегчает поток материала под собственной тяжестью в реактор сверху вниз.When comprehensively considering the optimization effects of the degree of mixing and the residence time of the material in the exchange reaction in the said exchange reaction system in accordance with the present invention, preferably the
На упомянутой основе диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком больше, чем диаметр вертикального реактора 7 с поршневым потоком; и более предпочтительно, когда диаметр вертикального реактора 2 с полностью перемешанным потоком составляет от 1,05 до 5 диаметров вертикального реактора 7 с поршневым потоком, причем преимущество заключается не только в большом диаметре, низкое отношение длины к диаметру у вертикального реактора с полностью перемешанным потоком является преимуществом для того, чтобы при перемешивании материал становился более однородным по всему своему объему без необработанных зон, но также преимуществом являются следующие моменты: вертикальный реактор с поршневым потоком с использованием башнеобразной конструкции с малым диаметром высоким отношением длины к диаметру позволяет увеличить разность потенциалов, что облегчает переток материала под собственной тяжестью в реактор сверху вниз; кроме того, экономится место для размещения установки.On this basis, the diameter of the
Чтобы материал перемешивался в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком более полно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутая система обменных реакций дополнительно содержит систему каскадного регулирования уровня жидкости, содержащую: датчик уровня жидкости, используемый для определения информации об уровне жидкости внутри вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и отправки сигнала об уровне жидкости в соответствии с уровнем жидкости; и электрический регулирующий клапан, расположенный на коммуникационном трубопроводе между первым выпускным отверстием для материала в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком и вторым входом для материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком, и используется для приема сигнала об уровне жидкости и для регулировки степени открытия электрического регулирующего клапана. Уровень жидкости в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком измеряется в реальном времени с использованием упомянутого датчика уровня жидкости, а когда уровень жидкости изменяется, электрический сигнал контролирует степень открывания электрического регулирующего клапана для обеспечения эффективной работы вертикального реактора с полностью перемешанным потоком и эффективного и равномерного перемешивания материала.In order to have the material mixed in the vertical reactor with a fully mixed stream more fully, in a preferred embodiment of the present invention, said exchange reaction system further comprises a cascaded liquid level control system comprising: a liquid level sensor used to determine liquid level information inside a fully mixed vertical vertical reactor flow and send a signal about the liquid level in accordance with the liquid level; and an electric control valve located on the communication pipe between the first material outlet in the vertical reactor with fully mixed flow and the second material inlet in the vertical reactor with piston flow, and is used to receive a signal about the liquid level and to adjust the degree of opening of the electric control valve . The liquid level in a vertical reactor with a fully mixed flow is measured in real time using the aforementioned liquid level sensor, and when the liquid level changes, the electric signal controls the degree of opening of the electric control valve to ensure the effective operation of the vertical reactor with a fully mixed flow and efficient and uniform mixing of the material .
В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением уровень жидкости, то есть положение поверхности жидкости, в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком определяется в зависимости от времени выдерживания, необходимого для реакции обмена смеси модификатора и полиэфирного олигомера с образованием гомогенной жидкости. В производственных применениях уровень жидкости в вертикальном реакторе с полностью перемешанным потоком можно разумно регулировать в зависимости от требуемого времени выдерживания.In the aforementioned exchange reaction system in accordance with the present invention, the liquid level, i.e. the position of the liquid surface, in a vertical reactor with a completely mixed flow is determined depending on the holding time required for the exchange reaction of the mixture of modifier and polyester oligomer to form a homogeneous liquid. In industrial applications, the liquid level in a fully mixed flow vertical reactor can be reasonably adjusted depending on the required holding time.
В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком, как правило, нацелен на достижение полного перемешивания материала, и, следовательно, все вертикальные реакторы с полностью перемешанным потоком, которые способны выполнять упомянутую функцию, применимы к настоящему изобретению. В настоящем изобретении упомянутый вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком содержит первый корпус реактора и устройство для перемешивания, причем устройство для перемешивания перемешивает материал, обеспечивая, тем самым, эффективное и равномерное перемешивание материала. В настоящем изобретении применяемое устройство для перемешивания содержит перемешивающий стержень 5, соединенный с первым корпусом реактора, причем один конец выдвигается в направлении внутренней части первого корпуса реактора; и множество перемешивающих лопастей 6, расположенных в осевом направлении симметрично или радиально на перемешивающем стержне 5. Перемешивающий стержень 5 соединен с первым корпусом реактора и приводится в действие электродвигателем, расположенным вне первого корпуса реактора.In the aforementioned exchange reaction system in accordance with the present invention, a vertical fully mixed flow reactor is generally aimed at achieving complete mixing of the material, and therefore all vertical fully mixed flow reactors that are capable of performing the said function are applicable to the present invention. In the present invention, said fully mixed flow vertical reactor comprises a first reactor vessel and a mixing device, the mixing device mixing the material, thereby ensuring efficient and uniform mixing of the material. In the present invention, the stirring device used comprises a
Предпочтительно, чтобы множество перемешивающих лопастей 6 были расположены симметрично по оси или симметрично по радиусу на перемешивающем стержне 5, чтобы обеспечить равномерное перемешивание и эффективное равномерное смешивание материала в первом корпусе реактора в соответствии с желаемой интенсивностью перемешивания. Перемешивающие лопасти 6, расположенные по упомянутой схеме в соответствии с настоящим изобретением, обладают сильным перемешивающим эффектом, могут превращать модификатор в материал, равномерно диспергированный в олигомере сложного полиэфира вплоть до микроуровня, так что реакция обмена между полиэфирным олигомером и модификатором близка к гомогенной реакции, что увеличивает скорость реакции обмена, сокращает время реакции и эффективно ограничивает появление побочных реакций, таких, как термическое разложение модификатора.Preferably, the plurality of
В упомянутом предпочтительном варианте устройство для перемешивания также предпочтительно, содержит множество перемешивающих лопастных групп, расположенных параллельно в направлении выдвижения перемешивающего стержня 5, причем каждая из перемешивающих лопастных групп содержит множество перемешивающих лопастей 6, расположенных на одной и той же горизонтальной плоскости, чтобы достичь равномерного смешивания материала типа полностью перемешанного потока при разных значениях уровня жидкости и при одном и том же уровне жидкости. В производственных применениях количество упомянутых перемешивающих лопастных групп может быть, как правило, соответствующим образом скорректировано в зависимости от количества обрабатываемого материала. В настоящем изобретении количество упомянутых перемешивающих лопастных групп предпочтительно составляет от 2 до 5. Более предпочтительно, чтобы различные перемешивающие лопасти 6 в двух соседних перемешивающих лопастных группах чередовались, что позволяет осуществлять процесс перетока материала через две соседние перемешивающие лопастные группы относительно дольше, что дает лучший эффект перемешивания и также обеспечивает снижение побочных реакций.In the aforementioned preferred embodiment, the stirring device also preferably comprises a plurality of mixing paddle groups arranged in parallel in the direction of extension of the stirring
В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением нет особых требований к нагревательному оборудованию внутри вертикального реактора с полностью перемешанным потоком, если оно может обеспечивать температуру реакции, требуемую для материала. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком дополнительно содержит внутренний набор спиральных нагревательных труб, в котором внутренний набор спиральных нагревательных труб расположен внутри первого корпуса реактора и опоясывает устройство для перемешивания. Так как внутренний набор спиральных нагревательных труб опоясывает устройство для перемешивания, можно поддерживать относительно однородную температуру материала при перемешивании и смешивании, чтобы добиться равномерности смешивания, чтобы затем реакция обмена на ранней стадии была близкой к условиям гомогенной реакции.In the above-mentioned exchange reaction system in accordance with the present invention, there are no special requirements for heating equipment inside a vertical reactor with a fully mixed flow, if it can provide the reaction temperature required for the material. In a preferred embodiment of the present invention, said fully stirred flow vertical reactor further comprises an internal set of spiral heating tubes, in which an internal set of spiral heating tubes is located inside the first reactor vessel and surrounds the stirring device. Since the inner set of spiral heating pipes surrounds the stirring device, it is possible to maintain a relatively uniform temperature of the material with stirring and mixing in order to achieve uniform mixing so that the exchange reaction at an early stage is close to the conditions of a homogeneous reaction.
В вышеописанном варианте осуществления, также предпочтительно, чтобы внутренний набор спиральных нагревательных труб содержал несколько групп внутренних спиральных нагревательных труб, расположенных в виде концентрических кругов, причем каждая из внутренних спиральных нагревательных труб была расположена по оси и по спирали вдоль вертикального комплектного реактора со смешанным потоком. При такой компоновке материал нагревается более равномерно в радиальном и осевом направлениях. В упомянутых внутренних спиральных нагревательных трубах в соответствии с настоящим изобретением применяется независимая система со вторичным теплоносителем, и путем регулирования температуры и расхода теплоносителя во внутренних спиральных нагревательных трубах температура реакции материала реакционной системы может быстро регулироваться, так что возникновение побочного эффекта термической деградации модификатора эффективно ограничивается.In the above embodiment, it is also preferable that the internal set of spiral heating pipes comprises several groups of internal spiral heating pipes arranged in concentric circles, each of the internal spiral heating pipes being axially and spirally along a vertical mixed flow reactor. With this arrangement, the material is heated more evenly in the radial and axial directions. In said internal spiral heating pipes in accordance with the present invention, an independent system with a secondary coolant is used, and by controlling the temperature and flow rate of the coolant in the internal spiral heating pipes, the reaction temperature of the material of the reaction system can be quickly controlled, so that the occurrence of a side effect of thermal degradation of the modifier is effectively limited.
В упомянутой системе обменных реакций в соответствии с настоящим изобретением в качестве вертикального реактора с поршневым потоком может быть использован простой известный реактор с поршневым потоком, на известном уровне техники, если он может обеспечить для материала эффект смешивания типа поршневого потока. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый вертикальный реактор с поршневым потоком включает в себя второй корпус реактора и блок подачи пленки в сборе, расположенный внутри второго корпуса реактора; и блок подачи пленки в сборе, содержащий несколько слоев пленки блока 12 подачи пленки, расположенных параллельно.In the above-mentioned exchange reaction system in accordance with the present invention, a simple known piston flow reactor of the prior art can be used as a vertical reciprocating flow reactor if it can provide a mixing effect of a piston flow type for the material. In a preferred embodiment of the present invention, said vertical reciprocating flow reactor includes a second reactor vessel and an assembly of a film supply unit located inside the second reactor vessel; and a film supply unit assembly comprising several film layers of a
Как упоминалось выше, путем обеспечения множества слоев блоков 12 подачи пленки во втором корпусе реактора гомогенная жидкость, образующаяся при обменной реакции на более ранней стадии, поступает в нижний слой вертикального реактора с поршневым потоком под действием разности давлений, затем проходит через блок подачи пленки в сборе, состоящий из нескольких слоев блока 12 подачи пленки, под собственной тяжестью и стекает вниз в режиме поршневого потока, и в потоке такого типа материал реакции может достигать первого входного и первого выходного отверстий. Поэтому, регулируя температуру реакции и время выдерживания материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком, реакционную смесь можно эффективно контролировать, чтобы получить структурно гомогенный олигомер модифицированного полиэфира.As mentioned above, by providing a plurality of layers of the
В упомянутом варианте осуществления настоящего изобретения время выдерживания материала в реакционном потоке может быть отрегулировано путем задания количества слоев блока 12 подачи пленки, предусмотренных в вертикальном реакторе с поршневым потоком. Чем больше количество слоев блока 12 подачи пленки, тем меньше разница во времени выдерживания между материалами и тем более равномерно происходят обменные реакции. В настоящем изобретении, предпочтительно, чтобы блок подачи пленки в сборе содержал от 5 до 60 слоев блока 12 подачи пленки и, более предпочтительно, от 10 до 30 слоев.In the aforementioned embodiment of the present invention, the holding time of the material in the reaction stream can be adjusted by setting the number of layers of the
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок 12 подачи пленки в упомянутом вертикальном реакторе с поршневым потоком содержит пористую крышку 8 и перепускной лоток 9, причем перепускной лоток 9 расположен по потоку материала за пористой крышкой 8, в перепускном лотке 9 имеется перепускное отверстие. Пористая крышка 8 может разрезать поток материала и выполняет функцию статического смесителя. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутая пористая крышка 8 имеет такую конструкцию, что ее центр поднят вверх, что облегчает растекание потока материала в направлении периферийных участков. Переливное отверстие перепускного лотка 9 расположено в центре перепускного лотка 9, и благодаря такому способу компоновки материал легче перетекает под собственной тяжестью к пористой крышке 8 следующего блока 12 подачи пленки, а затем материал очень быстро распределяется по периферии пористой крышки.In a preferred embodiment of the present invention, the
В упомянутом предпочтительном варианте пористая крышка 8 предпочтительно представляет собой коническую пластину в виде зонтика, и сужающаяся зонтичная пластина, обладающая определенной конусностью, облегчает перетекание материала из перепускного лотка 9 предыдущего слоя блока подачи пленки 12 к центру конической зонтичной пластины следующего слоя блока 12 подачи пленки, после чего материал может быстро стекать под действием силы тяжести к периферийным участкам крышки. Конкретно, переливное отверстие перепускного лотка 9 обращено к вершине конической зонтичной пластины, так что материал, перетекающий из перепускного лотка 9 в вершину конической зонтичной пластины, будет быстрее стекать под действием силы тяжести вдоль зонтичной пластины, которая обладает определенной конусностью, в направлении к периферийным участкам.In the aforementioned preferred embodiment, the porous cover 8 is preferably an umbrella-shaped conical plate, and a tapering umbrella plate having a certain taper facilitates the flow of material from the bypass tray 9 of the previous layer of the
В другом типичном варианте осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается система производства модифицированного полиэфира, на диаграмме технологического процесса производства модифицированного полиэфира, как показано на фиг. 2, можно видеть, что эта система производства модифицированного полиэфира дополнительно содержит поточную систему добавления модификатора, которая устанавливается между системой этерификации и системой предварительной поликонденсации в соответствии с порядком потока материала и любой системой обменных реакций, как упомянуто выше, в дополнение к системе этерификации, системе предварительной поликонденсации и системе окончательной поликонденсации, которые обычно используются в технологических процессах производства полиэфира.In another exemplary embodiment of the present invention, there is further provided a modified polyester production system, in a flow diagram of a modified polyester production process as shown in FIG. 2, it can be seen that this modified polyester production system further comprises an in-line modifier addition system that is installed between the esterification system and the preliminary polycondensation system in accordance with the material flow order and any exchange reaction system, as mentioned above, in addition to the esterification system, the system pre-condensation and the final polycondensation system, which are commonly used in polyester manufacturing processes.
При внедрении поточной системы добавления модификатора и любой системы обменных реакций, как упомянуто выше, в общую систему производства сложного полиэфира, упомянутая система производства модифицированного полиэфира, представленная настоящим изобретением, не только может обеспечить добавление модификатора в полиэфирный олигомер, но также может обеспечить вступление модификатора и олигомера сложного полиэфира в реакцию обмена, тем самым обеспечивая равномерное распределение модификатора в структуре полиэфирного олигомера, так что полученное модифицированное полиэфирное волокно является очень однородным по структуре и может быть использовано для производства высококачественных волокон и пленочных изделий.By introducing the in-line modifier adding system and any exchange reaction system, as mentioned above, into the general polyester production system, said modified polyester production system provided by the present invention not only can add the modifier to the polyester oligomer, but can also allow the introduction of the modifier and the polyester oligomer in the exchange reaction, thereby ensuring uniform distribution of the modifier in the structure of the polyester oligomer, so of modified polyester fiber obtained is very homogeneous in structure and can be used for the production of high fiber and film products.
В упомянутой системе производства модифицированного полиэфира согласно настоящему изобретению поточная система добавления модификатора представляет собой поточную систему добавления желаемого модификатора к олигомеру сложного полиэфира, полученному реакцией этерификации и направляемому из системы этерификации. В производственных применениях в настоящем изобретении может быть применена известная поточная система добавления модификатора в соответствии с настоящим изобретением после надлежащей настройки в зависимости от разницы добавленного модификатора. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 3, поточная система добавления модификатора содержит устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата и/или устройство поточного впрыска раствора модификатора. Устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата может выполнять добавление в реальном времени модификатора, состоящего из твердых частиц, а устройство поточного впрыска раствора модификатора может выполнять поточное добавление модификатора в виде жидкого раствора; также обеспечивается, что оба упомянутых устройства поточного впрыска модификатора могут выполнять одновременно добавление двух или более жидких и твердых модификаторов.In the aforementioned modified polyester production system of the present invention, the in-line modifier adding system is an in-line system for adding the desired modifier to the polyester oligomer obtained by the esterification reaction and sent from the esterification system. In the production applications of the present invention, the well-known in-line modifier adding system in accordance with the present invention can be applied after proper adjustment depending on the difference of the added modifier. In a preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, an in-line modifier addition system comprises an in-line injection device of a modifying superconcentrate and / or an in-line injection device of a modifier solution. The in-line injection device of the modifying superconcentrate can perform real-time addition of a modifier consisting of solid particles, and the in-line injection device of the modifier solution can perform in-line addition of the modifier in the form of a liquid solution; it is also ensured that both of the in-line modifier injection devices can simultaneously add two or more liquid and solid modifiers.
В вышеприведенном варианте осуществления настоящего изобретения устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата может быть получено путем разумной настройки существующего устройства поточного добавления твердого модификатора, если оно способно выполнять поточное добавление желаемого твердого дисперсного модификатора. На том же основании, что касается устройства поточного впрыска раствора модификатора, к настоящему изобретению может быть применено существующее устройство поточного впрыска жидкого модификатора, если с ним проведена необходимая регулировка. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутое устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата содержит систему сушки модифицирующего суперконцентрата, шнековый экструдер и дозирующий насос для расплава модифицирующего суперконцентрата, которые соединены последовательно; а устройство поточного впрыска раствора модификатора содержит резервуар для приготовления раствора модификатора, резервуар для подачи раствора модификатора, дозирующий насос раствора модификатора и инжектор раствора модификатора, которые соединены последовательно.In the above embodiment of the present invention, the flow injection device of the modifying superconcentrate can be obtained by intelligently adjusting the existing device for in-line adding a solid modifier if it is capable of performing the in-line addition of the desired solid dispersed modifier. For the same reason, with respect to the flow injection device of the modifier solution, an existing liquid flow modifier injection device may be applied to the present invention if necessary adjustment has been made. In a more preferred embodiment of the present invention, said modifying superconcentrate inline injection device comprises a modifying superconcentrate drying system, a screw extruder and a metering pump for modifying the superconcentrate melt, which are connected in series; and the modifier solution in-line injection device comprises a reservoir for preparing a modifier solution, a reservoir for supplying a modifier solution, a dosing pump of a modifier solution and an injector of the modifier solution, which are connected in series.
Устройство поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, имеющее упомянутую конструкцию в соответствии с настоящим изобретением, может обеспечить эффективное соединение между процессом производства модифицирующего суперконцентрата и устройством, к которому должен быть добавлен модификатор, и может дополнительно измерять объем добавления модифицирующего суперконцентрата с целью соблюдения точности добавления модификатора. На то же основании, устройство поточного впрыска раствора модификатора в упомянутом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения может одновременно реализовать рецептуру, поставку, измерение и точное добавление желаемого модификатора.The modifying superconcentrate inline injection device having the above construction in accordance with the present invention can provide an efficient connection between the modifying superconcentrate production process and the device to which the modifier is to be added, and can further measure the modifying superconcentrate addition volume in order to maintain the accuracy of the modifier addition. For the same reason, the in-line injection of the modifier solution in the aforementioned preferred embodiment of the present invention can simultaneously realize the formulation, delivery, measurement and precise addition of the desired modifier.
По сравнению с известным уровнем техники, где дисперсия смешивания модификатора в полиэфирном олигомере достигается, главным образом, с помощью устройства для перемешивания и трубчатого статического олигомерного смесителя этерификационного реактора, упомянутая система производства модифицированного полиэфира в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит динамический смеситель, как показано на фиг. 3, который выполняет равномерное распределение модификатора в полиэфирном олигомере при динамическом перемешивании, тем самым достигается почти однородное физическое смешивание. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый динамический смеситель представляет собой 1-5-ступенчатый динамический смеситель с высоким усилием сдвига, при этом смешивание с помощью динамического смесителя с высоким сдвигом позволяет добиться лучшей однородности материала по сравнению с обычными динамическими смесителями.Compared with the prior art, where the dispersion of mixing the modifier in the polyester oligomer is achieved mainly by means of a mixing device and a tubular static oligomeric esterification reactor mixer, said modified polyester production system according to the present invention further comprises a dynamic mixer, as shown in FIG. 3, which performs uniform distribution of the modifier in the polyester oligomer with dynamic stirring, thereby achieving almost uniform physical mixing. In a preferred embodiment of the present invention, said dynamic mixer is a 1-5 step high shear dynamic mixer, and mixing with a high shear dynamic mixer provides better material uniformity compared to conventional dynamic mixers.
В упомянутой системе производства модифицированного полиэфира в соответствии с настоящим изобретением также можно оценить количество олигомера сложного полиэфира, которое может быть получено на основе количества исходного материала, первоначально введенного в систему этерификации, а затем требуемое количество модификатора. Если желательно более точно поддерживать количество олигомера сложного полиэфира, чтобы более точно измерить требуемое количество добавляемого модификатора, система производства модифицированного полиэфира в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать олигомерный теплообменник и дозирующее устройство олигомера, которые расположены в последовательности потока материала между системой этерификации и поточной системой добавления. Олигомерный теплообменник способен регулировать температуру полиэфирного олигомера из системы этерификации, чтобы облегчить добавление и смешивание модификатора. Дозирующее устройство олигомера способно точно измерять количество олигомера сложного полиэфира, к которому необходимо добавить модификатор. Более предпочтительно, чтобы устройство дозирования доставки олигомера содержало олигомерный насос и олигомерный расходомер, расположенный после олигомерного насоса.In the aforementioned modified polyester production system in accordance with the present invention, it is also possible to estimate the amount of polyester oligomer that can be obtained based on the amount of starting material initially introduced into the esterification system, and then the amount of modifier required. If it is desired to more accurately maintain the amount of polyester oligomer in order to more accurately measure the amount of modifier to be added, the modified polyester production system in accordance with the present invention may further comprise an oligomeric heat exchanger and an oligomer metering device that are located in the material flow sequence between the esterification system and the flow system additions. The oligomeric heat exchanger is able to control the temperature of the polyester oligomer from the esterification system to facilitate the addition and mixing of the modifier. The oligomer metering device is capable of accurately measuring the amount of polyester oligomer to which a modifier is to be added. More preferably, the oligomer delivery metering device comprises an oligomer pump and an oligomer flow meter located downstream of the oligomer pump.
В еще одном типичном варианте осуществления настоящего изобретения предлагается также способ подготовки модифицированного полиэфира, содержащий следующие стадии: соответственно, приготовление суспензии и модификатора; и добавление суспензии к любой системе производства модифицированного полиэфира, как упомянуто выше, и добавление модификатора в поточную систему добавления любой системы производства модифицированного полиэфира с целью производства модифицированного полиэфира.In yet another typical embodiment of the present invention, there is also provided a method for preparing a modified polyester comprising the following steps: respectively, preparing a suspension and a modifier; and adding a slurry to any modified polyester production system, as mentioned above, and adding a modifier to the in-line system for adding any modified polyester production system to produce the modified polyester.
В упомянутом способе подготовки модифицированного полиэфира в соответствии с настоящим изобретением подготовку проводят с использованием упомянутой системы производства модифицированного полиэфира, позволяя равномерно распределять модификатор в структуре полиэфирных молекул, так что полученный модифицированный полиэфир имеет высоко гомогенную структуру и подходит для производства высококачественных волоконных и пленочных изделий.In the aforementioned method for preparing a modified polyester in accordance with the present invention, the preparation is carried out using the aforementioned modified polyester production system, allowing the modifier to be evenly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the obtained modified polyester has a highly homogeneous structure and is suitable for the production of high-quality fiber and film products.
В упомянутом способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением приготовление суспензии проводят с использованием дикарбоновой кислоты и диола в качестве сырья в соответствии с обычным способом на известном уровне техники. При этом способе, наиболее распространенной дикарбоновой кислотой является терефталевая кислота, а в качестве диола применяется, по меньшей мере, этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль или циклогександиметанол. Процесс подготовки модификатора варьируется в зависимости от вида модификатора. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, в процессе производства модификатора получают модификатор, имеющий динамическую вязкость от 0,05 Па⋅с до 1000 Па⋅с. В процессе подготовки, предпочтительная динамическая вязкость раствора модификатора составляет от 0,05 Па до 5 Па⋅с, а предпочтительная динамическая вязкость модифицирующего суперконцентрата составляет от 5 Па⋅с до 1000 Па⋅с. Модификатор в диапазоне динамической вязкости может обеспечить равномерное смешивание с полиэфирным олигомером с помощью динамического смесителя.In the aforementioned preparation method in accordance with the present invention, the suspension is prepared using dicarboxylic acid and a diol as a raw material in accordance with the conventional method of the prior art. In this method, terephthalic acid is the most common dicarboxylic acid, and at least ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol or cyclohexane dimethanol is used as the diol. The modifier preparation process varies depending on the type of modifier. In a preferred embodiment of the present invention, in the manufacturing process of the modifier receive a modifier having a dynamic viscosity of from 0.05 Pa · s to 1000 Pa · s. In preparation, the preferred dynamic viscosity of the modifier solution is from 0.05 Pa to 5 Pa · s, and the preferred dynamic viscosity of the modifying superconcentrate is from 5 Pa · s to 1000 Pa · s. The modifier in the range of dynamic viscosity can provide uniform mixing with a polyester oligomer using a dynamic mixer.
В упомянутом способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением температура реакции системы этерификации представляет собой температуру, обычно используемую в реакциях этерификации на известном уровне техники, то есть от 200°С до 280°С, а степень полимеризации полиэфирного олигомера после реакция этерификации составляет от 1 до 8. Полиэфирные олигомеры, которые полимеризуются в относительно низкой степени, относительно легко смешиваются или поддаются сополимеризации с модификатором.In the aforementioned preparation method according to the present invention, the reaction temperature of the esterification system is the temperature commonly used in prior art esterification reactions, i.e., from 200 ° C to 280 ° C, and the polymerization degree of the polyester oligomer after the esterification reaction is from 1 to 8. Polyester oligomers that polymerize at a relatively low degree are relatively easy to mix or amenable to copolymerization with a modifier.
В упомянутом способе производства в соответствии с настоящим изобретением, когда система производства модифицированного полиэфира содержит олигомерный теплообменник, олигомерный теплообменник регулирует температуру олигомера до 180°С до 300°С. Температуру олигомера доводят до упомянутого температурного диапазона, так что температура олигомера сложного полиэфира может быть близка к температуре добавляемого модификатора, и побочные реакции, обусловленные разностью температур, могут быть уменьшены.In said manufacturing method in accordance with the present invention, when the modified polyester production system comprises an oligomeric heat exchanger, the oligomeric heat exchanger controls the oligomer temperature to 180 ° C to 300 ° C. The oligomer temperature is brought to the mentioned temperature range, so that the temperature of the polyester oligomer can be close to the temperature of the added modifier, and side reactions due to the temperature difference can be reduced.
В упомянутом способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением, когда система производства модифицированного полиэфира содержит динамический смеситель, динамический смеситель имеет скорость вращения от 50 об/мин до 5000 об/мин. Скорость вращения в упомянутом выше диапазоне позволяет эффективно смешивать полиэфирный олигомер и модификатор.In said preparation method according to the present invention, when the modified polyester production system comprises a dynamic mixer, the dynamic mixer has a rotation speed of from 50 rpm to 5000 rpm. The rotation speed in the above range allows efficient mixing of the polyester oligomer and the modifier.
В упомянутом способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением температура реакции и время реакции несколько отличаются в зависимости от материалов, которые участвуют в практической реакции обмена в системе обменных реакций. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения температура упомянутой реакции обмена составляет от 180°С до 300°С, а время реакции составляет от 10 минут до 180 минут. Контролируя температуру и время реакции обмена в вышеуказанных диапазонах, можно обеспечить высокоэффективную дисперсию модификатора в полиэфирном олигомере и почти гомогенную реакцию обмена, так что модификатор равномерно, насколько это возможно, распределяется в структуре полиэфирного полимера. Кроме того, также возможно эффективно контролировать степень реакции обмена, регулируя температуру реакции и время выдерживания материала в вертикальном реакторе с поршневым потоком в системе обмена, чтобы получить структурно гомогенный модифицированный полиэфирный олигомер.In the aforementioned preparation method in accordance with the present invention, the reaction temperature and reaction time are slightly different depending on the materials that are involved in the practical exchange reaction in the exchange reaction system. In a preferred embodiment of the present invention, the temperature of said exchange reaction is from 180 ° C to 300 ° C, and the reaction time is from 10 minutes to 180 minutes. By controlling the temperature and time of the exchange reaction in the above ranges, it is possible to provide a highly effective dispersion of the modifier in the polyester oligomer and an almost homogeneous exchange reaction, so that the modifier is evenly distributed in the structure of the polyester polymer as much as possible. In addition, it is also possible to effectively control the degree of exchange reaction by adjusting the reaction temperature and the holding time of the material in a vertical reciprocating flow reactor in an exchange system to obtain a structurally homogeneous modified polyester oligomer.
В упомянутом способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением температура реакции системы предварительной поликонденсации составляет от 200°С до 300°С, что обычно используется для реакции предварительной поликонденсации на известном уровне техники. Преполимерный расплав, полученный после того, как структурно гомогенный модифицированный полиэфирный олигомер, полученный в результате реакции обмена в способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением, подвергся реакции предварительной поликонденсации, имеет характеристическую вязкость в потоке от 0.10 до 0,50 дл/г, удовлетворяющую требованиям к вязкости, предъявляемым на стадии окончательной поликонденсации; а точно так же, в способе подготовки в соответствии с настоящим изобретением условия реакции окончательной поликонденсации также являются общими условиями для реакций окончательной поликонденсации на известном уровне техники. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения температура реакции в системе окончательной поликонденсации составляет от 200°С до 300°С. После того как структурно гомогенный модифицированный полиэфирный олигомер, полученный в результате реакции обмена в способе производства в соответствии с настоящим изобретением, был подвергнут предварительной поликонденсации и окончательной поликонденсации, получают конечный полимерный расплав, имеющий характеристическую вязкость в потоке 0,50 дл/г до 1,50 дл/г, удовлетворяющую требованиям к вязкости на последующем этапе окончательного прядения.In the preparation method according to the present invention, the reaction temperature of the pre-polycondensation system is from 200 ° C to 300 ° C, which is commonly used for the prior polycondensation reaction in the prior art. The prepolymer melt obtained after the structurally homogeneous modified polyester oligomer obtained as a result of the exchange reaction in the preparation method in accordance with the present invention underwent a preliminary polycondensation reaction, has a characteristic flow viscosity of 0.10 to 0.50 dl / g, satisfying the requirements viscosity presented at the stage of final polycondensation; and likewise, in the preparation method of the present invention, the final polycondensation reaction conditions are also general conditions for the final polycondensation reactions in the prior art. In a preferred embodiment of the present invention, the reaction temperature in the final polycondensation system is from 200 ° C to 300 ° C. After the structurally homogeneous modified polyester oligomer obtained by the exchange reaction in the production method in accordance with the present invention was subjected to preliminary polycondensation and final polycondensation, a final polymer melt having a characteristic viscosity in the flow of 0.50 dl / g to 1, is obtained. 50 dl / g, satisfying the viscosity requirements in the subsequent final spinning step.
В другом типичном варианте осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается модифицированный продукт из сложного полиэфирного волокна, полученный из модифицированного полиэфира, полученного любой системой производства модифицированного полиэфира, как упомянуто выше. Модифицированный продукт из сложного полиэфирного волокна в соответствии с настоящим изобретением имеет удельную разрывную нагрузку 2,5 CN/дтекс до 6,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв от 20% до 50% и равномерность красителя класса 4-5, причем не только по показателям удельной разрывной нагрузки и удлинения на разрыв волокно может удовлетворять требованиям, предъявляемым на этапе последующего скручивания, но волокно имеет также более высокую однородность красителя, чем модифицированные продукты из сложного полиэфирного волокна, полученные на известном уровне техники, что указывает на то, что модифицированный продукт из сложного полиэфирного волокна, предлагаемый настоящим изобретением, обладает более высокой структурной однородностью.In another typical embodiment of the present invention, there is further provided a modified polyester fiber product obtained from a modified polyester obtained by any modified polyester production system as mentioned above. The modified polyester fiber product in accordance with the present invention has a specific tensile load of 2.5 CN / dtex to 6.0 CN / dtex, a tensile elongation of 20% to 50% and uniformity of the dye class 4-5, and not only the specific breaking load and elongation at break the fiber can satisfy the requirements for the stage of subsequent twisting, but the fiber also has a higher dye uniformity than modified products from complex polyester fibers obtained from local level the art that indicates that the modified product of polyester fiber provided by the present invention has a high structural uniformity.
Выгоды, получаемые от настоящего изобретения, будут дополнительно описаны ниже вместе с конкретными вариантами осуществления.The benefits of the present invention will be further described below together with specific embodiments.
Следует отметить, что в вариантах осуществления настоящего изобретения получение модифицированного полиэфира проводят в соответствии с потоком, показанным на фиг. 2, и выполняют дополнительный этап протекания модифицированного полиэфира, как показано на фиг. 3, на котором добавляется модификатор и выполняется динамическое смешивание для образования физической смеси, после чего смесь вводится в систему обменных реакций, как показано на фиг. 1, для выполнения реакции обмена. На фиг. 1 знаком 1 обозначен вход для материала для реакции обмена, знаком 2 обозначен вертикальный реактор с полностью перемешанным потоком, знаком 3 обозначен внутренний набор спиральных нагревательных труб, знаком 4 обозначен мотор устройства для перемешивания, знаком 5 обозначен перемешивающий стержень, знаком 6 обозначены размещенные симметрично в осевом направлении перемешивающие лопасти, знаком 7 обозначен вертикальный реактор с поршневым потоком, знаком 8 обозначена конусообразная пластина в виде зонтика, знаком 9 обозначен перепускной лоток, знаком 10 обозначено отверстие для выпуска материала для участия в реакции обмена, знаком 11 обозначено устройство для перемешивания и знаком 12 обозначен блок подачи пленки.It should be noted that in embodiments of the present invention, the preparation of the modified polyester is carried out in accordance with the flow shown in FIG. 2, and carry out an additional flowing step of the modified polyester as shown in FIG. 3, on which a modifier is added and dynamic mixing is performed to form a physical mixture, after which the mixture is introduced into the exchange reaction system, as shown in FIG. 1, to perform an exchange reaction. In FIG. 1
Вариант осуществления 1
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации, с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2470 кг/ч.The suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor in order to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2470 kg / h.
Олигомер из реакционной системы этерификации охлаждают до 250°С с помощью теплообменника типа «Зульцер», после чего он поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата поликапролактама из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата поликапролактама имеет при впрыске температуру 250°С, скорость потока впрыска составляет 125 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 180 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата поликапролактама выглядит следующим образом: суперконцентрат поликапролактама высушивается системой сушки модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно через дозирующий насос расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification reaction system is cooled to 250 ° C using a Sulzer type heat exchanger, after which it enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polycaprolactam from the flow injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the polycaprolactam superconcentrate has a temperature of 250 ° C during injection, the injection flow rate is 125 kg / h, and the dynamic viscosity is 180 Pa · s, and the process sequence for the injection of superconcentrate polik prolactam is as follows: the polycaprolactam superconcentrate is dried by the drying system of the modifying superconcentrate, melted by a screw extruder and injected into the feed pipe of the dynamic mixer directly through the dosing pump of the melt of the modifying superconcentrate when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio with the flow rate of the oligomer exiting the dosing device oligomer delivery.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата поликапролактона гомогенно смешиваются 5-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводятся в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 250°С, скорость вращения составляет 3000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 1,5, количество перемешивающих лопастных групп равно 3, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 10, количество слоев блоков подачи пленки равно 20, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в два раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата поликапролактама подвергают реакции обмена с использованием сложного эфира в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / капролактама и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 260°С и время реакции 90 мин.The oligomer and the melt of the polycaprolactone modifying superconcentrate are homogeneously mixed with a 5-stage high shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 250 ° C, the rotation speed being 3000 rpm, the length to diameter ratio a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 1.5, the number of mixing paddle groups is 3, the ratio of length to diameter is vert Calne plug-flow reactor is 10, the number of layers of the film feed units is 20 and the diameter of a vertical reactor with a fully-mixed flow is twice the diameter of a vertical reactor with plug flow. The mixture of the oligomer and the melt of the modifying polycaprolactam superconcentrate is subjected to an exchange reaction using an ester in the exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / caprolactam copolymer and then delivered directly to the preliminary polycondensation system for the preliminary polycondensation reaction, the exchange reaction system having a reaction temperature of 260 ° C. and a reaction time of 90 minutes
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,30 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 280°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,80 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.30 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 280 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.80 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 4,1 CN/дтекс, удлинение на разрыв 38% и однородность красителя класса 5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора поликапролактама равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific tensile load of 4.1 CN / dtex, a tensile elongation of 38%, and a
Вариант осуществления 2
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 261°С. Раствор ацетата каталитической сурьмы при массовой концентрации 3.5% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 41,5 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2246 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 261 ° C. A solution of catalytic antimony acetate at a mass concentration of 3.5% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 41.5 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2246 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 230°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с раствором, модифицированным натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталатом, и устройства поточного впрыска раствора модификатора. Массовая концентрация раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат составляет 25%, температура впрыска составляет 90°С, скорость впрыска составляет 186 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 0,1 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат выглядит следующим образом: раствор этерификации натрия-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата добавляют в резервуар для приготовления раствора модификатора с целью приготовления раствора, имеющего массовую концентрацию 25% по этиленгликолю, и затем раствор переносится в резервуар для подачи раствора модификатора благодаря разности потенциалов и дозирующим насосом раствора модификатора вводится в питающую трубу динамического смесителя через инжектор впрыска раствора модификатора с измерением скорости потока и ее регулированием в зависимости от соотношения скорости потока олигомера, выводимого из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification system is cooled to 230 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with a solution modified with sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate, and a flow injection device of the modifier solution. The mass concentration of the sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate solution is 25%, the injection temperature is 90 ° C, the injection speed is 186 kg / h, and the dynamic viscosity is 0.1 Pa⋅s, and the technological sequence of the solution injection sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate is as follows: an esterification solution of sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate is added to the tank for preparing a modifier solution to prepare a solution having a mass concentration of 25% et ilenglycol, and then the solution is transferred to the reservoir for the supply of the modifier solution due to the potential difference and the dosing pump of the modifier solution is introduced into the supply pipe of the dynamic mixer through the injection nozzle of the modifier solution with the measurement of the flow rate and its regulation depending on the ratio of the flow rate of the oligomer output from the dosing device oligomer delivery.
Олигомер и раствор модификаторм натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат гомогенно смешивается 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводится в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, скорость вращения составляет 1000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 1, количество перемешивающих лопастных групп равно 2, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 4, количество слоев блоков подачи пленки равно 8, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 1,2 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и раствора модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата, после чего олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 235°С и время реакции 40 мин.The oligomer and the sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate modifier solution are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 230 ° С, rotation speed is 1000 rpm, the ratio of length to diameter of a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 1, the number of mixing paddle groups is 2, the ratio of length to diameter Vertical, plug-flow reactor is 4, the number of layers of the film feed units is 8, and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream 1.2 times greater than the diameter of the vertical plug-flow reactor. A mixture of the oligomer and the sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate modifier solution is subjected to transesterification in the exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate copolymer, after which the oligomeric pump is delivered directly to the system preliminary polycondensation for conducting the preliminary polycondensation reaction, wherein the exchange reaction system has a reaction temperature of 235 ° C. and a reaction time of 40 minutes.
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, причем температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 260°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,15 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 275°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,50 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, and the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 260 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.15 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 275 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.50 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой окрашиваемое полиэфирное волокно с катионоактивным красителем, имеющее удельную разрывную нагрузку 3,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв 32% и однородность красителя класса 4,5. Результаты окраски волокна показывают, что сегмент модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат гомогенно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что окрашиваемый полиэфир с катионным красителем является структурно однородным и его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a dyeable polyester fiber with a cationic dye, having a specific tensile load of 3.0 CN / dtex, an elongation at break of 32% and uniformity of the dye of class 4.5. The fiber dyeing results show that the sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate modifier segment is homogeneously distributed in the structure of the polyester molecules, so that the dyeable polyester with a cationic dye is structurally uniform and does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 3
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2808 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 260°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 3, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2340 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2808 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 260 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 3, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2340 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 240°С с помощью многотрубного теплообменника и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полибутилентерефталата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полибутилентерефталата при впрыске имеет температуру 240°С, скорость впрыска составляет 250 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 450 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полибутилентерефталата выглядит следующим образом: суперконцентрат полибутилентерефталата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 240 ° C using a multi-tube heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene terephthalate from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the polybutylene terephthalate superconcentrate during injection has a temperature of 240 ° C, the injection speed is 250 kg / 250 kg and the dynamic viscosity is 450 Pa · s, and the technological sequence of injection of polybutylene terephthalate superconcentrate as follows: the polybutylene terephthalate superconcentrate is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected into the feed of the dynamic mixer directly with the melt pump of the modifying superconcentrate when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio with the flow rate of the oligomer leaving the oligomer .
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата полибутилентерефталата гомогенно смешивают 5-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 240°С, скорость вращения составляет 1500 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 2, количество перемешивающих лопастных групп равно 4, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 15, количество слоев блоков подачи пленки равно 30, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 1,5 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полибутилентерефталата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера этилентерефталата / полибутилентерефталата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной-поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 250°С и время реакции 150 мин.The oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene terephthalate are homogeneously mixed with a high-shear 5-speed dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 240 ° C, the rotation speed being 1500 rpm, the length to diameter ratio a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 2, the number of mixing paddle groups is 4, the ratio of length to diameter is ikalnogo plug-flow reactor is 15, the number of layers of the film feed unit is 30, and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream 1.5 times greater than the diameter of the vertical plug-flow reactor. The mixture of the oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene terephthalate is subjected to a transesterification reaction in an exchange reaction system to produce an ethylene terephthalate / polybutylene terephthalate copolymer and then delivered directly to the preliminary polycondensation system for preliminary polycondensation, the exchange reaction system having a reaction temperature of 150 ° C. and a reaction time min
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 260°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 265°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,40 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,90 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-polycondensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 260 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 265 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.40 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.90 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой полиэфирное окрашиваемое волокно с дисперсным красителем при нормальном давлении: имеет удельную разрывную нагрузку 4,2 CN/дтекс, удлинение на разрыв 45% и однородность красителя класса 4,5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полибутилентерефталата гомогенно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что полиэфирное волокно, окрашиваемое дисперсным красителем при нормальном давлении, является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a polyester dyeable fiber with a disperse dye at normal pressure: it has a specific breaking load of 4.2 CN / dtex, a 45% elongation at break, and a uniformity of class 4.5 dye. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polybutylene terephthalate modifier is homogeneously distributed in the structure of the polyester molecules, so that the polyester fiber dyed with a disperse dye at normal pressure is structurally uniform and its dyeing does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 4
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2496 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 265°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 268°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 8, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2080 кг/чA suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2496 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 265 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 268 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 8, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2080 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 300°С с помощью многотрубного теплообменника и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицированного суперконцентрата полициклогександиметанолтерефталата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полициклогександиметанолтерефталата при впрыске имеет температуру 300°С, скорость впрыска составляет 500 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 300 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полициклогександиметанолтерефталата выглядит следующим образом: суперконцентрат полициклогександиметанолтерефталата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 300 ° C using a multi-tube heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modified superconcentrate of polycyclohexane dimethanol terephthalate from the flow injection device of the modifying super concentrate, the melt of the superconcentrate of polycyclohexane dimethanol terephthalate being injected at a temperature of 500 kg / kg has a temperature of 500 ° C , and the dynamic viscosity is 300 Pa ,s, and the technological sequence of injection of the super-end The nitrate of polycyclohexane dimethanol terephthalate is as follows: the polycyclohexane dimethanol terephthalate superconcentrate is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected directly into the dynamic mixer feed pipe using a melt pump modifying the superconcentrate when measuring the flow rate and the flow rate and its regulation oligomeric dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата полициклогександиметанолтерефталата гомогенно смешивают 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 300°С, скорость вращения составляет 2000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 3, количество перемешивающих лопастных групп равно 5, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 12, количество слоев блоков подачи пленки равно 24, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 1,8 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полициклогександиметанолтерефталата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера этилентерефталата / полициклогександиметанолтерефталата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 300°С и время реакции 100 мин.The oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polycyclohexane dimethanol terephthalate are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 300 ° С, rotation speed 2000 rpm, length to diameter ratio a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 3, the number of mixing paddle groups is 5, the length ratio diameter vertical plug-flow reactor is 12, the number of layers of the film feed units is 24, and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream 1.8 times greater than the diameter of the vertical plug-flow reactor. The mixture of the oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polycyclohexane dimethanol terephthalate is subjected to transesterification in an exchange reaction system to produce an ethylene terephthalate / polycyclohexane dimethanol terephthalate copolymer and then the oligomer pump is delivered directly to the pre-polycondensation system for preliminary polycondensation, and the reaction temperature is 100 ° C .
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 295°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 290°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,20 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в окончательном поликонденсационном реакторе составляет 290°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,70 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-condensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 295 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 290 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.20 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 290 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.70 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой полиэфирное окрашиваемое волокно с дисперсным красителем при нормальном давлении: имеет удельную разрывную нагрузку 4,8 CN/дтекс, удлинение на разрыв 25% и однородность красителя класса 4. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полициклогександиметанол-терефталата гомогенно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что полиэфирное волокно, окрашиваемое дисперсным красителем при нормальном давлении, является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a polyester dyeable fiber with disperse dye at normal pressure: it has a specific tensile load of 4.8 CN / dtex, a tensile elongation of 25%, and
Вариант осуществления 5
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2784 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 265°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 268°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 6, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 1820 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2784 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 265 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 268 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 6, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 1820 kg / h
Олигомер из системы этерификации нагревается до 290°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полиэтиленнафталата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полиэтиленнафталата при впрыске имеет температуру 290°С, скорость впрыска составляет 750 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 600 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полиэтиленнафталата выглядит следующим образом: суперконцентрат полиэтиленнафталата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is heated to 290 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polyethylene naphthalate from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the molten superconcentrate of polyethylene naphthalate during injection has a temperature of 290 ° C, the injection speed is 750 kg / h, and the dynamic viscosity is 600 Pa⋅s, and the technological sequence of injection of polyethylene naphthalate superconcentrate looks as follows: masterbatch polyethylene is dried by a dryer system modifier masterbatch melted screw extruder and injected into the feed tube dynamic mixer directly metering pump melt modifier masterbatch when measuring the flow velocity and its regulation depending on the relation with the oligomer flow rate exiting the oligomeric dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата полибутиленнафталата модификатора гомогенно смешивают 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 290°С, скорость вращения составляет 5000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 2, количество перемешивающих лопастных групп равно 4, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 20, количество слоев блоков подачи пленки равно 40, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 3 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полиэтиленнафталата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера этилентерефталата / полиэтиленнафталата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 290°С и время реакции 180 мин.The oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene naphthalate modifier are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 290 ° С, rotation speed 5000 rpm, length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 2, the number of mixing paddle groups is 4, the ratio of length to d ametru vertical plug-flow reactor is 20, the number of layers of the film feed units is 40, and the diameter of the vertical reactor thoroughly
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 280°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 285°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,20 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в окончательном поликонденсационном реакторе составляет 290°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,65 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-condensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 280 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 285 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.20 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 290 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.65 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой высокомодульное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 6,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв 24% и однородность красителя класса 4. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полиэтиленнафталат равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что высокомодульный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a high modulus polyester fiber having a specific tensile load of 6.0 CN / dtex, a tensile elongation of 24% and uniformity of
Вариант осуществления 6
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2784 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 260°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 5, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 1820 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2784 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 260 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 5, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 1820 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 230°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата политриметилентерефталата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата политриметилентерефталата при впрыске имеет температуру 230°С, скорость впрыска составляет 750 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 150 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата политриметилентерефталата выглядит следующим образом: суперконцентрат политриметилентерефталата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 230 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polytrimethylene terephthalate from the flow injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the superconcentrate of polytrimethylene terephthalate at injection has a temperature of 230 ° C, the speed is 750 ° C and the injection speed kg / h, and the dynamic viscosity is 150 Pa⋅s, and the process sequence for the injection of polymetrilent superconcentrate The erephthalate is as follows: the polytrimethylene terephthalate superconcentrate is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected directly into the dynamic mixer feed tube with a modulating superconcentrate melt pump when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio of the oligomer flow rate leaving the oligomer dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата политриметилентерефталата модификатора гомогенно смешивают 4-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, скорость вращения составляет 4000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 3, количество перемешивающих лопастных групп равно 5, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 18, количество слоев блоков подачи пленки равно 36, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 4 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата политриметилентерефталата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера этилентерефталата / политриметилентерефталата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 230°С и время реакции 160 мин.The oligomer and melt of the modifying superconcentrate of polytrimethylene terephthalate modifier are homogeneously mixed with a 4-stage high-shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 230 ° C, the rotation speed is 4000 rpm, the length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed stream of the exchange reaction system is 3, the number of mixing paddle groups is 5, the ratio of s to the vertical diameter of the plug-flow reactor is 18, the number of layers of the film feed units equal to 36, and the diameter of the vertical reactor thoroughly
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального реактора предварительной поликонденсации, температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 245°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,40 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 255°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,95 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical preliminary polycondensation reactor, the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 245 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.40 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 255 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.95 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой полиэфирное волокно, окрашиваемое дисперсным красителем при нормальном давлении: имеет удельную разрывную нагрузку 3,2 CN/дтекс, удлинение на разрыв 50%, поглощение дисперсного красителя при нормальном давлении 95% и однородность красителя класса 4,5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора политриметилентерефталата гомогенно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что полиэфирное волокно, окрашиваемое дисперсным красителем при нормальном давлении, является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a polyester fiber dyed with a disperse dye at normal pressure: it has a specific tensile load of 3.2 CN / dtex, a tensile elongation of 50%, dispersion dye absorption at a normal pressure of 95%, and class 4.5 dye uniformity. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polytrimethylene terephthalate modifier is homogeneously distributed in the structure of the polyester molecules, so that the polyester fiber dyed with a disperse dye at normal pressure is structurally uniform, and its dyeing does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 7
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации, с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 7, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2470 кг/ч.The suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor in order to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 7, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2470 kg / h.
Олигомер из системы этерификации нагревается до 270°С с помощью однотрубного теплообменника и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полигексаметиленадипамида из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полигексаметиленадипамида при впрыске имеет температуру 270°С, скорость впрыска составляет 125 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 250 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полигексаметиленадипамида выглядит следующим образом: суперконцентрат полигексаметиленадипамида высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экетрудером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is heated to 270 ° C using a single-tube heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polyhexamethylene adipamide from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the superconcentrate of polyhexamethylene adipamide during injection has a temperature of 270 ° C, the injection speed is 125 kg / 125 kg , and the dynamic viscosity is 250 Pa⋅s, moreover, the technological sequence of injection of polyhexamethylene superconcentrate dipamide is as follows: the polyhexamethylene adipamide superconcentrate is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected into the dynamic mixer feed pipe directly with the modifying superconcentrate melt pump when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio of the oligomer flow rate leaving the oligomer dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата полигексаметиленадипамида модификатора гомогенно смешивают 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 270°С, скорость вращения составляет 2500 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 1.8, количество перемешивающих лопастных групп равно 3, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 15, количество слоев блоков подачи пленки равно 30, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 5 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полигексаметиленадипамида подвергают реакции обмена с использованием сложного эфира в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / полигексаметиленадипамида и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 265°С и время реакции 120 мин.The oligomer and melt of the modifying superconcentrate of polyhexamethylene adipamide modifier are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 270 ° C, rotation speed 2500 rpm, length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 1.8, the number of mixing paddle groups is 3, the ratio for us to the diameter of the vertical plug-flow reactor is 15, the number of layers of the film feed units is 30, and the diameter of a vertical reactor with fully kneaded
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 265°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 267°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,15 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,78 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-condensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 265 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 267 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.15 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.78 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 4,2 CN/дтекс, удлинение на разрыв 32% и однородность красителя класса 5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полигексаметиленадипамида равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific tensile load of 4.2 CN / dtex, an elongation of 32% and a uniformity of the dye of
Вариант осуществления 8Option exercise 8
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2808 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 262°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 267°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 6, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2080 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2808 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 262 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 267 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 6, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2080 kg / h
Олигомер из системы этерификации нагревается до 300°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата политетраметиленадипамида из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата политетраметиленадипамида при впрыске имеет температуру 300°С, скорость впрыска составляет 250 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 1000 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата политетраметиленадипамида выглядит следующим образом: супер концентрат политетраметиленадипамида высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is heated to 300 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polytetramethylene adipamide from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the superconcentrate of polytetramethylene adipamide at the injection temperature is 300 ° C, the speed at 300 ° C, the speed kg / h, and the dynamic viscosity is 1000 Pa⋅s, and the technological sequence of injection of polytetramethyl superconcentrate nadipamide is as follows: a superconcentrate of polytetramethylene adipamide is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected directly into the dynamic mixer feed tube with a modulating superconcentrate melt pump when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio with the oligomer flow rate leaving the oligomer oligomeric dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата политетраметиленадипамида модификатора гомогенно смешивают 4-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 300°С, скорость вращения составляет 2000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 3, количество перемешивающих лопастных групп равно 4, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 10, количество слоев блоков подачи пленки равно 20, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 2.5 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата политетраметиленадипамида подвергают реакции обмена с использованием сложного эфира в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / политетраметиленадипамида и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 295°С и время реакции 90 мин.The oligomer and melt of the modifying superconcentrate of polytetramethylene adipamide modifier are homogeneously mixed with a 4-stage high-shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 300 ° С, rotation speed 2000 rpm, length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 3, the number of mixing paddle groups is 4, the ratio of s to the vertical diameter of the plug-flow reactor is 10, the number of layers of the film feed units is 20 and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream 2.5 times greater than the diameter of the vertical plug-flow reactor. A mixture of the oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polytetramethylene adipamide is subjected to an exchange reaction using an ester in the exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / polytetramethylene adipamide copolymer and then delivered directly to the preliminary polycondensation system for the preliminary polycondensation reaction, the exchange reaction system has a temperature of 29 ° C ° C and a reaction time of 90 minutes
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 295°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 300°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,20 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 300°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,85 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-condensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 295 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 300 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.20 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 300 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.85 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 3,8 CN/дтекс, удлинение на разрыв 42% и однородность красителя класса 4.5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора политетраметиленадипамида равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific breaking strength of 3.8 CN / dtex, a tensile elongation of 42%, and a class 4.5 dye uniformity. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polytetramethylene adipamide modifier is uniformly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the hydrophilic polyester is structurally uniform and its dyeing does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 9Embodiment 9
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2808 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 264°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 267°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 5, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2340 кг/ч.The suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2808 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 264 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 267 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 5, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2340 kg / h.
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 250°С с помощью многотрубного теплообменника и поступает в динамический смеситель вместе с раствором, модифицированным полиэтиленгликолем, из устройства поточного впрыска раствора модификатора, причем раствор полиэтиленгликоля имеет массовую концентрацию 90%, температура впрыска составляет 80°С, скорость впрыска 300 кг/ч и динамическая вязкость 5 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска раствора полиэтиленгликоля выглядит следующим образом: полиэтиленгликоль добавляют в резервуар для приготовления раствора модификатора, имеющего массовую концентрацию этиленгликоля 90%, после чего раствор направляется в резервуар для подачи раствора модификатора благодаря разности потенциалов и дозирующим насосом раствора модификатора нагнетается в подающую трубу динамического смесителя через через инжектор раствора модификатора при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, полученного от устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification system is cooled to 250 ° C using a multi-tube heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the solution modified with polyethylene glycol from the flow injection device of the modifier solution, the solution of polyethylene glycol having a mass concentration of 90%, the injection temperature is 80 ° C, the injection speed 300 kg / h and a dynamic viscosity of 5 Pa⋅s, and the technological sequence of injection of a solution of polyethylene glycol is as follows: polyethylene glycol is added to p The reservoir for the preparation of a modifier solution having a mass concentration of ethylene glycol of 90%, after which the solution is sent to the reservoir for supplying the modifier solution due to the potential difference and the dosing pump of the modifier solution, is pumped into the supply pipe of the dynamic mixer through the modifier solution injector when measuring the flow rate and adjusting it in depending on the ratio of the oligomer flow rate obtained from the oligomer delivery dosing device.
Олигомер и раствор модификатора полиэтиленгликоля гомогенно смешивают 2-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, скорость вращения составляет 3500 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 2, количество перемешивающих лопастных групп равно 4, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 5, количество слоев блоков подачи пленки равно 10, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 1.5 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и раствора модификатора полиэтиленгликоля а подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера этилентерефталата / полиэтиленгликоля и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 250°С и время реакции 45 мин.The oligomer and the solution of the polyethylene glycol modifier are homogeneously mixed with a high-shear 2-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 230 ° C, the rotation speed of 3500 rpm, the ratio of length to vertical diameter a reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 2, the number of mixing paddle groups is 4, the ratio of the length to the diameter of the vertical reactor with a piston evym stream is 5, the number of layers of the film feed units is 10, and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream 1.5 times greater than the diameter of the vertical plug-flow reactor. The mixture of the oligomer and the polyethylene glycol modifier solution a is subjected to a transesterification reaction in an exchange reaction system to produce an ethylene terephthalate / polyethylene glycol copolymer and then delivered directly to the preliminary polycondensation system for preliminary polycondensation, the exchange reaction system having a reaction temperature of 250 ° C. and a reaction time of 45 minutes .
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, причем температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 275°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,30 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 280°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,90 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, and the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 275 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.30 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 280 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.90 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 3,6 CN/дтекс, удлинение на разрыв 35% и однородность красителя класса 4.5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полиэтиленгликоля равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific tensile load of 3.6 CN / dtex, a tensile elongation of 35% and a uniformity of class 4.5 dye. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polyethylene glycol modifier is uniformly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the hydrophilic polyester is structurally uniform, and its dyeing does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 10
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2902 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 260°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 5, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2418 кг/ч.The suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2902 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 260 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 5, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2418 kg / h.
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 255°С с помощью однотрубного теплообменника и поступает в динамический смеситель вместе с огнестойким раствором, модифицированным этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфинатом, из устройства поточного впрыска раствора модификатора, причем огнестойкий раствор этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфината имеет массовую концентрацию 50%, температура впрыска составляет 60°С, скорость впрыска 490 кг/ч и динамическая вязкость 1,5 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска раствора этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфината выглядит следующим образом: этерификационный раствор 2-карбоксиэтилфенилфосфината со степенью этерификации 85% добавляют в резервуар для приготовления раствора модификатора, имеющего массовую концентрацию этиленгликоля 50%, после чего раствор направляется в резервуар для подачи раствора модификатора благодаря разности потенциалов и дозирующим насосом раствора модификатора нагнетается в подающую трубу динамического смесителя через через инжектор раствора модификатора при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, полученного от устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification system is cooled to 255 ° C using a one-pipe heat exchanger and enters the dynamic mixer together with a flame-retardant solution modified with ethylene-2-carboxyethyl phenylphosphinate, from the flow-through injection of a modifier solution, and the fire-resistant solution of ethylene-2-carboxyethyl phenylphosphinate 50% , the injection temperature is 60 ° C, the injection speed is 490 kg / h and the dynamic viscosity is 1.5 Pa · s, and the technological sequence of injection of the ethylene-2-carboxy solution of phenylphosphinate is as follows: an esterification solution of 2-carboxyethyl phenylphosphinate with an degree of esterification of 85% is added to the reservoir for preparing a modifier solution having a mass concentration of ethylene glycol of 50%, after which the solution is sent to the reservoir for supplying the modifier solution due to the potential difference and the metering pump pumps the modifier solution into the dynamic mixer feed pipe through the injector of the modifier solution when measuring the flow rate and its regulation and depending on the ratio of the oligomer flow rate obtained from the oligomer delivery dosing device.
Олигомер и раствор модификатора этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфината гомогенно смешивают 5-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, скорость вращения составляет 50 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 0,5, количество перемешивающих лопастных групп равно 2, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 2, количество слоев блоков подачи пленки равно 4, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 1,05 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и раствора модификатора этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфината подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфината, после чего олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 255°С и время реакции 10 мин.The oligomer and ethylene-2-carboxyethyl phenylphosphinate modifier solution are homogeneously mixed with a 5-step high shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 230 ° C, the rotation speed being 50 rpm, the ratio length to diameter of a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 0.5, the number of mixing paddle groups is 2, the ratio of length to diameter is vertical a plug-flow reactor is 2, the number of layers of the film feed units is 4, and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream into 1.05 times the diameter of a vertical reactor with plug flow. A mixture of an oligomer and an ethylene-2-carboxyethyl phenylphosphinate modifier solution is subjected to transesterification in an exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / ethylene-2-carboxyethyl phenylphosphinate copolymer, after which the oligomer pump is delivered directly to the preliminary polycondensation system to carry out the preliminary polycondensation reaction reaction 255 ° C and a reaction time of 10 minutes
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 265°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,10 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации и горизонтального реактора повышения клейкости жидкой фазы, причем температура реакции окончательной поликонденсации в реакторе составляет 275°С, температура повышения клейкости жидкой фазы в реакторе составляет 280°С. Когда характеристическая вязкость клейкого конечного полимера достигает 0,75 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется по трубе непосредственно на участок прядения для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-polycondensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 265 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.10 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor and a horizontal liquid phase tackifier, the temperature of the final polycondensation reaction in the reactor is 275 ° C, and the temperature of the liquid tack increase in the reactor is 280 ° C. When the intrinsic viscosity of the adhesive final polymer reaches 0.75 dl / g, the modified polyester melt is delivered through a pipe directly to the spinning section for spinning to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой огнестойкое полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,8 CN/дтекс, удлинение на разрыв 25% и однородность красителя класса 4.5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора этилен-2-карбоксиэтилфенилфосфината равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что высокомодульный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a flame retardant polyester fiber having a specific tensile load of 2.8 CN / dtex, a tensile elongation of 25%, and a class 4.5 dye uniformity. Fiber dyeing results show that the molecular segment of the ethylene-2-carboxyethylphenylphosphinate modifier is uniformly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the high modulus polyester is structurally uniform and does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 11
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и бутандиола, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2496 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с конструктивно прилегающими камерами с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 230°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 240°С. Раствор тетрабутилтитаната катализатора этерификации при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно вводится в первый этерификационный реактор со скоростью потока 41,7 кг/ч; и катализатор поликонденсации, то есть композитный каталитический раствор тетрабутилтитаната и ацетата сурьмы при массовой концентрации 5% непрерывно и равномерно вводится в третью камеру второго этерификационного реактора со скоростью потока 41,7 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера бутилентерефталата достигает 1, этерифицированный олигомер бутилентерефталата непрерывно и стабильно извлекают из этерификационного реактора устройством дозирования доставки олигомера, состоящим из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2080 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and butanediol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2496 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor with structurally adjacent chambers for the purpose of carrying out the esterification reaction, the reaction temperature in the first the esterification reactor is 230 ° C., and the reaction temperature in the second esterification reactor is 240 ° C. An esterification catalyst tetrabutyl titanate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly introduced into the first esterification reactor at a flow rate of 41.7 kg / h; and a polycondensation catalyst, i.e. a composite catalytic solution of tetrabutyl titanate and antimony acetate at a mass concentration of 5%, is continuously and uniformly introduced into the third chamber of the second esterification reactor at a flow rate of 41.7 kg / h. When the polymerization degree of the esterified butylene terephthalate oligomer reaches 1, the esterified butylene terephthalate oligomer is continuously and stably removed from the esterification reactor by an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2080 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 180°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полибутиленсукцината из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полибутиленсукцината при впрыске имеет температуру 160°С, скорость впрыска составляет 500 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 800 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полибутиленсукцината выглядит следующим образом: суперконцентрат полибутиленсукцината высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдероми впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 180 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene succinate from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the polybutylene succinate superconcentrate during injection has a temperature of 160 ° C and the injection speed kg / h, and the dynamic viscosity is 800 Pa⋅s, with the technological sequence of injection of polybutylene succinate superconcentrate vgl dit follows: masterbatch of polybutylene succinate is dried by a dryer system modifier masterbatch melted screw ekstruderomi injected into the feed tube dynamic mixer directly metering pump melt modifier masterbatch when measuring the flow velocity and its regulation depending on the relation with the oligomer flow rate exiting the oligomeric dispenser.
Олигомер и расплав модифицированного суперконцентрата полибутилентсукцината модификатора гомогенно смешивают 5-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 180°С, скорость вращения составляет 3000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 2, количество перемешивающих лопастных групп равно 4, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 10, количество слоев блоков подачи пленки равно 30, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 2 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полибутиленсукцината подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера бутилентерефталата / полибутиленсукцината и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной-поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 180°С и время реакции 90 мин.The oligomer and the melt of the modified modifier polybutylene succinate superconcentrate are homogeneously mixed with a 5-step high shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 180 ° C, the rotation speed is 3000 rpm, the length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed stream of the exchange reaction system is 2, the number of mixing paddle groups is 4, the length ratio the diameter of the vertical reactor with a piston flow is 10, the number of layers of the film supply units is 30, and the diameter of a vertical reactor with a fully mixed flow is 2 times the diameter of a vertical reactor with a piston flow. The mixture of the oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene succinate is subjected to a transesterification reaction in an exchange reaction system to produce a butylene terephthalate / polybutylene succinate copolymer, and then it is delivered directly to the preliminary polycondensation system for the preliminary polycondensation, the exchange reaction system having a reaction temperature of 180 ° C. min
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, причем температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 200°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,50 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 200°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 1,20 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, and the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 200 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.50 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 200 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 1.20 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой биоразлагаемое полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 3,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв 45% и однородность красителя класса 4. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полибутиленсукцинат равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что биоразлагаемый сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a biodegradable polyester fiber having a specific tensile load of 3.0 CN / dtex, an elongation of 45% and uniformity of the
Вариант осуществления 12
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и бутандиола, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2328 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 230°С. Каталитический раствор тетраизопропилтитаната при массовой концентрации 10% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 17,5 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера бутилентерефталата достигает 2, этерифицированный олигомер бутилентерефталата непрерывно и стабильно извлекают из этерификационного реактора устройством дозирования доставки олигомера, состоящим из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 1820 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and butanediol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2328 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor in order to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 230 ° C. A catalytic solution of tetraisopropyl titanate at a mass concentration of 10% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 17.5 kg / h. When the polymerization degree of the esterified butylene terephthalate oligomer reaches 2, the esterified butylene terephthalate oligomer is continuously and stably removed from the esterification reactor by an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 1820 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 200°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полибутиленадипата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полибутиленадипата при впрыске имеет температуру 200°С, скорость впрыска составляет 750 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 5 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полибутиленадипата выглядит следующим образом: суперконцентрат полибутиленадипата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 200 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene adipate from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the polybutylene adipate superconcentrate during injection has a temperature of 200 ° C, the injection speed is 750 ° C kg / h, and the dynamic viscosity is 5 Pa⋅s, and the technological sequence of injection of polybutylene adipate superconcentrate looks like In the following way: the polybutylene adipate superconcentrate is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected directly into the dynamic mixer feed tube with the melt pump of the modifying superconcentrate when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio with the flow rate of the oligomer leaving the oligomeric dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата полибутиленадипата модификатора гомогенно смешивают 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 200°С, скорость вращения составляет 4000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 3, количество перемешивающих лопастных групп равно 5, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 15, количество слоев блоков подачи пленки равно 40, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 5 раз больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полибутиленадипата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства сополимера бутилентерефталата / полибутиленадипата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной-поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 200°С и время реакции 120 мин.The oligomer and the melt of the modifying superconcentrate of the polybutylene adipate modifier are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 200 ° C, the rotation speed is 4000 rpm, the length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 3, the number of mixing paddle groups is 5, the ratio of length to diameter etru vertical plug-flow reactor is 15, the number of layers of the film feed units is 40, and the diameter of a vertical reactor with fully kneaded
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, причем температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 210°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,45 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 220°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 1,50 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, and the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 210 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.45 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 220 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 1.50 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой биоразлагаемое полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,7 CN/дтекс, удлинение на разрыв 50% и однородность красителя класса 4.5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полибутиленадипат равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что биоразлагаемый сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации. Вариант осуществления 13The fiber is a biodegradable polyester fiber having a specific tensile load of 2.7 CN / dtex, a 50% elongation at break and uniformity of class 4.5 dye. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polybutylene adipate modifier is uniformly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the biodegradable polyester is structurally uniform and its dyeing does not have chromatic aberration. Embodiment 13
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и бутандиола, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2993 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 230°С. Каталитический раствор тетраизопропилтитаната при массовой концентрации 10% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 17,5 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера бутилентерефталата достигает 3, этерифицированный олигомер бутилентерефталата непрерывно и стабильно извлекают из этерификационного реактора устройством дозирования доставки олигомера, состоящим из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 1820 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and butanediol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2993 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 230 ° C. A catalytic solution of tetraisopropyl titanate at a mass concentration of 10% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 17.5 kg / h. When the polymerization degree of the esterified butylene terephthalate oligomer reaches 3, the esterified butylene terephthalate oligomer is continuously and stably removed from the esterification reactor by an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 1820 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 200°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полиэтиленадипата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полиэтиленадипата при впрыске имеет температуру 180°С, скорость впрыска составляет 250 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 60 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полиэтиленадипата выглядит следующим образом: суперконцентрат полиэтиленадипата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 200 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polyethylene adipate from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the molten superconcentrate of polyethylene adipate during injection has a temperature of 180 ° C, the injection speed is 250 ° C kg / h, and the dynamic viscosity is 60 Pa⋅s, and the technological sequence of injection of polyethylene adipate superconcentrate looks like manner: masterbatch polyethylene adipate is dried by a dryer system modifier masterbatch melted screw extruder and injected into the feed tube dynamic mixer directly metering pump melt modifier masterbatch when measuring the flow velocity and its regulation depending on the relation with the oligomer flow rate exiting the oligomeric dispenser.
Олигомер и расплав модифицирующего суперконцентрата полибутиленадипата модификатора гомогенно смешивают 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводят в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 200°С, скорость вращения составляет 2000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 2, количество перемешивающих лопастных групп равно 4, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 10, количество слоев блоков подачи пленки равно 25, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 3.5 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полиэтиленадипата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства олигомера бутилентерефталата / этиленадипата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной-поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 220°С и время реакции 75 мин.The oligomer and melt of the modifying superconcentrate of the polybutylene adipate modifier are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 200 ° C, the rotation speed is 2000 rpm, the length to the diameter of the vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 2, the number of mixing paddle groups is 4, the ratio of length to diameter etru vertical plug-flow reactor is 10, the number of layers of the film feed units equal to 25, and the diameter of the vertical reactor thoroughly mixed stream 3.5 times greater than the diameter of the vertical plug-flow reactor. The mixture of oligomer and melt of the modifying superconcentrate of polyethylene adipate is subjected to transesterification in the exchange reaction system for the production of butylene terephthalate / ethylene adipate oligomer and then delivered directly to the pre-polycondensation system for pre-polycondensation, the exchange reaction system having a reaction temperature of 220 ° C and a reaction time of 75 min
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, причем температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 230°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,30 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 240°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 1,30 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 230 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.30 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 240 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 1.30 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой биоразлагаемое полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 3,4 CN/дтекс, удлинение на разрыв 28% и однородность красителя класса 5. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полиэтиленадипат равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что биоразлагаемый сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a biodegradable polyester fiber having a specific tensile load of 3.4 CN / dtex, a tensile elongation of 28%, and a
Вариант осуществления 14Embodiment 14
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и пропандиола, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 3026 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с конструктивно прилегающими камерами с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 225°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 235°С. Этерификационный каталитический раствор титанового гликолята при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно вводится в первый этерификационный реактор со скоростью потока 41,6 кг/ч; и катализатор поликонденсации, то есть раствор этиленгликолята каталитической сурьмы, при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно вводится в третью камеру второго этерификационного реактора со скоростью потока 41,6 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно извлекают из второго этерификационного реактора устройством дозирования доставки олигомера, состоящим из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2522 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and propanediol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 3026 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor with structurally adjacent chambers in order to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first the esterification reactor is 225 ° C., and the reaction temperature in the second esterification reactor is 235 ° C. The esterification catalytic solution of titanium glycolate at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly introduced into the first esterification reactor at a flow rate of 41.6 kg / h; and a polycondensation catalyst, i.e. a catalytic antimony ethylene glycolate solution, at a mass concentration of 3%, is continuously and uniformly introduced into the third chamber of the second esterification reactor at a flow rate of 41.6 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably removed from the second esterification reactor by an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2522 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 220°С с помощью теплообменника типа «Зульцер» и поступает в динамический смеситель вместе с раствором, модифицированным натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталатом, и устройства поточного впрыска раствора модификатора. Массовая концентрация раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталат составляет 20%, температура впрыска составляет 110°С, скорость впрыска составляет 482 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 0,05 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталат выглядит следующим образом: раствор этерификации натрия-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталата добавляют в резервуар для приготовления раствора модификатора с целью формирования раствора, имеющего массовую концентрацию 20% с пропиленгликолем, и затем раствор переносят в резервуар для подачи раствора модификатора благодаря разности потенциалов и дозирующим насосом раствора модификатора вводят в питающую трубу динамического смесителя через инжектор раствора модификатора с измерением скорости потока и ее регулированием в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выводимого из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification system is cooled to 220 ° C using a Sulzer type heat exchanger and enters the dynamic mixer together with a solution modified with sodium 5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate, and a flow injection device of the modifier solution. The mass concentration of the sodium-5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate solution is 20%, the injection temperature is 110 ° C, the injection speed is 482 kg / h, and the dynamic viscosity is 0.05 Pa⋅s, and the technological sequence of the solution injection sodium 5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate is as follows: an esterification solution of sodium-5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate is added to the tank for preparing a modifier solution to form a solution having a mass concentration of 2 0% with propylene glycol, and then the solution is transferred to the reservoir for supplying the modifier solution, due to the potential difference, the modifier solution is injected into the feed pipe of the dynamic mixer through the modifier solution feed pipe with the modifier solution injector with flow rate measurement and its regulation depending on the ratio with the oligomer flow rate output from an oligomer delivery dosing device.
Олигомер и раствор модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталат гомогенно смешиваются 1-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводятся в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, скорость вращения составляет 300 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 0.8, количество перемешивающих лопастных групп равно 2, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 4, количество слоев блоков подачи пленки равно 10, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком вдвое больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и раствора модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталат подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталата, после чего олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 235°С и время реакции 30 мин.The oligomer and the sodium-5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate modifier solution are homogeneously mixed with a high-shear 1-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 230 ° С, rotation speed is 300 rpm, the ratio of length to diameter of a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 0.8, the number of mixing paddle groups is 2, the ratio of length to diameter have vertical plug-flow reactor is 4, the number of layers of the film feed units is 10, and the diameter of a vertical reactor with fully kneaded twice the flow diameter vertical reactor with plug flow. A mixture of the oligomer and the sodium-5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate modifier solution is subjected to transesterification in an exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / sodium-5-sulfo-bis (hydroxypropyl) -isophthalate copolymer, after which the oligomer pump is delivered directly to the system preliminary polycondensation for conducting the preliminary polycondensation reaction, wherein the exchange reaction system has a reaction temperature of 235 ° C. and a reaction time of 30 minutes.
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, причем температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 250°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,35 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 260°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 1,05 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, and the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 250 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.35 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 260 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 1.05 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой окрашиваемое полиэфирное волокно с катионоактивным красителем, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,8 CN/дтекс, удлинение на разрыв 38% и однородность красителя класса 5. Результаты окраски волокна показывают, что сегмент модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксипропил) -изофталат гомогенно распределен в структуру полиэфирных молекул, так что окрашиваемый полиэфир с катионным красителем является структурно однородным и его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a dyeable polyester fiber with a cationic dye, having a specific tensile load of 2.8 CN / dtex, a tensile elongation of 38%, and a
Вариант осуществления 15Embodiment 15
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и циклогександиметанола, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2496 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 270°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 280°С. Этерификационный каталитический раствор этиленгликолята триоксида сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 25 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера циклогександиметанолтерефталата достигает 6, этерифицированный олигомер циклогександиметанолтерефталат непрерывно и стабильно извлекается из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящим из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2080 кг/чA suspension prepared from terephthalic acid and cyclohexanedimethanol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2496 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 270 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 280 ° C. The esterification catalytic solution of antimony trioxide ethylene glycolate at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 25 kg / h. When the polymerization degree of the esterified cyclohexane dimethanol terephthalate oligomer reaches 6, the esterified cyclohexane dimethanol terephthalate oligomer is continuously and stably removed from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2080 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждается до 275°С с помощью однотрубного теплообменника и поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата полиэтилентерефталата из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата полиэтилентерефталата при впрыске имеет температуру 275°С, скорость впрыска составляет 500 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 300 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата полиэтилентерефталата выглядит следующим образом: суперконцентрат полиэтилентерефталата высушивается с помощью сушильной системы модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из олигомерного дозатора.The oligomer from the esterification system is cooled to 275 ° C using a single-tube heat exchanger and enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polyethylene terephthalate from the in-line injection device of the modifying superconcentrate, and the molten superconcentrate of polyethylene terephthalate during injection has a temperature of 275 ° C, the injection speed is 500 kg / h , and the dynamic viscosity is 300 Pa⋅s, and the technological sequence of injection of superconcentrate of polyethylene terephthalate vyg It looks as follows: a polyethylene terephthalate superconcentrate is dried using a modifying superconcentrate drying system, melted with a screw extruder and injected into the dynamic mixer feed pipe directly with a melt modifying superconcentrate metering pump when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio with the flow rate of the oligomer leaving the oligomeric doser .
Олигомер и расплав суперконцентрата полибутилентерефталата модификатора гомогенно смешивается 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводится в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 275°С, скорость вращения составляет 2500 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 3, количество перемешивающих лопастных групп равно 5, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 8, количество слоев блоков подачи пленки равно 25, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 3 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата полиэтилентерефталата подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций для производства олигомера циклогександиметанолтерефталат / этилентерефталата и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 275°С и время реакции 90 мин.The oligomer and melt of the modifier polybutylene terephthalate superconcentrate melt are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 275 ° C, the rotation speed being 2500 rpm, the length to diameter ratio a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 3, the number of mixing paddle groups is 5, the ratio of length to diameter is tikalnogo plug-flow reactor is 8, the number of layers of the film feed units equal to 25, and the diameter of the vertical reactor thoroughly
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 280°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 285°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,25 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 290°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,67 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-polycondensation system consists of a vertical first pre-condensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 280 ° C and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 285 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.25 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 290 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.67 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой полиэфирное волокно с высокой степенью усадки, имеющее удельную разрывную нагрузку 3,2 CN/дтекс, удлинение на разрыв 45% и однородность красителя класса 4. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора полиэтилентерефталат равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что сложный полиэфир с высокой степенью является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации. Вариант осуществления 16The fiber is a highly shrinkable polyester fiber having a specific tensile load of 3.2 CN / dtex, a 45% elongation and uniformity of
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется при скорости потока 2808 кг/ч в систему этерификации, состоящую из вертикального первого этерификационного реактора и горизонтального второго этерификационного реактора с целью проведения реакции этерификации, причем температура реакции в первом этерификационном реакторе составляет 260°С, а температура реакции во втором этерификационном реакторе составляет 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается во второй этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 8, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из второго этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2340 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2808 kg / h to an esterification system consisting of a vertical first esterification reactor and a horizontal second esterification reactor to carry out the esterification reaction, the reaction temperature in the first esterification reactor being 260 ° C, and the reaction temperature in the second esterification reactor is 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the second esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 8, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the second esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2340 kg / h
Олигомер из системы этерификации охлаждают до 230°С с помощью теплообменника типа «Зульцер», после чего он поступает в динамический смеситель вместе с модификатором натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата из устройства поточного впрыска раствора модификатора и модифицирующего суперконцентрата полибутилена сукцината из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем раствор натрия-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата имеет массовую концентрацию 40%, температуру впрыска 80°С, скорость впрыска 348 кг/ч и динамическую вязкость 0,6 Па⋅с, а расплав суперконцентрата полибутилен сукцината имеет температуру впрыска 160°С, скорость впрыска 250 кг/ч и динамическую вязкость 800 Па⋅с. Технологическая последовательность впрыска раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата выглядит следующим образом: этерификационный раствор натрия-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата добавляют в резервуар для приготовления раствора модификатора с целью приготовления раствор, имеющего массовую концентрацию 40% по этиленгликолю, после чего раствор переносится в резервуар подачи раствора модификатора благодаря разности потенциалов и вводится в питающую трубу динамического смесителя дозирующим насос раствора модификатора через инжектор впрыска раствора модификатора с измерением скорости потока и ее регулированием в зависимости от соотношения скорости потока олигомера, выходящего из устройства дозирования доставки олигомера; а технологическая последовательность впрыска расплава модифицирующего суперконцентрата полибутилен сукцината выглядит следующим образом: модифицирующий суперконцентрат полибутилена сукцината высушивается системой сушки модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и вводится в подающую трубу динамического смесителя непосредственно дозирующим насосом для подачи расплава модифицирующего суперконцентрата с измерением скорости потока в зависимости от сотношения скорости потока олигомера, выводимого из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification system is cooled to 230 ° C using a Sulzer type heat exchanger, after which it enters the dynamic mixer together with the sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate modifier from the flow injection device of the modifier solution and the modifying superconcentrate of polybutylene succinate from a flow injection device of a modifying superconcentrate, wherein the sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate solution has a mass concentration of 40%, an injection temperature of 80 ° C., an injection rate of 348 kg / h and din ical viscosity of 0.6 Pa.s and the melt masterbatch polybutylene succinate has an injection temperature of 160 ° C, an injection speed of 250 kg / h and a dynamic viscosity of 800 Pa · s. The technological sequence of injection of a solution of sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate is as follows: an esterification solution of sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate is added to the tank for preparing a modifier solution in order to prepare a solution having a mass concentration of 40 % ethylene glycol, after which the solution is transferred to the modifier solution supply tank due to the potential difference and introduced into the supply pipe of the dynamic mixer by the metering solution pump dosing modifier and through the injector of the injection of the modifier solution with the measurement of the flow rate and its regulation depending on the ratio of the flow rate of the oligomer leaving the oligomer delivery dispensing device; and the technological sequence of injection of the melt of the modifying superconcentrate of polybutylene succinate is as follows: the modifying superconcentrate of polybutylene succinate is dried by the drying system of the modifying superconcentrate, is melted by a screw extruder and injected directly into the dynamic mixer feed pipe with a metering pump to supply the melt of the modifying superconcentrate with the measurement of the flow rate as a function of the flow rate the flow of oligomer derived from y troystva dosing delivery of oligomers.
Олигомер и раствор натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата и модифицирующий суперконцентрат полибутиленсукцинат гомогенно смешивается 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводится в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, скорость вращения составляет 1500 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 1, количество перемешивающих лопастных групп равно 2, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 10, количество слоев блоков подачи пленки равно 20, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в 1,2 раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата и модифицирующего суперконцентрата полибутилен сукцината подвергают реакции переэтерификации в системе обменных реакций с получением троичного олигомера этилентерефталата / натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата, после чего олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 235°С и время реакции 60 мин.The oligomer and the solution of sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate and the superconcentrate modifying polybutylene succinate are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to carry out the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 230 ° С , the rotation speed is 1500 rpm, the ratio of length to diameter of a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 1, the number of mixing blades x groups is 2, the ratio of length to diameter of a vertical reactor with a piston flow is 10, the number of layers of the film supply units is 20, and the diameter of a vertical reactor with a fully mixed flow is 1.2 times the diameter of a vertical reactor with a piston flow. A mixture of an oligomer and a solution of sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate and a modifying superconcentrate of polybutylene succinate is subjected to transesterification in the exchange reaction system to obtain the ternary ethylene terephthalate / sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) isophthalate oligomer, followed by an oligomer the pump is delivered directly to the preliminary polycondensation system for conducting the preliminary polycondensation reaction, the exchange reaction system having a reaction temperature of 235 ° C. and a reaction time of 60 minutes.
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального первого реактора предварительной поликонденсации и горизонтального второго реактора предварительной поликонденсации, причем температура реагента первого реактора для предварительного поликонденсации составляет 255°С, а температура реагента второго предварительного поликонденсационного реактора составляет 265°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,20 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из второго реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 275°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,62 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The pre-condensation system consists of a vertical first pre-condensation reactor and a horizontal second pre-condensation reactor, wherein the temperature of the reagent of the first pre-condensation reactor is 255 ° C. and the temperature of the reagent of the second pre-condensation reactor is 265 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.20 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the second pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 275 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.62 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой полиэфирное волокно, окрашиваемое катионным красителем при нормальном давлении: имеет удельную разрывную нагрузку 3,4 CN/дтекс, удлинение на разрыв 35% и однородность красителя класса 5. Результаты окраски волокна показывают, что сегмент модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата и сегмент полибутилен сукцината гомогенно распределены в структуре полиэфирных молекул, так что окрашиваемый катионным красителем полиэфир является структурно однородным и его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a polyester fiber dyed with a cationic dye at normal pressure: it has a specific tensile load of 3.4 CN / dtex, a tensile elongation of 35% and uniformity of
Вариант осуществления 17Embodiment 17
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации, с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2470 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor in order to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2470 kg / h
Олигомер из реакционной системы этерификации охлаждают до 250°С с помощью теплообменника типа «Зульцер», после чего он поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата поликапролактама из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата поликапролактама имеет при впрыске температуру 250°С, скорость потока впрыска составляет 125 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 180 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата поликапролактама выглядит следующим образом: суперконцентрат поликапролактама высушивается системой сушки модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно через дозирующий насос расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification reaction system is cooled to 250 ° C using a Sulzer type heat exchanger, after which it enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polycaprolactam from the flow injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the polycaprolactam superconcentrate has a temperature of 250 ° C during injection, the injection flow rate is 125 kg / h, and the dynamic viscosity is 180 Pa · s, and the process sequence for the injection of superconcentrate polik prolactam is as follows: the polycaprolactam superconcentrate is dried by the drying system of the modifying superconcentrate, melted by a screw extruder and injected into the feed pipe of the dynamic mixer directly through the dosing pump of the melt of the modifying superconcentrate when measuring the flow rate and adjusting it depending on the ratio with the flow rate of the oligomer exiting the dosing device oligomer delivery.
Олигомер и расплав суперконцентрата поликапролактона модификатора гомогенно смешиваются 5-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводятся в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 250°С, скорость вращения составляет 3000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 0,4, количество перемешивающих лопастных групп равно 1, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 30, количество слоев блоков подачи пленки равно 60, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в два раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата поликапролактама подвергают реакции обмена с использованием сложного эфира в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / капролактама и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 260°С и время реакции 90 мин.The oligomer and melt of the polycaprolactone modifier superconcentrate are homogeneously mixed with a 5-stage high shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 250 ° C, the rotation speed is 3000 rpm, the length to diameter ratio a vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 0.4, the number of mixing paddle groups is 1, the ratio of the length to the diameter of the vertical nogo plug-flow reactor is 30, the number of layers of the film feed units is 60 and the diameter of a vertical reactor with a fully-mixed flow is twice the diameter of a vertical reactor with plug flow. The mixture of the oligomer and the melt of the modifying polycaprolactam superconcentrate is subjected to an exchange reaction using an ester in the exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / caprolactam copolymer and then delivered directly to the preliminary polycondensation system for the preliminary polycondensation reaction, the exchange reaction system having a reaction temperature of 260 ° C. and a reaction time of 90 minutes
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,30 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в котле окончательной поликонденсации составляет 280°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,80 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.30 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation boiler is 280 ° С. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.80 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,7 CN/дтекс, удлинение на разрыв 23% и однородность красителя класса 4.0. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора поликапролактама равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific tensile load of 2.7 CN / dtex, an elongation of 23% and a uniformity of dye class 4.0. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polycaprolactam modifier is evenly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the hydrophilic polyester is structurally uniform and its dyeing does not have chromatic aberration.
Вариант осуществления 18Embodiment 18
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации, с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2470 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor in order to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2470 kg / h
Олигомер из реакционной системы этерификации охлаждают до 305°С с помощью теплообменника типа «Зульцер», после чего он поступает в динамический смеситель вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата поликапролактама из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата поликапролактама имеет при впрыске температуру 250°С, скорость потока впрыска составляет 125 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 1100 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата поликапролактама выглядит следующим образом: суперконцентрат поликапролактама высушивается системой сушки модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в подающую трубу динамического смесителя непосредственно через дозирующий насос расплава модифицирующего суперконцентрата при измерении скорости потока и ее регулировании в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выходящего из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification reaction system is cooled to 305 ° C using a Sulzer type heat exchanger, after which it enters the dynamic mixer together with the melt of the modifying superconcentrate of polycaprolactam from the flow injection device of the modifying superconcentrate, and the melt of the polycaprolactam superconcentrate has a temperature of 250 ° C during injection the injection flow rate is 125 kg / h, and the dynamic viscosity is 1100 Pa · s, and the process sequence for the injection of superconcentrate polik Aprolactam is as follows: the polycaprolactam superconcentrate is dried by the drying system of the modifying superconcentrate, melted by a screw extruder and injected into the feed tube of the dynamic mixer directly through the dosing pump of the melt of the modifying superconcentrate when measuring the flow rate and its regulation depending on the ratio with the flow rate of the oligomer exiting the dosing device oligomer delivery.
Олигомер и расплав суперконцентрата поликапролактона модификатора гомогенно смешивается 5-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига и затем вводится в систему обменных реакций для выполнения обменной реакции, причем температура динамического смесителя составляет 250°С, скорость вращения составляет 3000 об/мин, отношение длины к диаметру вертикального реактора с полностью перемешанным потоком системы обменных реакций составляет 0,4, количество перемешивающих лопастных групп равно 1, отношение длины к диаметру вертикального реактора с поршневым потоком составляет 1.8, количество слоев блоков подачи пленки равно 3, а диаметр вертикального реактора с полностью перемешанным потоком в два раза больше диаметра вертикального реактора с поршневым потоком. Смесь олигомера и расплава модифицирующего суперконцентрата поликапролактама подвергают реакции обмена с использованием сложного эфира в системе обменных реакций с получением сополимера этилентерефталата / капролактама и затем олигомерным насосом доставляют непосредственно в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем система обменных реакций имеет температуру реакции 305°С и время реакции 8 мин.The oligomer and melt of the polycaprolactone modifier superconcentrate are homogeneously mixed with a 5-stage high-shear dynamic mixer and then introduced into the exchange reaction system to perform the exchange reaction, the temperature of the dynamic mixer being 250 ° C, the rotation speed is 3000 rpm, the length to diameter ratio vertical reactor with a fully mixed flow of the exchange reaction system is 0.4, the number of mixing paddle groups is 1, the ratio of the length to the diameter of the vertical nogo plug-flow reactor is 1.8, the number of layers of the film feed units is 3, and the diameter of a vertical reactor with a fully-mixed flow is twice the diameter of a vertical reactor with plug flow. The mixture of the oligomer and the melt of the polycaprolactam modifying superconcentrate is subjected to an exchange reaction using an ester in the exchange reaction system to obtain an ethylene terephthalate / caprolactam copolymer and then delivered directly to the preliminary polycondensation system for the preliminary polycondensation reaction, the exchange reaction system having a reaction temperature of 305 ° C. and a reaction time of 8 minutes
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,09 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в котле окончательной поликонденсации составляет 280°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,48 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.09 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-condensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation boiler is 280 ° С. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.48 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,5 CN/дтекс, удлинение на разрыв 20% и однородность красителя класса 4.0. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора поликапролактама равномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является структурно однородным, а его крашение не имеет хроматической аберрации.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific tensile load of 2.5 CN / dtex, a tensile elongation of 20%, and a class 4.0 dye uniformity. The fiber dyeing results show that the molecular segment of the polycaprolactam modifier is evenly distributed in the structure of the polyester molecules, so that the hydrophilic polyester is structurally uniform and its dyeing does not have chromatic aberration.
Сравнительный вариант осуществления 1
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации, с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 265°С. Раствор этиленгликолята каталитической сурьмы при массовой концентрации 3% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 35,9 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2470 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor in order to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 265 ° C. The catalytic antimony ethylene glycolate solution at a mass concentration of 3% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 35.9 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2470 kg / h
Олигомер из системы этерификации поступает в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной конденсации вместе с расплавом модифицирующего суперконцентрата поликапролактама из устройства поточного впрыска модифицирующего суперконцентрата, причем расплав суперконцентрата поликапролактама имеет при впрыске температуру 250°С, скорость потока впрыска составляет 125 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 180 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска суперконцентрата поликапролактама выглядит следующим образом: суперконцентрат поликапролактама высушивается системой сушки модифицирующего суперконцентрата, расплавляется шнековым экструдером и впрыскивается в олигомерную трубу непосредственно через дозирующий насос расплава модифицирующего суперконцентрата.The oligomer from the esterification system enters the preliminary polycondensation system for conducting the preliminary condensation reaction together with the melt of the modifying superconcentrate of polycaprolactam from the flow injection device of the modifying superconcentrate, the melt of the polycaprolactam superconcentrate having a temperature of 250 ° C during injection, the injection flow rate is 125 kg / h, and the dynamic viscosity is 180 Pa⋅s, and the process sequence for the injection of polycaprolactam superconcentrate is it looks as follows: polycaprolactam superconcentrate is dried by the drying system of the modifying superconcentrate, melted by a screw extruder and injected into the oligomeric tube directly through the dosing pump of the melt of the modifying superconcentrate.
Система предварительной поликонденсации состоит из вертикального поликонденсационного реактора, температура реакции в реакторе предварительной поликонденсации составляет 270°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,30 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, температура реакции в котле окончательной поликонденсации составляет 280°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,80 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The preliminary polycondensation system consists of a vertical polycondensation reactor, the reaction temperature in the preliminary polycondensation reactor is 270 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.30 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, the reaction temperature in the final polycondensation boiler is 280 ° С. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.80 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой гидрофильное полиэфирное волокно, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,2 CN/дтекс, удлинение на разрыв 15% и однородность красителя класса 2. Результаты окрашивания волокна показывают, что молекулярный сегмент модификатора поликапролактама неравномерно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что гидрофильный сложный полиэфир является недостаточно структурно однородным, а его крашение имеет хроматическую аберрацию.The fiber is a hydrophilic polyester fiber having a specific tensile load of 2.2 CN / dtex, a tensile elongation of 15%, and a
Сравнительный вариант осуществления 2
Суспензия, приготовленная из терефталевой кислоты и этиленгликоля, непрерывно и равномерно доставляется со скоростью потока 2964 кг/ч в реакционную систему этерификации, состоящую из реактора вертикальной этерификации с целью проведения реакции этерификации при температуре реакции 261°С. Раствор ацетата каталитической сурьмы при массовой концентрации 3.5% непрерывно и равномерно впрыскивается в этерификационный реактор со скоростью потока 41,5 кг/ч. Когда степень полимеризации этерифицированного олигомера этилентерефталата достигает 4, этерифицированный олигомер этилентерефталата непрерывно и стабильно экстрагируют из этерификационного реактора через устройство дозирования доставки олигомера, состоящее из олигомерного насоса и олигомерного расходомера при скорости потока 2246 кг/чThe suspension prepared from terephthalic acid and ethylene glycol is continuously and uniformly delivered at a flow rate of 2964 kg / h to the esterification reaction system consisting of a vertical esterification reactor to carry out the esterification reaction at a reaction temperature of 261 ° C. A solution of catalytic antimony acetate at a mass concentration of 3.5% is continuously and uniformly injected into the esterification reactor at a flow rate of 41.5 kg / h. When the polymerization degree of the esterified ethylene terephthalate oligomer reaches 4, the esterified ethylene terephthalate oligomer is continuously and stably extracted from the esterification reactor through an oligomer delivery metering device consisting of an oligomer pump and an oligomer flow meter at a flow rate of 2246 kg / h
Олигомер из системы этерификации поступает в динамический смеситель вместе с раствором, модифицированнм натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталатом, и устройства поточного впрыска раствора модификатора. Массовая концентрация раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат составляет 25%, температура впрыска составляет 90°С, скорость впрыска составляет 186 кг/ч, а динамическая вязкость составляет 0,1 Па⋅с, причем технологическая последовательность впрыска раствора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат выглядит следующим образом: Раствор этерификации натрия-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата добавляют в резервуар для приготовления раствора модификатора, чтобы создать раствор, имеющий массовую концентрацию 25% по этиленгликолю, после чего раствор доставляется в резервуар для подачи раствора модификатора благодаря разности потенциалов и дозирующим насосом раствора модификатора вводится в питающую трубу динамического смесителя через инжектор раствора модификатора с контролем скорости потока и ее регулированием в зависимости от соотношения со скоростью потока олигомера, выводимого из устройства дозирования доставки олигомера.The oligomer from the esterification system enters the dynamic mixer together with the solution modified with sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate, and the flow injection device of the modifier solution. The mass concentration of the sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate solution is 25%, the injection temperature is 90 ° C, the injection speed is 186 kg / h, and the dynamic viscosity is 0.1 Pa⋅s, and the technological sequence of the solution injection sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate is as follows: The esterification solution of sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate is added to the reservoir for preparing a modifier solution to create a solution having a mass concentration of 25% ethylene glyco After that, the solution is delivered to the modifier solution supply tank due to the potential difference and the modifier solution dosing pump is introduced into the supply pipe of the dynamic mixer through the modifier solution injector with flow rate control and its regulation depending on the ratio with the oligomer flow rate output from the dosing device oligomer delivery.
Олигомер и модификатор натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата гомогенно смешиваются 3-ступенчатым динамическим смесителем с высоким усилием сдвига, после чего вводятся в систему предварительной поликонденсации для проведения реакции предварительной поликонденсации, причем температура динамического смесителя составляет 230°С, а скорость вращения 1000 об/мин; причем система предварительной поликонденсации состоит из вертикального реактора для предварительной поликонденсации, причем температура реагента в реакторе предварительной поликонденсации составляет 260°С. Когда характеристическая вязкость преполимера достигает 0,15 дл/г, преполимер непрерывно и постоянно извлекается из реактора предварительной поликонденсации преполимерным насосом и доставляется в систему окончательной поликонденсации для проведения реакции окончательной поликонденсации. Система окончательной поликонденсации состоит из горизонтального реактора окончательной поликонденсации, причем температура реакции в реакторе окончательной поликонденсации составляет 275°С. Когда характеристическая вязкость конечного полимера достигает 0,50 дл/г, модифицированный полиэфирный расплав доставляется непосредственно на участок прядения через трубу для формования с целью производства модифицированного полиэфирного волокна.The oligomer and sodium-5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate modifier are homogeneously mixed with a high-shear 3-stage dynamic mixer, after which they are introduced into the preliminary polycondensation system for the preliminary polycondensation reaction, and the temperature of the dynamic mixer is 230 ° C, and rotation speed 1000 rpm; moreover, the preliminary polycondensation system consists of a vertical reactor for preliminary polycondensation, and the temperature of the reagent in the preliminary polycondensation reactor is 260 ° C. When the intrinsic viscosity of the prepolymer reaches 0.15 dl / g, the prepolymer is continuously and continuously removed from the pre-polycondensation reactor by the prepolymer pump and delivered to the final polycondensation system to conduct the final polycondensation reaction. The final polycondensation system consists of a horizontal final polycondensation reactor, wherein the reaction temperature in the final polycondensation reactor is 275 ° C. When the intrinsic viscosity of the final polymer reaches 0.50 dl / g, the modified polyester melt is delivered directly to the spinning section through the spinning pipe to produce the modified polyester fiber.
Волокно представляет собой полиэфирное волокно, окрашиваемое катионоактивным красителем, имеющее удельную разрывную нагрузку 2,3 CN/дтекс, удлинение на разрыв 18% и однородность красителя класса 3.5. Результаты окраски волокна показывают, что сегмент модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталат негомогенно распределен в структуре полиэфирных молекул, так что окрашиваемый полиэфир с катионным красителем является структурно недостаточно однородным и его крашение обладает хроматической аберрацией.The fiber is a polyester fiber dyed with a cationic dye, having a specific tensile load of 2.3 CN / dtex, an elongation at break of 18% and uniformity of the dye of class 3.5. The fiber dyeing results show that the sodium 5-sulfo-bis (hydroxyethyl) -isophthalate modifier segment is not homogeneously distributed in the structure of the polyester molecules, so that the dyeable polyester with a cationic dye is structurally not homogeneous and its dyeing has chromatic aberration.
Модифицированные волокна из сложного полиэфира непрерывного прядения по вариантам осуществления 1-16 и сравнительным вариантам осуществления 1 и 2, как упомянуто выше, подвергаются испытанию на для определения их характеристик, а именно проверяются следующие характеристики: удельную разрывную нагрузку (CN/ дтекс), метод испытания: согласно GB/T 14344-2008; удлинение на разрыв (%), метод испытания: согласно GB/T 14344-2008; и однородность красителя, метод испытания: согласно GB/T 6508-2001. Результаты испытаний показаны в таблице 1.Modified continuous spinning polyester fibers of Embodiments 1-16 and Comparative Embodiments 1 and 2, as mentioned above, are tested for their characteristics, namely, the following characteristics are checked: specific breaking load (CN / dtex), test method : according to GB / T 14344-2008; elongation at break (%), test method: according to GB / T 14344-2008; and dye uniformity, test method: according to GB / T 6508-2001. The test results are shown in table 1.
На сновании данных, представленных в таблице 1, модифицированное полиэфирное волокно непрерывного прядения, полученное способом производства модифицированного полиэфирного волокна в соответствии с настоящим изобретением имеет удельную разрывную нагрузку 2,5 CN/дтекс до 6,0 CN/дтекс, удлинение на разрыв от 20% до 50% и однородность красителя класса 4-5, причем по показателям удельной разрывной нагрузки и удлинения на разрыв при разрыве волокно не только может удовлетворять требованиям, предъявляемым на этапе последующего скручивания, но и также имеет более высокую однородность красителя, чем модифицированные продукты из модифицированного полиэфирного волокна, полученные на известном уровне техники, что указывает на то, что модифицированное полиэфирное волокно, полученное способом производства модифицированного полиэфирного волокна в соответствии с настоящим изобретением, обладает более высокой структурной однородностью.Based on the data presented in table 1, the continuous continuous modified polyester fiber obtained by the method for producing the modified polyester fiber in accordance with the present invention has a specific tensile load of 2.5 CN / dtex to 6.0 CN / dtex, elongation from 20% up to 50% and uniformity of dye of class 4-5, and in terms of specific breaking load and elongation at break at break, the fiber can not only meet the requirements for the subsequent twisting stage, but also has a higher dye uniformity than the modified modified polyester fiber products obtained in the prior art, which indicates that the modified polyester fiber obtained by the modified polyester fiber production method in accordance with the present invention has higher structural uniformity.
Чтобы дополнительно проиллюстрировать выгодные результаты способа производства модифицированного полиэфира в соответствии с настоящим изобретением, термические свойства модифицированных полиэфирных волокон, полученные в варианте 1 и сравнительном варианте 1 осуществления настоящего изобретения, сравниваются путем анализа с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии. Способ испытания: сначала используется дифференциальный сканирующий калориметр Pyris 1 от компании Perkin Elmer для быстрого нагревания образцов до 280°С, температура поддерживается в течение 5 минут, чтобы полностью исключить историю повышения температуры, затем образцы гасят в жидком азоте, после чего образцы нагревают от 30 до 280°С со скоростью 20°С/мин, на фиг. 4 показаны кривые сканирования DSC модифицированных полиэфиров, причем диаграмма а представляет собой график повышения температуры DSC модифицированного полиэфира, полученного в первом варианте осуществления, а диаграмма b представляет собой график повышения температуры DSC модифицированного полиэфира, полученного в сравнительном варианте осуществления 1.To further illustrate the advantageous results of the modified polyester production method in accordance with the present invention, the thermal properties of the modified polyester fibers obtained in
Как можно видеть на фиг. 4, на графике повышения температуры DCS модифицированного полиэфира, полученного в варианте осуществления 1, имеется только один пик плавления, при этом его максимальное значение составляет 233,3°С, тогда как на графике температуры DCS модифицированного полиэфира, полученного в сравнительном варианте осуществления 1, появляются два пика плавления, причем пиковые значения составляют, соответственно, 203,6°С и 248,9°С, что указывает на то, что сегмент модификатора поликапролактама в модифицированном полиэфире, приготовленном в варианте осуществления 1, гомогенно распределяется в структуре полиэфирной молекулы, тем самым образуя структурно гомогенный блок-сополимер полиэфира-поликапролактама. Модификатор же поликапролактам в модифицированном полиэфире, полученном в сравнительном варианте осуществления 1, присутствует в виде смеси или в виде длинного сегмента, встроенного в молекулярную цепь полиэфира, что приводит к более низкой структурной однородности модифицированного полиэфира.As can be seen in FIG. 4, there is only one melting peak in the DCS temperature graph of the modified polyester obtained in
Все композиции исходного материала, условия реакции этерификации и условия реакции поликонденсации, используемые при получении модифицированных полиэфиров в варианте 1 и сравнительном варианте 1 осуществления настоящего изобретения, одинаковы, разница между двумя способами производства заключается в том, что в процессе производства модифицированного полиэфира в варианте 1 осуществления введены процедура смешивания динамическим смесителем и процедура реакции обмена. Эффективная дисперсия модификатора поликапролактама в полиэфирном олигомере достигается с помощью процедуры смешивания динамическим смесителем, так что последующая реакция обмена между модификатором поликапролактама и полиэфирным олигомером близка к гомогенной реакции; и процедура реакции обмена позволяет вводить модификатор поликапролактама в основу молекулы сложного полиэфирного олигомера посредством реакции обмена, тем самым получая структурно гомогенный олигомер полиэфирполикапролактама, тем самым обеспечивая структурную гомогенность конечного продукта поликонденсации, то есть модифицированного полиэфира. Кроме того, из таблицы 1 также видно, что удельную разрывную нагрузку, удлинение на разрыв и однородность красителя модифицированного полиэфирного волокна, полученного в первом варианте осуществления настоящего изобретения, значительно превосходят удельную разрывную нагрузку модифицированных полиэфирных волокон, полученных в сравнительном варианте осуществления 1.All source material compositions, esterification reaction conditions and polycondensation reaction conditions used in the preparation of the modified polyesters in
Для того чтобы конкретно проиллюстрировать выгодные эффекты процедуры реакции обмена в способе производства модифицированного полиэфира, предлагаемого настоящим изобретением, проведен анализ для сравнения свойств модифицированных полиэфирных волокон, полученных в варианте 2 и в сравнительном варианте 2 осуществления настоящего изобретения. Все композиции исходного материала, условия реакции этерификации, условия реакции поликонденсации и условия динамического смешивания, примененные при получении модифицированных полиэфиров в варианте 2 и сравнительном варианте 2 осуществления настоящего изобретения, одинаковы, разница между двумя способами производства заключается в том, что в процессе производства модифицированного полиэфира в варианте 2 введены процедура реакции обмена. При выполнении процедуры реакции обмена достигается равномерное распределение модификатора натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата в структуре полиэфирной молекулы, и решается характерная для способов производства известного уровня техники проблема неравномерного распределения натрий-5-сульфо-бис (гидроксиэтил) -изофталата в структуре молекулы полиэфира из-за его самополимеризации. Из таблицы 1 также видно, что удельную разрывную нагрузку, удлинение на разрыв и однородность красителя модифицированного полиэфирного волокна, полученного в варианте 2 осуществления настоящего изобретения, значительно превосходят удельную разрывную нагрузку модифицированных полиэфирных волокон, полученных в сравнительном варианте 2.In order to specifically illustrate the beneficial effects of the exchange reaction procedure in the modified polyester production method of the present invention, an analysis was performed to compare the properties of the modified polyester fibers obtained in
Те варианты, которые описаны выше, являются просто предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения и не имеют целью ограничение настоящего изобретения, и для специалиста в данной области настоящее изобретение может иметь различные изменения и модификации. Любые изменения, эквивалентные замены, улучшения и тому подобное в соответствии с духом и принципами настоящего изобретения предназначены для включения в объем настоящего изобретения.Those options described above are simply preferred embodiments of the present invention and are not intended to limit the present invention, and for a person skilled in the art, the present invention may have various changes and modifications. Any changes, equivalent replacements, improvements, and the like, in accordance with the spirit and principles of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention.
Claims (38)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2014/087360 WO2016045020A1 (en) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | Exchange reaction system, modified polyester production system comprising same, modified polyester production method and modified polyester fibre product |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2666863C1 true RU2666863C1 (en) | 2018-09-12 |
Family
ID=55580068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017113752A RU2666863C1 (en) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | Exchange reaction system, production system of modified polyester containing the same method of modified polyester production, and product as modified polyester fiber |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2666863C1 (en) |
WO (1) | WO2016045020A1 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105903424B (en) * | 2016-05-16 | 2017-10-31 | 浙江大学 | A kind of multilayer falls tube type falling-film devolatilization reactor |
CN110327864A (en) * | 2018-12-03 | 2019-10-15 | 扬州惠特科技有限公司 | A kind of net formula polymerization reaction kettle |
CN111393623A (en) * | 2020-03-30 | 2020-07-10 | 天津华新盈聚酯材料科技有限公司 | High-moisture-absorption normal-pressure coloring double-resistant cationic polyester chip and preparation method thereof |
CN112642382B (en) * | 2020-12-18 | 2022-08-26 | 浙江帕瓦新能源股份有限公司 | Multifunctional reaction kettle |
CN112679715B (en) * | 2020-12-23 | 2023-03-21 | 中国纺织科学研究院有限公司 | Functional polyester production system, production method and functional polyester fiber |
CN112844278B (en) * | 2020-12-23 | 2023-02-28 | 中国纺织科学研究院有限公司 | Functional polyester production system and production method and horizontal reaction kettle |
CN113651552A (en) * | 2021-09-17 | 2021-11-16 | 南京福盛新材料有限公司 | Polycarboxylic acid high-performance pumping agent and production process and preparation device thereof |
CN114682201A (en) * | 2022-04-13 | 2022-07-01 | 山东永创材料科技有限公司 | Resin reaction kettle |
CN114736362B (en) * | 2022-04-20 | 2024-04-16 | 中国纺织科学研究院有限公司 | Functional polyester production system, preparation method and functional polyester fiber |
CN114736357B (en) * | 2022-04-20 | 2024-04-09 | 中国纺织科学研究院有限公司 | Functional polyester production system, production method and functional polyester fiber |
CN114733469B (en) * | 2022-04-20 | 2024-05-28 | 中国纺织科学研究院有限公司 | Continuous reaction kettle |
CN114752047A (en) * | 2022-04-20 | 2022-07-15 | 中国纺织科学研究院有限公司 | Functional polyester production system, preparation method and functional polyester fiber |
CN114789030B (en) * | 2022-04-25 | 2023-09-08 | 湖南有色郴州氟化学有限公司 | Novel fuming sulfuric acid reaction kettle device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2209214C2 (en) * | 1999-12-03 | 2003-07-27 | ЭНИКЕМ С.п.А. | Vinylaromatic polymer production process |
RU2286357C2 (en) * | 2000-12-07 | 2006-10-27 | Истман Кемикал Компани | Method and the device for production of the ester monomer and the method and the device for production of the polyester |
CN1867607A (en) * | 2003-10-31 | 2006-11-22 | 乌德伊万塔-费希尔有限公司 | Tower reactor and use thereof for the continuous production of high molecular weight polyesters |
CN101353336A (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-28 | 济南圣泉集团股份有限公司 | Method and system for preparing furfuryl alcohol by furfural liquid phase hydrogenation |
RU2510990C2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-04-10 | ПУРАК Биокем БВ | Method of continuous obtaining of polyesters |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9001887A (en) * | 1990-08-29 | 1992-03-16 | Gen Electric | PROCESS FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF HIGH MOLECULAR WEIGHT AROMATIC POLYCARBONATE. |
DE102006025942B4 (en) * | 2006-06-02 | 2011-07-07 | Uhde Inventa-Fischer GmbH & Co. KG, 13509 | Process for the continuous preparation of high molecular weight polyesters by esterification of dicarboxylic acids and / or transesterification of dicarboxylic acids with diols and / or mixtures thereof and device therefor |
CN102558549B (en) * | 2010-12-15 | 2013-10-16 | 中国纺织科学研究院 | Method for continuous polymerization of modified polyester copolymer and modified polyester copolymer prepared thereby |
CN103757745B (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 中国纺织科学研究院 | Polyester blended fiber and preparation method thereof |
CN104258795B (en) * | 2014-09-24 | 2015-12-30 | 中国纺织科学研究院 | Exchange reaction system, the modified poly ester production system comprising it and modified poly ester production method |
-
2014
- 2014-09-24 RU RU2017113752A patent/RU2666863C1/en active
- 2014-09-24 WO PCT/CN2014/087360 patent/WO2016045020A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2209214C2 (en) * | 1999-12-03 | 2003-07-27 | ЭНИКЕМ С.п.А. | Vinylaromatic polymer production process |
RU2286357C2 (en) * | 2000-12-07 | 2006-10-27 | Истман Кемикал Компани | Method and the device for production of the ester monomer and the method and the device for production of the polyester |
CN1867607A (en) * | 2003-10-31 | 2006-11-22 | 乌德伊万塔-费希尔有限公司 | Tower reactor and use thereof for the continuous production of high molecular weight polyesters |
CN101353336A (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-28 | 济南圣泉集团股份有限公司 | Method and system for preparing furfuryl alcohol by furfural liquid phase hydrogenation |
RU2510990C2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-04-10 | ПУРАК Биокем БВ | Method of continuous obtaining of polyesters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016045020A1 (en) | 2016-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2666863C1 (en) | Exchange reaction system, production system of modified polyester containing the same method of modified polyester production, and product as modified polyester fiber | |
CN104258795B (en) | Exchange reaction system, the modified poly ester production system comprising it and modified poly ester production method | |
CN103319705B (en) | Melt polycondensation reaction method, and reactor and falling film tube used for same | |
CN101450990B (en) | Acidic dyeable polyester and method for preparing acidic dyeable polyester and fiber thereof | |
CN104499079B (en) | A kind of original liquid coloring is prepared the method for black polyester fiber | |
CN209205310U (en) | Falling film type devolatilizer and its falling liquid film element | |
CN102215951A (en) | Method and apparatus for manufacturing polymer particle | |
CN102558549B (en) | Method for continuous polymerization of modified polyester copolymer and modified polyester copolymer prepared thereby | |
CN207537396U (en) | Vertical reactor and high softening point bitumen continuous process system | |
CN101146846B (en) | Method of application of a reactive atmosphere for continuous and/or discontinuous solid phase polymerisation of polyester | |
Qian et al. | Chain extension of PA1010 by reactive extrusion by diepoxide 711 and diepoxide TDE85 as chain extenders | |
CN1631933A (en) | Process for continuous polycondensation preparation of fibrous polyethylene terephthalate | |
CN102675495A (en) | Olefinic polymerization reactor and polymerization method | |
CN100371365C (en) | Process for preparing polyester | |
CN104923110B (en) | A kind of rapid homogenization equipment | |
CN104072771A (en) | Preparation method of PBO | |
CN102091572B (en) | Polymer reactor for synthesizing rubber | |
CN105714391A (en) | Polylactic acid double-component composite fiber spinning process | |
CN1168857C (en) | Polyester-staple fibers and method for prodn. thereof | |
CN105348499B (en) | The multistage polymerization process of PLA is prepared by lactide ring-opening polymerisation | |
CN106750072B (en) | A kind of continuous production device and method of amino resins | |
CN102127017A (en) | Method for fast producing caprolactam by means of strengthening and mixing | |
CN104629027B (en) | Pet copolymer and preparation method thereof | |
CN105734702B (en) | PLA delustering fibre direct fabrics system | |
CN105729745B (en) | PLA bi-component composite fiber spinning production equipment |