[发明专利]连续式阳离子改性聚酯生产方法以及采用该方法的连续生产改性聚酯熔体和侧切切片系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续式阳离子改性聚酯生产方法及连续生产改性聚酯熔体和侧切切片系统。 

背景技术

现有涤纶直接纺丝技术对温度、压力、牵伸度等工艺参数要求较高，而经过阳离子改性后的聚酯物理化学性能、纺丝性能和使用性能都发生了一定变化，给直接纺丝带来更大的困难，因此，目前国内外在纺制阳离子聚酯纤维时一般采用间歇缩聚和切片纺丝。但是，切片纺丝工艺流程长、基建投资费用大、能量消耗大、生产成本高，间歇式生产每一批温度、压力、原料配比、控制条件等都会出现偏差，难以达到一致，导致产品质量不稳定。 

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种连续式阳离子改性聚酯合成方法以及采用该方法连续生产改性聚酯熔体并直接纺聚酯纤维及侧切切片的系统。采用这种方法和这种系统，可以实现阳离子改性聚酯熔体的连续式生产和直接纺，提高了阳离子改性聚酯熔体和纤维的生产效率，有利于降低生产成本，有利于稳定产品质量。 

本发明实现上述目的的技术方案是：一种连续式阳离子改性聚酯生产方法，经酯化反应和缩聚反应后连续生产阳离子改性聚酯熔体和侧切切片，其中连续将所述阳离子改性聚酯熔体送入纺丝系统进行纺丝。 

所述酯化反应可以分为至少两步，在第一步酯化反应中加入阳离子聚酯 合成用单体对苯二甲酸和乙二醇以及缩聚反应用催化剂，在第二步酯化反应中加入阳离子聚酯合成用的其他单体，所述其他单体中至少包括一种阳离子改性物质；所述缩聚反应可以至少包括预缩聚反应和终缩聚反应。 

所述第二步酯化反应采用的第二酯化反应器是一个区别于常规聚酯生产所用立式反应器的三腔室的卧式反应器，见图2。所述卧式反应器的三个腔室中的相邻腔室采用隔板隔开，所述隔板上设有若干孔洞，用于熔体从一室流入二室，进而从二室流入三室，所述三个腔室的顶面上分别设有若干其他单体输入口，不同的合成单体可以通过入口加入到第二步酯化反应的不同阶段，所述三个腔室分别设有各自的热媒加热盘管，用于分别控制相应腔室的温度，所述三个腔室还分别设有各自的搅拌器，所述搅拌器的上部安装有搅拌桨，下部安装有剪切轮和稳定轴承；所述第二酯化反应器还单独配有乙二醇气体的回收冷却分离设备；所述回收冷却分离设备同时对所述预缩聚反应和/或所述终缩聚反应刮板冷凝器冷凝乙二醇进行除杂精制。 

所述方法中可以通过调节酯化反应设备内的温度、压力和液位控制反应的酯化率，所述第一步酯化反应的酯化率不小于91％，所述第二步酯化反应的酯化率不小于96％，所述预缩聚反应的绝对操作压力范围为8-20mbar，所述终缩聚反应的绝对操作压力不大于3mbar。 

所述预缩聚反应可采用立式全混反应器，所述立式全混反应器为一釜两室结构，分上下室，酯化物料由上室进入，上室物料经控制阀进入下室，上室利用气流搅拌，不设搅拌器，下室设有机械搅拌。 

经过所述终缩聚反应后的熔体通过压力输送管道送入纺丝系统，在所述纺丝系统中，熔体经过静置混合达到相同的粘度和温度后进行纺丝；所述催 化剂可以为三醋酸锑或乙二醇锑。 

所述压力输送管道设有旁路管道，所述旁路管道连接侧切切片生产系统。 

一种连续生产阳离子改性聚酯熔体并直接纺聚酯纤维的系统，该系统包括依次相连的酯化反应系统、缩聚反应系统和纺丝系统，所述缩聚反应系统与所述纺丝系统的连接方式为所述缩聚反应系统的熔体出口连接所述纺丝系统的熔体进口。 

所述酯化反应系统包括依次连接的第一酯化反应器和第二酯化反应器，所述第二酯化反应器是一个区别于常规聚酯生产所用立式反应器的三腔室的卧式反应器，所述卧式反应器的三个腔室中的相邻腔室采用隔板隔开，所述隔板上设有若干孔洞，用于熔体从一室流入二室，进而从二室流入三室，所述三个腔室的顶面上开有若干其他单体输入口，不同的合成单体可以根据生产需要分别通过入口加入到第二步酯化反应的不同阶段，所述三个腔室分别设有各自的热媒加热盘管，用于分别控制相应腔室的温度，所述三个腔室还分别设有各自的搅拌器，所述搅拌器的上部安装有搅拌桨，下部安装有剪切轮和稳定轴承，所述热媒加热盘管采用螺旋型盘管，使用液相热媒加热。