[发明专利]采用纺前注入技术制造原液着色间位芳纶纤维的方法无效
申请号: | 200810146419.2 | 申请日: | 2008-08-29 |
公开(公告)号: | CN101514495A | 公开(公告)日: | 2009-08-26 |
发明(设计)人: | 吴学东;陈惠敏;吴林才;付家明 | 申请(专利权)人: | 上海士林纤维材料有限公司 |
主分类号: | D01D1/06 | 分类号: | D01D1/06;D01D1/02;D01F6/90;D01F1/04 |
代理公司: | 上海东亚专利商标代理有限公司 | 代理人: | 董 梅 |
地址: | 201100上海市沪*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采用 注入 技术 制造 原液 着色 间位 纤维 方法 | ||
技术领域
本发明属于化学工程、间位芳纶纤维制造工艺、聚合物的共混改性领域,尤其是一种采用纺前注入技术制造原液着色间位芳纶纤维的方法。
现有技术
自1960年代杜邦公司发明间位芳纶纤维以来,其技术已经被比较充分地公开,美国专利2708617、3006899、3063966、3232910、3240760、3287324、3354125、3360598、3376268、3376269、3414645、3627737、3640970、4073837,中国专利ZL97194871.2、ZL00804010.9、ZL03116187.1、CN1974892A以及日本专利公开号8-74121、8-74122、10-53920、10-88421、35-14399、47-10863、48-4661、48-17551、49-129096等均涉及其中的原液制备和纺丝技术。概括起来,间位芳香族聚酰胺的聚合方法包括低温溶液聚合和界面聚合,纺丝方法包括干法、湿法和干/湿法等。
为克服间位芳纶纤维的染色难题,多年前,杜邦和帝人公司将颜料直接添加到间位芳香族聚酰胺原液中进行纺丝,开始商品化制造原液着色间位芳纶纤维。但没有具体技术公开。
CN1847475A公开了一种原液着色间位芳纶纤维的制造方法,工艺流程包括原液制备、色浆准备、原液与色浆混合、纺丝和后处理等工序,但对原液和色浆的混合方法没有涉及。
对原液与色浆的混合,化纤行业技术人员公知的技术方案是,在原液制备过程中或者在原液制备完成后与色浆采用浆式搅拌方法进行混合和分散,过程分批、非连续。
CN1740412A公开了一种溶液纺丝在线连续计量添加和混合方法,即所谓的纺前注入技术,它是在紧靠纺丝机位置增加一套在线计量添加、混合和压力平衡等装置,构成一个完整的纺前注入系统,这项技术已在大型粘胶和腈纶生产线上成功应用于原液着色纤维制造,达到了均匀分散与混合的效果。
但目前尚未有纺前注入技术应用于原液着色间位芳纶纤维制造的报道。
本发明的申请人经大量研究后发现,在原液着色间位芳纶纤维的制造方法中,原液与颜料色浆的混合方法是关键。
若采用分批浆式搅拌混合方法,存在的问题是:首先浆式搅拌原理决定了颜料细小颗粒与高粘度原液难以保证均匀和有效的分散和混合,将影响纺丝过程顺利进行和纤维质量;二是混合位置所处的原液车间距离纺丝机较远,管路长,造成品种更换时的过渡批太长,并且管路清洁困难、停台时间长,批量必须足够大才能抵消这些负面影响;三是由于原液着色添加的是颜料颗粒,必须对流程上的过滤等工艺作较大调整;四是一旦分散和混合效果不佳,将造成大批原料的浪费并影响生产。
发明内容
基于现有技术所存在的问题,要求开发出新的制造方法以解决纤维制造的经济性、批量、生产线适应性和产品质量等方面的问题。此方法必须能满足纺前在线计量添加、均匀分散/混合、系统简单、稳定精确和维护保养方便等方面的要求,并且要尽量多地选用标准或成熟的单元设备以使系统造价较低,并能够适应不同类型和不同比例颜料色浆添加的要求。在紧靠纺丝机的位置进行在线纺前注入混合,并保证颜料色浆与原液均匀混合和分散、不产生额外气泡、无须对生产线上的设备和工艺进行专门调整,使混合位置到纺丝机的管路短,过渡批少,管路清洁方便,停台时间短。本发明的根本目的是为了保证所制造的原液着色间位芳纶纤维具有最低的生产成本和最好的产品性能,适应市场小批量的需求,提供一种采用纺前注入技术制造原液着色间位芳纶纤维的方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种采用上述制备方法获得的间位芳纶纤维产品。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是:一种采用纺前注入技术制造原液着色间位芳纶纤维的方法,在紧靠纺丝机的位置设置纺前注入系统,该纺前注入系统包括间位芳纶原液计量泵、颜料色浆计量泵、混合器、压力平衡器以及压力自控系统,其中,混合器为一台一级混合器,或两台依序串联的一级混合器和二级混合器,在线连续不断地将经过过滤和脱泡的间位芳纶原液和颜料色浆进行计量后,一起送入混合器进行充分的分散和混合,混合后的着色原液经过压力平衡器后输送至纺丝机进行纺丝。
本发明方法可以满足原液着色间位芳纶纤维制造对在线混合的稳定性和精度的要求,根据物料性状和混合要求,混合器可以设置依序串联的两台,即一级混合器、二级混合器,也可只仅采用一级混合器。
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