[发明专利]一种熔体直接纺丝在线多元添加生产彩色及功能性纤维的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维生产方法，尤其是涉及一种熔体直接纺丝在线多元添加生产彩色及功能性纤维的设备及方法。

背景技术

目前，纺织行业纤维着色主要采用先织后染后整理染色。有色面料生产经过纺丝(纱)、高温高压染色、整经织布、整理，或者纺丝、整经织布、染前处理、高温高压染色、整理等多道加工环节。采用常规纺纺制的白色涤纶长丝用分散性染料在高温高压或载体存在下进行染色，对纤维损伤大，色牢度差，工艺流程长，能耗大，污染严重。彩色纤维及功能性纤维的生产是化学纤维生产中不断发展的技术。随着化学纤维工业的迅速发展，对纤维拥有多重功能特性的要求与日俱增。开发和应用多元在线添加技术成为差别化纤维发展的急需。

现今国内生产彩色涤纶长丝也有采用共混纺丝法进行生产的。共混纺丝方法是将颜色母粒或功能母粒加入到聚合物中，用常规切片纺丝设备进行纺丝，制得有色化纤长丝。当前几乎所有共混纺丝主要采用切片计量熔融方法生产，国内、外还没有熔体直接纺生产线生产彩色纤维或功能性纤维。切片纺间歇式工艺路线生产彩色和功能性纤维，具有投资大、能耗高、工艺路线长，质量不易控制等缺点。

中国专利公开了一种熔体直纺在线添加技术生产有色和差别化涤纶短纤维的方法(公开号：CN 1944719A)，其包括聚酯熔融、纺丝、集束、牵伸、卷曲、松弛、切断和打包，在聚酯熔体进入纺丝箱体之前，注入经干燥、熔融、过滤、计量后的改性原料，与聚酯熔体一起经高效静态混合器充分均匀混合后，共同进入纺丝箱体进行纺丝。中国专利还公开了一种将聚合物熔体与添加剂相混合的方法(公开号：CN 1777496A)，其将聚碳酸酯熔体与液状、溶液状或分散体状添加剂混合的连续方法，包括添加剂加入到由聚合物熔体组成的主流中，然后混合，尤其是直接在固定混合器中与主流混合；其混合在流动管中作为主流的高粘度聚合物熔体与来自液体侧流的添加剂的连续方法，包括添加剂与部分的聚合物熔体在侧流中预混，含有添加剂的侧流通过进料管路，特别是通过排列在流动管中央的管路进入主流中，组合流在直接连接在下游的第一固定混合器中剧烈混合，此预混物在截面加宽的混合管和结构(目宽)更细小的第二固定混合器中被粉碎，聚合物熔体是聚碳酸酯。

但这两种方法在直纺生产过程中，根据纺丝产品不同，与添加原料共混后的熔体流动压力、速度存在较大差异，而熔体通过静态混合器的流动速度与静态混合器的混合、分散效果密切相关，当流速高时，混合效果较为充分，反之，流速低时，混合效果不理想，且流速高时能耗大、压力过高、不稳定，不易于生产稳定性。另外直接纺为连续化大量生产装备，彩色纤维或功能性纤维本身具有多色系、多品种的特点，单一的混合模式因其缺乏柔性难以适应多变的颜色和改性添加物的混合要求，必须增加柔性来解决灵活多变的产品需求与连续化大量生产装置间的矛盾。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种熔体直接纺丝在线多元添加生产彩色及功能性纤维的设备及方法，其主要是解决现有技术所存在的不能随意控制熔体流动压力、速度，流速低时，混合效果不理想，流速高时能耗大、压力过高、不稳定，不易于生产稳定性，效率较低，生产成本较高、工艺范围窄等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种熔体直接纺丝在线多元添加生产彩色及功能性纤维的设备，包括一个及以上个添加物制备装置，其特征在于所述的添加物制备装置通过管路连接有过滤装置，过滤装置另一端连接有计量装置，计量装置连接在多元耦合器，多元耦合器还分别连接有增压泵、动态分散器，增压泵与可将物料分散的动态分散器的另一端分别连接有第一三通阀与第二三通阀，第一三通阀与第二三通阀之间通过管路连接，并且第二三通阀与第一三通阀、动态分散器之间的管路各连接有一个排料阀，第二三通阀还连接有纺丝箱体；添加物制备装置、计量装置、增压泵、动态分散器以及第二三通阀的出料口都通过线路连接在数控装置上。