[发明专利]工业丝切片结晶和干燥工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业丝切片结晶和干燥工艺，其属于化纤生产方法领域。

背景技术

聚酯工业丝具有高强度、低伸长、高模量、干热收缩率较高等优良的特点，广泛用于轮胎和机械橡胶制品、轮胎帘子线及输送带、帆布的经线以及吊装带、车用安全带、传送带、涂层织物、输送带纬线等。根据其性能可分为高强低伸型、高模低收缩型、高强低缩型和活性型。我国于20世纪80年代后期，从国外引进纺牵联合一步法聚酯工业丝生产线，2003年进入大规模发展阶段，到2005年进入快速发展阶段。预计到2010年底，产能将超过100万吨/年，约占全球总产能的42%。我国高性能涤纶工业丝产业现存的主要问题有：单线生产能力低（大多单线产能不到10000吨/年），能耗大、企业规模偏小而且分散、成本高。引进装置固定资产投资大，无自主知识产权。多种工艺并举，以技术引进为主，自主开发技术很少。品种以常规为主，大多集中于普通高强丝，差别化率较低。根据原料不同，纺丝方法可分为直接纺和切片纺，按技术路线可分为一步法和二步法。一般结合起来叫做直接纺一步法，直接纺二步法，切片纺一步法，切片纺二步法。

直接纺一步法适合大规模大品种生产，投资省，产品稳定、节省能耗，成本低，但管理水平要求很高，在小批量多品种上，变换频繁受局限。目前世界上采用直接纺的只有Allied Signal公司110kt/年，Hoechst Celanese 公司10 kt/年，总共占世界涤纶工业丝年产量的21.31%。切片纺一步法生产灵活，改变品种方便，管理容易，产品质量好，但投资较前者稍高。目前大多采用此法，此法生产的PET工业丝产量占世界年产量的65%以上，直接纺二步法及切片纺二步法新建厂较少采用，将逐步淘汰。

在工艺流程中，其固相增粘装置有连续式和间歇式两种，间歇式产品稳定，适应性强，易于添加剂加入，改变品种灵活，但占地较大，投资高。连续式投资省、占地小，适合原料来源稳定，生产规模较大的企业。

切片在结晶器中结晶效果的好坏，不但影响生产线的产量，而且也决定着生产线能否正常生产。因为切片如果在结晶器中结晶得不均匀，切片就会在预加热器或固相聚合塔中架桥或结块，如果严重的话，就要停车处理，如日本Toray公司固相聚合的流程中由于没有预结晶器，所以经常会出现架桥或结块现象。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种工业丝切片结晶和干燥工艺，产量高、工艺简单、生产易于控制的结晶干燥工艺。

工业丝切片结晶和干燥工艺，经过PET切片-预结晶-结晶-预加热-固相聚-干切片储藏-纺丝牵伸卷绕过程，工艺采用流化床式预结晶器和搅拌式结晶器，增加第二回转阀用来控制下料速度，第三回转阀用来将空气系统与氮气系统隔离，利用位差将物料连续加入到预结晶器中，切片在连续式流化床预结晶器中进行结晶，结晶到设定结晶度的切片利用位差连续加入到搅拌式结晶器中进行进一步结晶；结晶充分后的切片通过第二回转阀的控制及第三回转阀将结晶过程中的空气与下面的氮气系统隔离后，进入预加热器；进入到预加热器中的PET切片在热氮气介质中被逐渐加热到固相聚合所要求的温度后，依靠位差连续进入到固相聚合塔中；进入到固相聚合塔中的PET切片在热氮气介质中，固相聚合塔底端设计搅拌装置，当切片的特性粘度达到工艺要求时，与冷的氮气接触，使得切片的特性粘度稳定在工艺要求的范围内。PET切片在预加热器中被加热到固相聚合要求的温度后连续进入固相聚合塔中进行固相聚合，预加热到固相聚合及干燥工艺均在氮气介质中完成。所述第三回转阀转速：1～30rpm，将结晶和干燥过程中的空气系统与氮气系统隔离。预结晶热风温度为170℃，预结晶时间为15-30min，结晶热风温度为170℃，结晶热风流量为2800 Nm³/h；所述预热塔氮气进气温度200℃，预热塔氮气进气流量3200 Nm³/h，固相聚合塔氮气进气温度为200℃，氮气进气流3300 Nm³/h。