[发明专利]一种高效解决预聚合结垢的TiO2添加工艺及设备

说明书

一种高效解决预聚合结垢的TiO₂添加工艺，生产工艺为将配置好的胺调配液、酸调配液同新鲜己内酰胺按比例入料至预聚工段进行开环和少量加聚反应，反应后物料进入终聚工段进行加聚和少量缩聚反应，物料在终聚工段反应完成后一部分物料先进入消光工段再进入静态混合工段，另一部分物料直接进入静态混合工段，物料静态混合完成后进入熔体过滤工段；一种高效解决预聚合结垢的TiO₂添加设备，在终聚合塔与终聚齿轮泵之间设置输送齿轮泵、TiO₂粉末桶槽、螺杆挤出机以及静态混合器，所述输送齿轮泵、TiO₂粉末桶槽以及静态混合器均连接所述螺杆挤出机，所述输送齿轮泵连接所述终聚合塔，所述静态混合器连接所述终聚齿轮泵。

技术领域

本发明涉及聚合工艺领域，特别涉及一种高效解决预聚合结垢的TiO₂添加工艺及设备。

背景技术

随着聚胺产业的不断发展，如今世界各地聚胺及其纤维工业迅猛发展。由于聚胺具有多种有良性能而应用广泛，尤其是极佳的纺织性能，在许多方面代替天然纤维，使得聚胺产品的开发竞争也日益激烈。为了消除聚胺纤维的光泽，常常采用在熔体中加入TiO₂消光剂。

现有技术的TiO₂添加是在预聚合塔之前添加，同新鲜己内酰胺、酸 (SEED、PTA)、胺(TAD、BJA)调配好后一同打入预聚合塔内进行反应(SEED 为一种固态光热稳定剂，主要用于酸的调配，用于提高切片的热稳定性； BJA为液态改性剂，主要用于胺的调配，用于提高切片热稳定性。)即：新鲜己内酰胺与调配好的TiO₂经过动态混合器、静态混合器，再与调配好的胺进行混合，经过静态混合器，最后与调配好的酸进行混合，进入预聚合塔反应。

现有技术的缺点如下：

1、现有技术的TiO₂添加会导致TiO₂颗粒在预聚合塔内因温度、压力、酸、胺等环境条件发生凝结现象，从而导致聚合塔内结垢。

2、预聚结垢的产生带来了预聚合加热效果不佳，导致开环反应不完全，熔体粘度发生变化，从而影响产品质量。

3、为了保证产品质量，聚合生产工艺平均每1-3个月内会进行预聚除垢操作，此时熔体必须崩落1次，造成聚合原料的浪费和成本的损失。

4、预聚结垢导致下游客户纺丝组件压力升高，纺丝断丝频率增加，成本浪费等。

5、大颗粒的TiO₂在经过熔体过滤器时易导致过滤器滤网堵塞，缩短了滤网的使用周期，同时造成过滤器前后压力上升，过滤效果变差最终影响产品质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种在预聚中因为添加TiO₂而产生的结垢问题，特别涉及一种高效解决预聚合结垢的TiO₂添加工艺及设备。

本发明是这样实现的：

研究发现，市场所使用的TiO2消光剂经处理后表面存在有一层涂层 (Coating)，此涂层验证为纳米涂层，其主要成分为：铝(Al)的氢氧化物【AlO(OH)】。

经研究发现，纳米涂层【AlO(OH)】与酸(PTA)同时存在时不会发生反应；纳米涂层与胺(TAD)或者纳米涂层与SEED同时存在时也不会发生反应，而纳米涂层在与酸(PTA)、胺(TAD)同时存在或者纳米涂层与酸(PTA)、SEED同时存在时会发生反应。其相关反应方程式如下：

①盐类的形成：

②胺基的形成：