[发明专利]一种聚氨酯弹性纤维的制备系统

权利要求书

1.一种聚氨酯弹性纤维的制备系统，其特征在于，该制备系统包括：用于存放制备所需基础原液的MDI储料罐（200）和PTMG储料罐（300），通过双进液接头（31）与MDI储料罐（200）和PTMG储料罐（300）出料端同时连接的聚合反应器（100），与聚合反应器（100）的出液接头（32）连接的预聚物存储罐（400），设置于预聚物存储罐（400）出料端的扩链反应器（600），设置于扩链反应器（600）出液端的纺丝装置（900）；

其中，聚合反应器（100）为微通道连续聚合反应器，包括：四层具有不同功能的板层，中间两层为具有微通道结构的微通道板（1）和微反应腔连通板（2），上下两层为夹板层，上夹板（3）上设置与外界连通的双进液接头（31）和出液接头（32）；

整个聚合反应器（100）的微通道结构部分置于温控水浴箱（8）内；

微通道板（1）上布置着四种微通道类型，分别为一阶段反应通道（12），二阶段反应腔（13），三阶段反应通道（14），四阶段反应腔（15），所述一阶段反应通道（12），二阶段反应腔（13），三阶段反应通道（14），四阶段反应腔（15）之间通过微反应腔连通板（2）彼此连通；

所述一阶段反应通道（12）的起始端设有与上夹板（3）上的双进液接头（31）连通的双进液通道（11），将MDI储料罐（200）和PTMG储料罐（300）中的原液引入聚合反应器（100）；

一阶段反应通道（12）为直线通道的微管布局，二阶段反应腔（13）的最大通过截面和最小通过截面相差至少5倍，一阶段反应通道（12）、二阶段反应腔（13）中聚合反应液通过最窄处截面积不超过2mm²， 反应粘度低于0.3Pa•S， 所述一阶段反应通道（12）进行MDI储料罐（200）物料和PTMG储料罐（300）中的物料混合，反应时间为1至2分钟，二阶段反应腔（13）内进行低粘度反应， 时间控制为5分钟至10分钟；

三阶段反应通道（14）、四阶段反应腔（15）聚合反应液通过截面积为3mm²-4mm²， 反应粘度为0.6Pa•S-1.0Pa•S，物料在三阶段反应通道（14）和四阶段反应腔（15）聚合反应总时长控制为10至15分钟；

二阶段反应腔（13）和三阶段反应通道（14）的反应之间设置增压泵（5）；

四阶段反应腔（15）的末端设有与上夹板（3）上的出液接头（32）连通的四阶段出液孔（18）。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性纤维的制备系统，其特征在于，所述增压泵（5）安装在上夹板（3）表面，其输入端与上夹板（3）的二阶段出料接头（33）连通，其输出端与三阶段进料接头（34）连通；二阶段反应腔（13）末端的二阶段出料孔（16）与二阶段出料接头（33）相通，三阶段反应通道（14）初始端的三阶段进料孔（17）与三阶段进料接头（34）相通。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性纤维的制备系统，其特征在于，所述二阶段反应腔（13）与四阶段反应腔（15）上各独立腔体通过微反应腔连通板（2）上的反应腔连通槽（21）和反应腔变向孔（22）连通，反应腔变向孔（22）均垂直于反应腔连通板（2），反应腔连通槽（21）则位于微反应腔连通板（2）远离微通道板（1）的平面上。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性纤维的制备系统，其特征在于，所述微通道板（1）、微反应腔连通板（2）和下夹板（4）上，在没有设置微反应通道或腔体的位置处设置若干螺钉过孔（7），在上夹板（3）对应位置设置螺纹孔（6），下夹板（4）上的螺栓（9）穿过螺钉过孔（7），将四层板夹紧一起；

在微通道板（1）、微反应腔连通板（2）、上夹板（3）和下夹板（4）的对角处设置定位销孔（10），通过定位销（20）进行定位。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性纤维的制备系统，其特征在于，所述PTMG储料罐（300）和预聚物存储罐（400）外部分别设有加入溶剂的PTMG溶剂添加泵（350）和预聚物溶剂添加泵（450）。