[发明专利]一种聚氨酯弹性纤维的制备系统

说明书

本发明提供了一种聚氨酯弹性纤维的制备系统，制备系统包括：用于存放制备所需基础原液的MDI储料罐和PTMG储料罐，通过双进液接头与MDI储料罐和PTMG储料罐出料端同时连接的聚合反应器，与聚合反应器的出液接头连接的预聚物存储罐，设置于预聚物存储罐出料端的扩链反应器，设置于扩链反应器出液端的纺丝装置，聚合反应器为微通道连续聚合反应器，主要用于制备高强度的聚氨酯弹性纤维。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯的制备系统，尤其涉及一种聚氨酯弹性纤维的制备系统。

背景技术

氨纶丝全名氨纶纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，由PTMG与MDI聚合而成，是现代服饰工业材料，服装面料，氨纶长丝外包覆短纤维纱，即氨纶丝包芯纱，用其织制的弹力织物舒适、合体、弹性强，有人体第二皮肤的美誉。

通过预聚合、终聚扩链、加入添加剂改善原液使用性能、搅拌、过滤和纺丝工序将反应后的高分子聚合物溶液，纺制成符合低使用要求的氨纶丝成品。

中国专利CN206545068U公开了一种小型氨纶聚合原液实验制备系统，其中使用泵将PTMG与MDI溶液送到预聚合管道反应器中进行预聚合反应，以制备出符合工艺要求的预聚物。但事实上，管道反应器的聚合效果并不理想，无法让两种不同的溶液充分聚合反应。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，提出了一种聚氨酯弹性纤维的制备系统。

该制备系统包括：用于存放制备所需基础原液的MDI储料罐和PTMG储料罐，通过双进液接头与MDI储料罐和PTMG储料罐出料端同时连接的聚合反应器，与聚合反应器的出液接头连接的预聚物存储罐，设置于预聚物存储罐出料端的扩链反应器，设置于扩链反应器出液端的纺丝装置；

其中，聚合反应器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和微反应腔连通板，上下两层为夹板层，上夹板上设置与外界连通的双进液接头和出液接头，整个聚合反应器的微通道结构结构部分置于温控水浴箱内。

进一步地，微通道板上布置着四种微通道类型，分别为一阶段反应通道，二阶段反应腔，三阶段反应通道，四阶段反应腔；其中，一阶段反应通道的起始端设有与上夹板上的双进液接头连通的双进液通道，将MDI储料罐和PTMG储料罐中的原液引入聚合反应器，四阶段反应通道的末端设有与上夹板上的出液接头连通的四阶段出液孔；单个微通道反应器的反应速度为，实际生产中可以通过增加并行的微通道聚合反应器的数量达到增加产能的目的。

进一步地，在所述一阶段反应通道，二阶段反应腔，三阶段反应通道，四阶段反应腔之间通过微反应腔连通板彼此连通；通过微通道板和微反应腔连通板组合的方式，使聚合反应的溶液不仅微通道板上按照各种特殊的几何形状进行传递形流动，也可以在垂直于微通道板的方向上进行变向的流动。

进一步地，随着反应进行，聚合反应液的粘度逐渐增加，所述一阶段反应通道，二阶段反应腔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,三阶段反应通道，四阶段反应腔聚合反应液通过截面积为3mm²-4mm²,反应粘度为0.6Pa·S-1.0Pa·S。

进一步地，二阶段反应腔与三阶段反应通道之间设有增压泵，增压泵安装在上夹板表面，其输入端与上夹板的二阶段出料接头连通，其输出端与三阶段进料接头连通；二阶段反应腔末端的二阶段出料孔与二阶段出料接头相通，三阶段反应通道初始端的三阶段进料孔与三阶段进料接头相通。

进一步地，二阶段反应腔与四阶段反应腔上各独立腔体通过微反应腔连通板上的反应腔连通槽和反应腔变向孔连通，反应腔变向孔均垂直于反应腔连通板，反应腔连通槽则位于微反应腔连通板远离微通道板的平面上。