影响熔融氨纶生产几个重要因素.docVIP

影响熔融氨纶生产几个重要因素 2.1熔融氨纶制造工艺技术 　　纤维级聚氨酯切片（采用一步法合成的纤维级热塑性聚氨酯粒子），经干燥、熔融、计量、纺丝、卷绕、上油、平衡等工序，即得到熔融纺丝氨纶产品。最初熔融纺丝氨纶产品在弹性回复率、耐热性等方面还不如干纺氨纶，但随着纤维级聚氨酯切片技术生产日益成熟及熔融纺丝技术的完善，熔融纺丝氨纶产品已可和干纺氨纶产品相媲美。 　　首先TPU的性能（耐热性、耐水解性）得到改善，日本大赛璐公司选用聚己内酯二醇作为合成TPU的起始原料，从而提高了TPU的耐水解性能。日本的可乐丽公司选用聚碳酸酯二醇为原料，制备出耐热性优良的TPU。制成的纤维产品的断裂强度达1.0～1.3 cN／dtex，断裂伸长率400％～550％，弹性回复率80％～93％。日本的钟纺公司则是采用在TPU熔体中加入预聚体的方法来改善纺丝加工条件和成品的力学性能。具体方法是将TPU切片经螺杆挤出机熔融，在其出口处加入由二异氰酸酯和聚酯或聚醚二醇反应而成的预聚体，经静态混合器均匀混合后再进行纺丝。加入预聚体的作用一方面可降低TPU切片的熔化温度，使纺丝可在较低的温度下进行；另一方面，预聚体中的异氰酸酯基在纤维成形过程中，能在TPU大分子间形成化学交联，从而提高纤维的力学性能。所得纤维的强度可达1.38～1.51 cN／dtex,断裂伸长率450～550％，在190时的弹性回复率仍可保持在40～70％。目前这种方法已在氨纶熔融纺丝中被普遍使用。然而，这种带有异氰酸酯基的预聚体的贮存稳定性差，即活性极大的NCO基团很容易失去活性，从而无法起到化学交联的作用。一种改进的方法是采用酚、醇等化合物先将预聚体中的异氰酸酯基封闭，在纺丝的温度下，这种封闭的预聚体将会重新活化，起化学交联的作用。采用芳香族二醇扩链剂，则可进一步提高纤维级聚氨酯切片耐热性。扩链剂为1.4丁二醇时，加入了约5％的交联剂，交联剂为异氰酸酯基封端的脂肪族聚酯低聚物，经化学交联处理后，纤维的回弹性能可显著改善。 　　2.2熔融氨纶设备 　　目前，熔纺氨纶设备国产化技术已达到引进设备的水平，且价格便宜。我国自主开发的年产100吨氨纶熔纺生产线，设备投资仅需100万元左右。 　　深圳新纶公司的自行设计研制设备已在应用，反应很好。 　　2.3熔融氨纶切片 　　目前国内所有熔纺氨纶企业所用氨纶切片均是德国巴斯夫和美国诺誉的产品。我国急需国产化的氨纶切片产品，但我国熔纺氨纶切片仍处于摇篮中。 　　我国对氨纶切片的研究有成果应是在九十年代，陶宇教授研究开发了氨纶树脂(氨纶切片)的合成和熔融法纺氨纶新的生产工艺技术，并获得了国家发明专利，受到了国内的高度重视。 后利用该专利技术在锦州天工公司建成一套1300吨/年氨纶切片的工业装置，并一次试车成功但其氨纶切片试纺成功是锦州大邦化工有限公司完成的。2003年4月19-21日，锦州大邦化工有限公司1300t/a熔纺氨纶切片生产线生产的熔纺氨纶切片产品（A、B两个牌号）在大连合成纤维研究所纺丝获得成功。 　　锦州大邦化工有限公司熔纺氨纶切片纺丝是在大连合成纤维研究所4部位熔纺氨纶纺丝机上进行的，A、B两个牌号的熔纺氨纶切片在适合的纺丝温度及添加适量的交联剂（5196，制造商Hyperlast）的条件下均可正连续纺丝，所纺得的氨纶丝经大连市化学分析中心检测合格，大连合成纤维研究所认为：锦州大邦化工有限公司熔纺氨纶切片A、B两个牌号产品性能稳定，具有比较优良的可纺性。锦州大邦化工有限公司熔纺氨纶切片A、B两个牌号产品所纺氨纶丝物性指标见表3。 表3 锦州大邦化工有限公司熔纺氨纶切片所纺氨纶丝物性指标 丝样编号 1 2 3 4 熔纺氨纶切片牌号 A A B B 交联剂比例，% 10 12 10 12 纤度D 40.3 38.3 35.3 35.9 强度g/d 1.49 1.64 1.66 1.70 伸长% 352 368 464 432 回弹(300%) 95.2 94.8 95.8 96.0 纺丝条件, 198.5 198.5 204 204 　　此后，冯鹰将此技术申报了国家专利[10]，该专利为一种氨纶切片的生产装置及其制备的氨纶切片的应用方法，该生产装置包括通过管路连接的储料罐、高速混合罐、双螺杆挤出机、水下造粒机、脱水机、干燥器和储料仓，其中原料高分子二醇和二异氰酸酯的储料罐分别通过带有计量泵的保温料罐与高速混合罐连接，高速混合罐连接的带有计量泵的预反应罐与带有计量泵的扩链剂保温料罐共接于分段控温的双螺杆挤出机，双螺杆挤出机与水下造粒机之间顺序连接增压泵和融体过滤器。采用该生产装置可制备热性能良好的生产原料氨纶切片及采用将其在熔融纺丝过程中，加入与之相匹配的交联剂进行应用，并且操作方便，显著简化氨纶生产工艺，