用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的方法和設備的製作方法

2023-05-17 18:07:16

專利名稱：用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製造用於生產聚合纖維、尤其是紡綸纖維(p-Aramid-Fser)的紡紗溶液的方法，其中聚合體被加入有溶劑、被混合、被熔化、被均勻化並且被去氣，之後被排出，本發明還涉及用於該方法的設備。
背景技術：
今天，在私人的和工業的領域中的許多情況需要塑料纖維。例如，它適用於所有種類的衣服、加強織物、技術紡織品、零售薄衣料、過濾材料等等。為此，使通常成塊地存在或者以粉末狀存在的相應聚合體與溶劑相混合、被熔化、被均勻化、被去氣，然後在仍然是粘性的狀態下或者在進行中間輸送之後又被供給到熔化的噴嘴中，然後它通過高壓從該噴嘴中被壓出以形成纖維。 在US5882563中例如公開了一種由聚(對苯二甲醯對)來製造纖維的方法，在該方法中，在凝結點以下被冷卻的硫酸與對位芳綸相混合成冰，從而得到固體混合物。之後，該固定混合物又被加熱並且被熔化，及該液體在壓力作用下通過紡紗噴嘴來取出。固體混合物的加熱在兩個分開的區域即熔化區域和壓力形成區域內完成，其中聚合體至少在熔化區域內被捏合併且被混合。

發明內容
本發明的目的是在同時提高設備內的剪切速度和儘量大的靈活性、過程可靠性和減少的設備組成部分時提供一種上述那樣的方法和設備，該方法和設備將該產物供較長的停留時間使用。 液態硫酸被用作溶劑，並且在尤其連續驅動的單軸或者雙軸反應器(Ein-oder
Zweiwellenreaktor)中至少實現混合、均勻化和去氣，以實現這個目的。 因此，不用考慮直到現在為止還需要使硫酸冷卻到凝結點以下，這使得整個方法
十分簡單化並且費用低。 此外，直到現在為止通常使用單軸反應器，但是該單軸反應器的剪切速度受到限制，並且它的扭矩消耗也受到限制。與此相反，通過雙軸反應器，例如通過公開在EP0517068中的公司List的Typ CRP或者CKR的雙軸反應器獲得非常好的結果，特別地，這涉及到產物在反應器內的停留時間、較大的反應器容積、自由的產物表面和系統的耐用性。特別強調的是，在唯一的一個反應器內進行該三個工藝步驟即混合、均勻化和去氣。也可以僅為預混合設置一個獨立的混合器。 在捏合時，通過較大的產物表面能很好地去氣和使表面翻新徹底。 在雙軸捏和裝置中，兩個軸可以以相同的速度或者也可以以不同的速度被操作，
因此與在單軸反應器中的相比，產物的剪切速度和混合明顯要好得多。此外，在雙軸反應器
內幾乎沒有不起作用的區域，在該區域內可以形成產物沉積物，然後該產物沉積物保留在
反應器內並且可以導致產物的降解。
本發明的其它特徵尤其涉及液態硫酸和聚合體粉末的輸入順序。計量順序的順序 被證明恰巧導致明顯改善。可以使首先被輸入的聚合體粉末與後面被輸入的硫酸進行特別 強烈的混合。粉末成分均勻地被硫酸包住。


圖1是用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的本發明方法的示意性方框圖解。
圖2是用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的本發明方法的另一個實施例的 示意性方框圖解。 圖3是用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的設備的另一個實施例的示意性 方框圖解。
1 :反應器 2 :輸入接管 3:輸入接管 4:餘汽罩
5:卸載裝置 6:混合器
7:計量接管 8:計量接管
9 :軸 10 :排出孔 11 :輸入接管 12 :預冷卻器
具體實施例方式
本發明的其它優點、特徵和細節由優選實施例的下面描述及參照附圖來給出。在 附圖中，圖1是本發明用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的方法的示意性方框圖；圖2 是本發明用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的方法的另一個實施例的示意性方框圖； 圖3是本發明用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的設備的另一個實施例的示意性方 框圖。 —種用來製造用於生產聚合纖維的紡紗溶液的本發明設備在中央處具有一個雙 軸(zweiwelligen)反應器1，與它例如在EP0517068中所描述的那樣。該反應器1具有兩 個輸入接管2和3，其中輸入接管3被用於液態硫酸，而輸入接管2被用來添加粉末狀的聚 合體。預冷卻器12可以接入到溶劑的輸入管道中。 此外，在反應器上還可以看見餘汽罩4，在混合和均化反應器1內的產品時，通過 該餘汽罩4除去現存的氣體。 卸載裝置5與反應器1相連接。它在本實施例中形成為雙軸卸載裝置。通過它， 來自反應器1的混合產物到達沒有詳細示出的泵，該泵通過相應的噴嘴來壓出混合產物以 製造纖維。 圖2的本發明裝置的實施例與圖1的不同之處在於，在反應器1之前的聚合體和 硫酸的預混合在混合器6內進行，然後使該混合產物已被預混合，及優選通過一個唯一的 輸入接管11來計量地被輸入到反應器1中。聚合體和硫酸通過兩個計量接管7和8被儲 入到混合器6中。 圖3的本發明設備的實施例與圖2的不同之處在於，單軸(einwellige)卸載螺旋 式輸送機5. 1與反應器1相連接，該輸送機的軸9沿著軸向延伸到反應器1。因此，在排出 孔10和反應器1的內部之間建立壓力，以使混合產物可以連續地從反應器1中被排出。
本發明的工作原理如下 在所示的圖1的實施例中，在連續的反應器1中，尤其在公司List的混合捏和機 中，藉助Typ CRP或者CKR通過輸入接管2和3來輸入硫酸和聚合物粉末、尤其是聚對苯二 甲酸對苯二酯(p-Polyphenyl-Ter印hthalamid) (PPTA)。該反應器與兩個水平布置的、具有 相應捏和元件的軸相合作，其中不僅外殼體可以加熱，而且軸也可以加熱，及在必要時捏和 元件可以加熱。 與溶劑一在這種情況下是硫酸——產生緊密接觸的聚合物粉末釋放一定的溶 液焓。該熱量與通過反應器壁和捏和軸與接觸加熱輸送量相結合，從而導致快速地加熱和 熔化該混合物。 在這種情況下，它同時從輸入接管2、3沿著卸載裝置5的方向進行輸送。在輸送 期間，又使混合產物去氣，其中氣體通過餘汽罩4被排出。如此深深地被徹底攪拌過的產物 通過卸載裝置5來排出。 根據圖2的實施例，使聚合體粉末與硫酸進行預混合。在這種情況下事實證明，在 這種順序中，聚合體粉末和硫酸之間的混合是很強烈的。首先，已經被預混合過的產物被輸 入到反應器l中，在那裡被均勻化並且被去氣。這種排出又通過卸載裝置5來實現，但是， 也可以如圖3所示那樣，使用一個單軸卸載裝置5. 1。
權利要求
一種製造用於生產聚合纖維、尤其是紡綸纖維的紡紗溶液的方法，其中聚合體被加入有溶劑、被混合、被熔化、被均勻化並且被去氣，之後被排出，其特徵在於，液態硫酸被用作溶劑，並且在尤其連續運轉的單軸或者雙軸反應器(1)中至少實現混合、均勻化和去氣。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在真空下實現聚合體和硫酸的處理。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，硫酸與聚合體在混合器(6)內被預混合，之後計量地被供給到反應器(1)中。
4. 根據權利要求1至3中任一所述的方法，其特徵在於，混合的溶液焓同時被用來加熱該產物。
5. 根據權利要求1至4中至少一個所述的方法，其特徵在於，在整個捏合區域長度上實現均勻地去氣。
6. 根據權利要求1至5中至少一個所述的方法，其特徵在於，與過去的方法相比，該產物在捏合裝置中具有明顯較長的停留時間。
7. —種用來實現如權利要求1至6中至少一個所述方法的設備，其特徵在於，該單軸或者雙軸反應器(1)具有一個用來混合聚合體和硫酸的輸入接管(11)或者用於聚合體和硫酸的、兩個分開的輸入接管(2、3)。
8. 根據權利要求7所述的設備，其特徵在於，在雙軸反應器(1)中，使兩個軸同步地旋轉。
9. 根據權利要求7或8所述的設備，其特徵在於，混合器(6)串接反應器(1)。
10. 根據權利要求7至9中至少一個所述的設備，其特徵在於，具有優選為可變轉速的一個單軸或者雙軸卸載裝置(5)與反應器(1)相連接。
11. 根據權利要求7至9中至少一個所述的設備，其特徵在於，反應器(1)包括單軸的卸載螺旋式輸送機(5. l)，該輸送機的旋轉軸(9)軸向平行於反應器(1)的軸地延伸，並且該螺旋式輸送機與兩個捏合軸中的一個相固定連接。
全文摘要
一種製造用於生產聚合纖維、尤其是紡綸纖維(p-Aramid-Fser)的紡紗溶液的方法，其中聚合體被加入有溶劑、被混合、被熔化、被均勻化並且被去氣，之後被排出，液態硫酸被用作溶劑，並且在尤其連續運轉的單軸或者雙軸反應器(1)中至少實現混合、均勻化和去氣。
文檔編號B29C47/38GK101784702SQ200880016161
公開日2010年7月21日 申請日期2008年5月14日 優先權日2007年5月14日
發明者託馬斯·伊森史密德, 皮埃爾·裡奇迪, 雷恩哈德·蓋斯勒 申請人:利斯特股份公司