液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲技術(shù)
一、技術(shù)名稱:液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲技術(shù)
二、技術(shù)所屬領域及適用范圍:紡織行業(yè) 滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)企業(yè)
三、與該技術(shù)相關的能耗及碳排放現(xiàn)狀
與民用絲相比,滌綸工業(yè)絲要求聚酯纖維斷裂強度大、模量高、尺寸穩(wěn)定性好,因此需要制備高粘聚酯熔體,然后進行紡絲拉伸。目前,滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)技術(shù)普遍采用的是基于“基礎聚合—冷卻切?!獨廨斔汀滔嘣稣场輻U熔融—紡絲”的切片紡絲工藝。液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲技術(shù)實現(xiàn)了由基礎聚合工藝直接到增粘工藝,減少了中間環(huán)節(jié),極大的降低了從聚酯纖維聚合到紡絲過程的能耗。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
該技術(shù)在獲得低粘聚酯熔體后,將低粘聚酯熔體直接輸送至液相增粘釜,在液體狀態(tài)下通過管式降膜并脫除小分子繼續(xù)進行縮聚反應(溫度280℃左右,時間45-90min),獲得高粘聚酯熔體后進行紡絲拉伸,實現(xiàn)連續(xù)紡絲過程。與傳統(tǒng)間接紡絲相比,該技術(shù)省去了切片紡工藝中熔體冷卻切粒-輸送-擠壓熔融等過程的方案升級成,大幅降低了工業(yè)絲生產(chǎn)能耗。同時,突破切片紡螺桿容量的限制,可實現(xiàn)單紡位產(chǎn)能提升50%以上。
2.關鍵技術(shù)
(1)垂直管外降膜的聚酯立式液相縮聚工藝技術(shù);
(2)年產(chǎn)20萬t液相增黏熔體直紡滌綸工業(yè)絲成套裝備制造技術(shù);
(3)大容量、柔性化、重旦多頭紡絲技術(shù)。
3.工藝流程
液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲技術(shù)工藝流程見圖 1。
五、主要技術(shù)指標
1. 單紡位最大總纖度:24000D;
2. 單位產(chǎn)品能耗:255.35kgce/t;
3. 增粘后高粘聚酯熔體:特性粘度 IV 1.0dl/g 左右,端羧基含量26mol/t 左右;
4. 直紡滌綸工業(yè)絲物性指標:纖度范圍 100-12000D,高強型斷裂強度≥8.0cN/dtex;低縮型斷裂強度:7.2cN/dtex 左右。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀
該技術(shù)獲得 8 項國家發(fā)明專利和 5 項實用新型專利;于 2010 年通過中國紡織工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒定,2012 年獲得紡織工業(yè)協(xié)會科技進步一等獎,2014 年獲得浙江省技術(shù)發(fā)明獎一等獎和 2014 年度桑麻獎一等獎。自 2011 年 7月全球首條 20 萬 t 級液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)線投產(chǎn)至今,熔體直紡產(chǎn)能達到已達 50 萬 t,約占全球滌綸工業(yè)絲產(chǎn)能的 30%。
七、典型應用案例
典型用戶:浙江古纖道新材料股份有限公司、浙江綠色纖維有限公司
典型案例 1
案例名稱:年產(chǎn) 20 萬 t 液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲
技術(shù)提供單位:浙江古纖道新材料股份有限公司
在線粘度計傳感器
在線粘度二次表
技術(shù)提供單位:浙江古纖道新材料股份有限公司
建設規(guī)模:年產(chǎn) 20 萬 t 滌綸工業(yè)絲。建設條件:具備 PET 聚酯聚合裝置。主要建設內(nèi)容:年產(chǎn) 20 萬 t 工業(yè)絲生產(chǎn)線。主要設備:五釜聚合裝置、液相增粘釜、紡絲卷繞設備、酯化廢水處理系統(tǒng)、酯化余熱利用系統(tǒng)。項目總投資額為12 億元(與同等規(guī)模固相增粘工藝相比投資略低),建設期為 2 年,年節(jié)能量約為3.14 萬 tce,年碳減排量約 8.29 萬 tCO2 。年經(jīng)濟效益 20 億元以上,其中節(jié)能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益約為 2000 萬元。
典型案例 2
案例名稱:年產(chǎn) 50 萬 t 聚酯配套 30 萬 t 液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)線
技術(shù)提供單位:浙江古纖道新材料股份有限公司
建設規(guī)模:年產(chǎn) 50 萬 t 聚酯,其中液相增粘熔體直紡部分 30 萬 t。建設條件:具備 PET 聚酯聚合裝置。主要建設內(nèi)容:年產(chǎn) 50 萬 t 聚酯配套 30 萬 t 液相增粘滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)線。主要設備:4 釜聚合裝置、12 個液相增粘釜、114 個紡位。項目總投資額為 15 億元,項目建設期間為 2 年,年節(jié)能量約 3.74 萬 tce,年碳減排量約 9.87 萬 tCO2 。年經(jīng)濟效益 30 億元,其中節(jié)能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益約為3000 萬元。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
目前,該技術(shù)的推廣比例為 30%,預計未來 5 年推廣比例將達到 45%,可形成的年節(jié)能能力約 10 萬 tce,年碳減排能力 26 萬 tCO2 。
英國海默生在線粘度計技術(shù)參數(shù):