液相增粘熔體直紡滌綸工業絲技術
一、技術名稱:液相增粘熔體直紡滌綸工業絲技術
二、技術所屬領域及適用范圍:紡織行業 滌綸工業絲生產企業
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
與民用絲相比,滌綸工業絲要求聚酯纖維斷裂強度大、模量高、尺寸穩定性好,因此需要制備高粘聚酯熔體,然后進行紡絲拉伸。目前,滌綸工業絲生產技術普遍采用的是基于“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絲技術實現了由基礎聚合工藝直接到增粘工藝,減少了中間環節,極大的降低了從聚酯纖維聚合到紡絲過程的能耗。
四、技術內容
1.技術原理
該技術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,在液體狀態下通過管式降膜并脫除小分子繼續進行縮聚反應(溫度280℃左右,時間45-90min),獲得高粘聚酯熔體后進行紡絲拉伸,實現連續紡絲過程。與傳統間接紡絲相比,該技術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,大幅降低了工業絲生產能耗。同時,突破切片紡螺桿容量的限制,可實現單紡位產能提升50%以上。
2.關鍵技術
(1)垂直管外降膜的聚酯立式液相縮聚工藝技術;
(2)年產20萬t液相增黏熔體直紡滌綸工業絲成套裝備制造技術;
(3)大容量、柔性化、重旦多頭紡絲技術。
3.工藝流程
液相增粘熔體直紡滌綸工業絲技術工藝流程見圖 1。
五、主要技術指標
1. 單紡位最大總纖度:24000D;
2. 單位產品能耗: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、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術獲得 8 項國家發明專利和 5 項實用新型專利;于 2010 年通過中國紡織工業協會組織的科技成果鑒定,2012 年獲得紡織工業協會科技進步一等獎,2014 年獲得浙江省技術發明獎一等獎和 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絲生產線投產至今,熔體直紡產能達到已達 50 萬 t,約占全球滌綸工業絲產能的 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 20 萬 t 液相增粘熔體直紡滌綸工業絲
技術提供單位: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
技術提供單位:浙江古纖道新材料股份有限公司
建設規模:年產 20 萬 t 滌綸工業絲。建設條件:具備 PET 聚酯聚合裝置。主要建設內容:年產 20 萬 t 工業絲生產線。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、酯化余熱利用系統。項目總投資額為12 億元(與同等規模固相增粘工藝相比投資略低),建設期為 2 年,年節能量約為3.14 萬 tce,年碳減排量約 8.29 萬 tCO2 。年經濟效益 20 億元以上,其中節能產生的經濟效益約為 2000 萬元。
典型案例 2
案例名稱:年產 50 萬 t 聚酯配套 30 萬 t 液相增粘熔體直紡滌綸工業絲生產線
技術提供單位:浙江古纖道新材料股份有限公司
建設規模:年產 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。主要建設內容:年產 50 萬 t 聚酯配套 30 萬 t 液相增粘滌綸工業絲生產線。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,年節能量約 3.74 萬 tce,年碳減排量約 9.87 萬 tCO2 。年經濟效益 30 億元,其中節能產生的經濟效益約為3000 萬元。
八、推廣前景及節能減排潛力
目前,該技術的推廣比例為 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參數: