一种阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统的制作方法

本实用新型涉及一种阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统，属于化纤生产技术领域。

背景技术：

普通涤纶需要用分散染料高温高压染色，能耗高还对纤维、面料产生不良影响。阳离子可染涤纶纤维采用色谱齐全、色泽鲜艳、价格低廉、染色工艺简单的阳离子染料，而且实现了常压沸染，降低了染色能耗及污染，体现了巨大的技术进步。但阳离子可染涤纶由于因三单体的引入而热稳定性降低、熔体流动性差，生产难度大，成本高，面市以来市场需求一直不大，只是一些小型间歇聚酯及切片纺涤纶短纤维厂家在生产。随着社会低碳节能环保的绿色发展理念的进步，阳离子可染涤纶短纤维近几年进入快速发展阶段，市场需求进入10万吨/年的级别，大规模生产成为趋势。这就给低成本、简化流程的直接纺工艺路线带来了机会。此外，由于特性差异，阳离子可染纤维生产过程产生的废料不能与广受欢迎的普通涤纶废料混用，需要设计专门的在线回用装置进行回收利用，减少固废处理负担的同时变废为宝。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种低成本、简化流程的阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统，它包括主生产系统和废料回收系统，所述主生产系统包括聚酯装置，所述聚酯装置出料口连接设置有主熔体管路，所述主熔体管路上自前至后依次设置有熔体过滤器、前熔体冷却器、增压泵机组和后熔体冷却器，所述主熔体管路末端通过熔体分配系统连接设置有涤纶短纤维纺丝机组；

所述废料回收系统包括螺杆挤压机，所述螺杆挤压机进料口连接设置有废料进料管路和辅料添加管路，所述废料进料管路上自前至后依次设置有废料投料装置和废料结晶干燥机组，所述辅料添加管路上设置有辅料计量添加装置，所述螺杆挤压机出料口连接设置有废料出料管路，所述废料出料管路上自前至后依次设置有废料熔体过滤器和废料熔体计量注入泵，所述废料出料管路末端与主熔体管路相连接。

可选的，所述废料出料管路的注入点位于前熔体冷却器和增压泵机组之间。

可选的，所述注入点与增压泵机组之间设置有第一静态混合器。

可选的，所述第一静态混合器采用smx型静态混合器。

可选的，所述熔体分配系统包括多个分配管，每个分配管上连出多个分支管，所述涤纶短纤维纺丝机组包括多个纺丝箱体，所述分支管与纺丝箱体一一对应。

可选的，所述分配管和分支管上均设置有第三静态混合器。

可选的，所述第三静态混合器采用sk型静态混合器。

可选的，所述废料回收系统还包括废料粉碎装置和废料摩擦装置，废块经废料粉碎装置粉碎筛选后回用，废丝清洗油剂后经废料摩擦装置摩擦造粒后回用。

可选的，经废料粉碎装置处理后的粉碎料和废料摩擦装置处理后的摩擦料按一定比例投入废料投料装置内。

可选的，所述废料粉碎装置处理后的粉碎料和废料摩擦装置处理后的摩擦料通过人工或自动化方式投入废料投料装置内。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型一种阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统，其生产过程取消了聚酯熔体切粒包装、仓储、运输以及再重新结晶干燥、熔融挤压等环节，通过在聚合后直接纺丝的方法生产阳离子可染涤纶短纤维；

2、本实用新型采用两级熔体冷却器设计，熔体输送温度控制更为精细，在保持熔体流动性的同时，大大降低了阳离子可染聚酯热稳定性差的危害；

3、本实用新型采用smx式和sk式静态混合器组合，确保了熔体的均匀性和稳定性，消除了阳离子可染聚酯熔体流动性不好的影响，确保纺丝出来的原丝品质均匀稳定；

4、本实用新型的在线回用系统能够对生产过程产生的阳离子可染聚酯废料进行回收利用，减少了固废处理负担的同时变废为宝，降低了生产成本，实现了低碳环保理念。

附图说明

图1为本实用新型一种阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统的结构示意图。

其中：

主生产系统1

聚酯装置101

主熔体管路102

熔体过滤器103

前熔体冷却器104

增压泵机组105

后熔体冷却器106

熔体分配系统107

分配管107.1

分支管107.2

涤纶短纤维纺丝机组108

纺丝箱体108.1

第一静态混合器109

第二静态混合器110

第三静态混合器111

废料回收系统2

螺杆挤压机201

废料进料管路202

辅料添加管路203

废料投料装置204

废料结晶干燥机组205

辅料计量添加装置206

废料出料管路207

废料熔体过滤器208

废料熔体计量注入泵209

废料粉碎装置210

废料摩擦装置211。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种阳离子可染涤纶短纤维直接纺生产系统，它包括主生产系统1和废料回收系统2，所述主生产系统1包括聚酯装置101，所述聚酯装置101出料口连接设置有主熔体管路102，所述主熔体管路102上自前至后依次设置有熔体过滤器103、前熔体冷却器104、增压泵机组105和后熔体冷却器106，所述主熔体管路102末端通过熔体分配系统107连接设置有涤纶短纤维纺丝机组108；

所述废料回收系统2包括螺杆挤压机201，所述螺杆挤压机201进料口连接设置有废料进料管路202和辅料添加管路203，所述废料进料管路202上自前至后依次设置有废料投料装置204和废料结晶干燥机组205，所述辅料添加管路203上设置有辅料计量添加装置206，所述螺杆挤压机201出料口连接设置有废料出料管路207，所述废料出料管路207上自前至后依次设置有废料熔体过滤器208和废料熔体计量注入泵209，所述废料出料管路207末端与主熔体管路102相连接；

所述废料出料管路207的注入点位于前熔体冷却器104和增压泵机组105之间；

所述注入点与增压泵机组105之间设置有第一静态混合器109；

所述第一静态混合器109采用smx型静态混合器；

所述后熔体冷却器106与熔体分配系统107之间设置有第二静态混合器110；

所述第二静态混合器110采用sk型静态混合器；

所述熔体分配系统107包括多个分配管107.1，每个分配管107.1上连出多个分支管107.2，所述涤纶短纤维纺丝机组108包括多个纺丝箱体108.1，所述分支管107.2与纺丝箱体108.1一一对应；

所述分配管107.1和分支管107.2上均设置有第三静态混合器111；

所述第三静态混合器111采用sk型静态混合器；

所述废料回收系统2还包括废料粉碎装置210和废料摩擦装置211，废块经废料粉碎装置210粉碎筛选后回用，废丝清洗油剂后经废料摩擦装置211摩擦造粒后回用；

经废料粉碎装置210处理后的粉碎料和废料摩擦装置211处理后的摩擦料按比例投入废料投料装置204内；

所述废料粉碎装置210处理后的粉碎料和废料摩擦装置211处理后的摩擦料通过人工或自动化方式投入废料投料装置204内。

其生产方法如下：

首先将所需原料投入聚酯装置内，经聚酯装置进行聚合反应产生的阳离子可染聚酯熔体从聚酯装置出料口被送入主熔体管路，依次经熔体过滤器滤除杂质，前熔体冷却器对熔体进行降温，增压泵组件控制熔体输送压力稳定，后熔体冷却器对熔体温度做进一步调控，然后通过熔体分配系统进入涤纶短纤维纺丝机组进行纺丝；纺丝过程中产生的废料经处理后形成废料熔体注入主熔体管路，废料熔体与主熔体管路内熔体混合后共同参与纺丝；

纺丝过程中会产生废块和废丝，其中废块经废料粉碎装置粉碎筛选形成粉碎料后回用，废丝清洗油剂后经废料摩擦装置摩擦造粒形成摩擦料后回用；

粉碎料和摩擦料按一定比例投入废料投料装置，然后风送至结晶干燥机组进行预结晶及去除水分；干燥好的废料和辅料计量添加装置定量加入的稳定剂混合后进入螺杆挤压机进行熔融挤压，熔化形成的废料熔体进入废料出料管路，经废料熔体过滤器滤除杂质后被废料熔体计量注入泵定量注入主熔体管路；

废料熔体注入点选在增压泵机组前，一方面该点压力较低易于注入，另一方面两路熔体经过增压泵的碾压可以混合的更好；

在注入点和增压泵机组之间设置有第一静态混合器，使废料熔体和主熔体管路内的熔体能混合均匀；

考虑到阳离子可染聚酯热稳定性较差，温度过高易产生热裂解；而其流动性又不好的情况，温度过低阻力大，压力降大，流动状态也不理想，因而主熔体管路内熔体输送过程温度一般控制在285±3℃为佳；

阳离子可染聚酯熔体流动性不好，管壁滞留效应更明显，因而在熔体分配系统每个分配管和分支管上均设置了第三静态混合器，使熔体尽可能均匀稳定地进入纺丝机组的每个部位进行纺丝。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。