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专利号: 2022107592955
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 天然或人造的线或纤维;纺纱或纺丝
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的装置,其特征在于,包括挤压机和纺丝机,所述挤压机包括筒体和设置在所述筒体内相互啮合的三个螺杆,呈并列型或三角形排列,所述螺杆分为多个功能区,沿其轴向依次为进料段、熔融混炼段、屏障段、成膜脱水段、熔体输送段,所述筒体外每个功能区对应一个温控组件,所述筒体对应所述成膜脱水段设有脱挥口,所述脱挥口连接有负压系统,所述挤压机与所述进料段相对应的位置设有进料口,所述挤压机的出料口与所述纺丝机的进料口相连通;

所述螺杆的总长度L和成膜元件外直径D的比值L/D为23 30;

~

所述熔融混炼段长度为6.6D,由4个正向螺旋元件和3个捏合块元件组成;4个正向螺旋元件沿熔体输送方向导程为1D、0.75D、0.75D、0.5D;每个捏合块元件的长度为1.2 D,捏合片厚度为0.2 D,捏合片错列角沿熔体输送方向分别为30°、60°、90°;聚合物在此段停留时间为0.3 3s,快速熔融;

~

所述屏障段长度,由1个反向螺旋元件组成,导程为0.25 0.6D;

~

所述成膜脱水段长度为6D,由3段导程为2D的正向螺旋元件组成,元件螺旋角为36.5°,螺槽深度为0.12D,螺棱厚度为0.12D;此段和筒体以及设置在此段上方的脱挥口组成水蒸发室;聚合物熔体在2D的正向螺旋元件控制下形成厚度0.8 2um的熔体薄膜结合负压作用,~实现熔体中水份在0.2 1s时间范围内快速脱除。

~

2.如权利要求1所述的一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的装置,其特征在于,所述进料段的长度为4 6.5D,进料段依次由3 5个沿螺杆组件长度方向的正向螺旋元~ ~件组成,沿熔体输送方向导程分别为1.5D、1.5D、1D或1.5D、1.5D、1.5D、1D或1.5D、1.5D、

1.5D、1D、1D。

3. 如权利要求1所述的一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的装置,其特征在于,所述熔体输送段长度为7 10D,所述熔体输送段由7 9个正向螺旋元件组成,沿熔体输~ ~送方向导程范围为0.75 1.5 D,最后3或4个元件为导程为0.75D 的重复元件。

~

4.如权利要求1所述的一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的装置,其特征在于,所述温控组件包括加热块和所述筒体壁中的冷却水通道和温控传感器。

5.如权利要求1所述的一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的装置,其特征在于,所述负压系统包括真空泵,所述真空泵与所述脱挥口相连通。

6.一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的方法,其特征在于,使用权利要求

1‑5任一项所述的装置,具体方法如下:将聚酯切片或聚酰胺切片喂入挤压机,切片在所述进料段经加热和螺杆剪切作用下塑化熔融,经屏障段混合均匀并建立较高的熔体压力,在成膜脱水段熔体压力下降并快速成膜,并由负压系统快速脱除聚合物熔体表界面的水分,脱水后的熔体输送至纺丝机流出并牵伸制备出聚酯/聚酰纤维;

其中,所述进料段温度:200‑255℃,熔融混炼段温度:230‑265℃,屏障段温度:240‑260℃,成膜脱水段温度:245‑265℃,熔体输送段温度:255‑270℃;螺杆转速为100‑600 r/min;

纺丝机的纺丝组件温度250‑270℃。

7.如权利要求6所述的一种切片纺免干燥制备聚酯纤维或聚酰胺纤维的方法,其特征在于,所述负压系统的真空度控制在10‑60 kPa。