原位聚合法生产全消光涤纶长丝技术
发布日期：2021-01-07 09:20
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成果登记表
| 成果名称 | 原位聚合法生产全消光涤纶长丝技术 | |||
| 成果登记号 | DJ105052021Y0032 | 知识产权 | 国际先进 | |
| 完成单位 | ||||
| 序号 | 单位名称 | 通讯地址 | ||
| 1 | 桐昆集团股份有限公司 | 浙江省桐乡市洲泉镇昆鸣路188号 | ||
| 完成人 | ||||
| 序号 | 姓名 | 工作单位 | 对成果的贡献 | |
| 1 | 朱伟锴 | 桐昆集团股份有限公司 | 项目总指挥 | |
| 2 | 王国良 | 桐昆集团股份有限公司 | 项目副总指挥 | |
| 3 | 张桂萍 | 桐昆集团股份有限公司 | 研发执行 | |
| 4 | 沈映华 | 桐昆集团股份有限公司 | 工艺优化设计 | |
| 5 | 张国强 | 桐昆集团股份有限公司 | 聚合主管 | |
| 6 | 王亚江 | 桐昆集团股份有限公司 | 纺丝主管 | |
| 7 | 徐敏标 | 桐昆集团股份有限公司 | 数据统计与分析 | |
| 成果公报内容（成果简介、创新突破点、同行认可、引用情况、应用情况等） | ||||
| 伴随合成纤维工业以及科学技术的进一步发展，人们对作为第一大合成纤维的涤纶需求日益增长，特别是近几年全消光涤纶长丝随着后整理技术的突破和人们消费观念的更新，市场需求量快速增长。为进一步提高产品应用价值，提高市场竞争力，考虑到目前市场上全消光涤纶长丝采用的基本都是熔体管线母粒添加注射法或切片法生产技术，由于母粒法工艺路线的局限性，存在二氧化钛（TiO2）分散均匀性差、染色M率低、生产成本高等一系列问题，导致无法进行规模化生产。针对以上问题，我们组织技术力量进行了详细的研究、论证，制定了周密的实施计划，于2019年在全球首套“一头三尾”的全差别化聚酯装置上，开发了原位聚合法生产全消光涤纶长丝技术。经过装置参数的逐步调优和相关难点的攻克，纺丝生产稳定可控，产品质量优异，单位利润明显提升。该项技术主要有以下几个方面创新点： 1、技术创新 (1)采用了消光剂母液配制和离心工艺结合的技术。 摒弃了传统的二氧化钛研磨配制工艺，采用新型55%浓度的二氧化钛母液配制20%浓度原液的工艺，结合离心机分离技术和原液静置静电释放处理，最大限度的去除了二氧化钛悬浮液中粒径较大的颗粒，使得原液中的二氧化钛粒径更趋合理，同时减少了配制搅拌过程中带来静电引起的二氧化钛颗粒团聚现象，减少了纺丝断头数量，大大提升了纺丝纺况，降低了废丝率。 (2)熔体出料泵出口采用了双熔体过滤器过滤技术 针对全消光中二氧化钛浓度高的特点，我们采用了并联式双熔体过滤器的设计，这样不但有效的最大限度的去除了熔体的凝聚粒子，而且还大大延长了熔体过滤器的使用周期，减少了切换频率，进而减少了对纺丝纺况的影响。较之于母粒法加工全消光纤维组件周期为25-30天，而采用原位聚合法生产工艺的双联熔体过滤器设计纺丝组件周期达到2个月以上。 2、工艺创新 (1)设计了新的注射添加工艺，二氧化钛分散的均匀性提升。 根据无机添加材料密度与聚酯本体密度比较，来研究其在聚酯中的分散与团聚，沉降规律及本身的稳定性，开发在低聚物输送管线中添加方案、注射口防堵和自动切换技术，以及动静态混合器结合强制分散技术，有效的抑制了无机功能组分的团聚与沉降，使得二氧化钛在低聚物中的分布更加均匀。 (2)打破了传统聚合工艺参数控制思路，有效提升聚合装置的稳定性和全消光熔体的纺丝适纺性。 全消光产品的二氧化钛浓度是半光产品的10倍左右，加上配制浓度是20%，这样也就有大量的稀释乙二醇伴随进入到低聚物管线中。由于采用的低聚物管线的添加技术，加上低聚物管线上还设计有进一步提升低聚物各添加剂混合均匀性的均化器，这样在很大程度上强化了后期酯化过程，使得熔体中的端羧基比较低，纺丝纺况差。根据这一特殊现象，在保证其他生产线稳定的情况下，我们对酯化酸值进行了较大幅度的优化，同时对均化器热媒温度进行调优，削弱其加热作用，同时对预聚工段的参数进行了针对性的合理设置，使得聚合装置的稳定性得到了很大提升，实现了长期连续化生产，同时熔体的端羧基逐步提升到了38左右，纺丝纺况明显得到改善，优等率提升。 3、设备创新 消光剂悬浮液配置设备的改造：通过增加离心、静电释放设备，保证了消光剂在体系中的均匀分散。 “原位聚合法生产全消光涤纶长丝技术”项目的成功开发，实现了全消光涤纶长丝熔体直纺法生产工艺的成熟化，突破了国内高质量全消光涤纶产品生产技术的瓶颈；进一步提高产品附加值，改变传统全消光涤纶产品质量不稳定、利润低的现状，提高国内化纤企业的市场竞争能力；在提高企业经济效益的同时，实现项目的再投资，提升就业人员数量，提高国家税收，实现节能减排，保护环境。提高了国内化纤企业技术开发能力，实现高附加值高功能性纤维的研究开发速度，为中国由化纤大国转型为化纤强国奠定基础。 | ||||
| 评价（鉴定、验收）委员会名单 | ||||
| 序号 | 姓名 | 单位 | 专业领域 | 职称 |
| 1 | 王秀华 | 教育部国家重点实验室 | 纺织材料 | 正高 |
| 2 | 张克勤 | 苏州大学 | 纺织材料 | 正高 |
| 3 | 傅燕尔 | 浙江省化纤行业协会 | 纺织材料 | 正高 |
| 4 | 吕汪洋 | 浙江理工大学 | 纺织材料 | 副高 |
| 5 | 邵正丽 | 东华大学 | 化学纤维 | 正高 |
| 组织评价单位:浙江省经济和信息化厅 | ||||
| 评价（鉴定、验收）意见 | ||||
| 经桐昆集团股份有限公司申请，桐乡市经信局于2020年11月28日在桐乡组织召开了省级重点技术创新项目“原位聚合法生产全消光涤纶长丝技术”（立项文号：浙经信技术[2019]169号）验收（鉴定）会。验收（鉴定）委员会听取了项目技术及工作总结报告、检测报告、科技查新报告、用户使用报告等汇报，审查了相关资料，察看了产品实样，经讨论，形成验收（鉴定）意见如下： 1、提供的技术文件和资料完整、规范，符合验收（鉴定）要求。 2、项目是在一头三尾的柔性化聚酯装置上，采用原位聚合法生产全消光聚酯熔体及直纺POY。通过研究TiO2母液的调配和离心过滤技术、低聚物在线添加的双注射口和动静态相结合的混合技术、并联式双熔体过滤器过滤技术等，有效改善了TiO2的分散性和纤维的可纺性及内在质量。项目在工艺技术和关键设备改造上有创新，已授权实用新型专利5项，受理发明专利1项，其工艺技术达到国际先进水平。 3、产品经国家纺织服装产品质量监督检验中心（浙江）检测，所测指标符合FZ/T 54106-2018《全消光涤纶预取向丝》标准和立项文件所列主要技术指标要求。产品投放市场，用户反映良好，经济和社会效益明显。 4、企业已通过ISO9001：2015质量管理体系、ISO14001：2015环境管理体系和ISO45001:2018职业健康安全管理体系认证,生产设备、工艺技术、检测手段及环保措施满足批量生产的要求。 验收（鉴定）委员会认为，该项目的实施是成功的，同意通过验收（鉴定）。 | ||||
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