美國開發用于生產滌綸工業絲的新型SSP系統
聚酯長絲和短纖的生產在原料、設備和工藝技術等方面持續出現了新的進展,聚酯工業絲不算是新品種,但在過去十年里,在質量、性能和價格等方面都有了巨大的進步;在造紙業濾網、汽車業氣囊、座位帶和輪胎簾線等行業中廣泛應用。在各產業和汽車業的應用中,要求聚酯長絲具有高強模量和低熱收縮的性能,同時還要求其聚合物為均質物,而且質量穩定,價格低廉。但在采用紡絲級聚酯切片制作高強模量長絲時,卻顯得分子量不足,需要提高。令紡絲級聚酯切片在保持固態、并在高溫和惰性氣體下,即可提高分子量,此即固相縮聚,即SSP。 幾十年前,SSP為批量工藝,其干燥過程采用帶夾套的雙錐體旋轉式真空干燥器,其日產能力在5-15噸之間;后來又發展為半連續工藝,日產能力提高到10-25噸之間;由于工業絲的需求增長,便出現了連續工藝,日產能力提高到40噸;目前,連續SSP裝置的日產能力已超過150噸。美國Bepex公司致力于開發、生產連續SSP裝置的設備和技術。 現將此系統中主要設備的特點和功能介紹如下: Solidaire結晶器 Bepex的Solidaire結晶器是臥式的帶有機械螺旋漿的圓筒形設備,它可將聚酯切片連續加熱和結晶,外殼設有傳熱夾套,可用蒸汽和熱媒加熱,并在低于或高于大氣壓力下操作。攪拌軸上裝了狹窄的、扁平的、可調節螺距的漿葉;這些漿葉的外緣緊貼圓筒內壁,間隙很小,這就可使物料從進口到出口都沿著設備內壁螺旋式地前行,并使物料表面持續更新,粘接物料受到擊碎。在調節螺旋漿的螺距和轉速時,即可調節物料的停留時間,從數秒鐘到20分鐘不等。傳熱系數在100-500kcal/hr/m2/℃之間。 與流化床不同的是:Solidaire結晶器是緊湊的、節能的、維修工作量少,物料在其中停留時間狹窄。 Torusdisc預熱器 Bepex的Torusdisc預熱器是間接加熱的換熱器,它也是臥式容器,其中設有攪拌器械,以輸送固態物料。容器中設有管式轉子,并垂直地安裝了雙壁盤,這些盤與轉動軸連同夾套的內壁共提供的傳熱面積高達560m2。在運行時,轉動盤與物料間的相對速度提供的傳熱系數為40-80kcal/hr/m2/℃。轉子的轉速可根據優化的傳熱和均勻的混合來設定。用來加熱的熱媒可流經轉動軸、管式轉子、安裝在轉子上的雙壁盤以及容器夾套。固定在轉子上的“犁(plow)”(或稱刮刀)設在各盤之間,可使物料混合均勻,防止物料在傳熱面積上粘結。物料軸向地在環狀空間里輸送至排料口。調節固定在雙壁盤外緣上的葉片,即可控制輸送量。 此預熱器的特點是: 所需的空間小,可減少廠房面積,因為容器中物料持有量高達60-90%;能效高由于傳熱面積大,傳熱速率高,一般可降低能耗75%,代替多臺批量加熱器;維修工作少,這是由于攪拌轉速慢(5-20rpm),無須復雜的密封;借助于出口端溢流堰高度的調節,即可將物料在容器中的停留時間在數分鐘到數小時之間調節。 |