一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺的制作方法



1.本发明涉及无纺布生产技术领域,具体为一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺。


背景技术:



2.为了着力提高常规化纤多种改性技术和新产品研发水平,重点改善涤纶、锦纶、再生纤维素纤维等常规纤维的阻燃、抗菌、耐化学品、抗紫外等性能,提高功能性、差别化纤维品种比重;加快发展定制性产品,满足市场差异化、个性化需求。加快发展工程塑料、膜等非纤用切片及产品,扩大应用领域。加强从原料采购、生产过程到仓储销售的全流程质量管控,提高产品全生命周期质量追溯能力。采用先进适用技术改造提升传统无纺布工艺和装备,缩短工艺流程,减少物流仓储等费用。实现柔性化生产和产品的优质化。实施精细化质量管理,推广在线计量检测控制系统应用,提高产品质量稳定性和一致性。因此需要加大对无纺布的研发工作,但现有的聚合生产出产品还需要冷却、分切、装包、运输到无纺布生产企业,且无纺布生产企业还要储存原料,结晶、干燥、熔融、挤压等工序。同时无纺布企业都是两段式生产油毡基布,(先生产出6.8米坯布进行分切成3.3米,3.3米坯布进行浸渍胶水烘干,形成油毡基布),且将油毡基布分切成3.3米,极大的限制了油毡基布的使用场景,因此设计一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺是很有必要的。


技术实现要素:



3.本发明的目的在于提供一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,包括以下步骤:步骤一,聚酯生产;步骤二,无纺布生产;
5.其中在上述步骤一中,聚酯生产步骤如下:
6.1)浆料配制系统:浆料配制系统为连续调浆、连续供浆的工艺路线;通过浆料液位控制pta旋转阀的转速,使pta连续放料到浆料配置罐,同时按照设定比例向浆料配制罐中加入eg(包括回用的含二甘醇的eg)和乙二醇锑,该过程需搅拌;配置好的浆料送浆料中间罐,再通过螺杆泵打入到酯化1釜;pta放料产生的粉尘经布袋除尘器处理,除尘尾气达标外排;
7.2)酯化系统:酯化系统设置有两段直接酯化反应器,酯化一段反应器反应物料温度在260℃,反应压力在160kpa,反应时间在4h;第一段酯化反应器结束后进入半消光生产线,生产线后接1个酯化二段反应器;第一段直接酯化反应器反应后物料通过压差和位差进入第二段直接酯化反应器进一步酯化反应;酯化二段反应器反应物料温在265℃,反应压力在105kpa,停留时间在1h,半消光生产线在酯化二段反应器生产过程需加入tio2;
8.3)缩聚系统:半消光生产线的酯化工段反应完成物料,送入缩聚反应器,在缩聚反应器中生成具有聚酯特性的大分子链聚合物,半消光生产线的缩聚系统描述如下:缩聚反应分三个阶段,即缩聚1阶段、缩聚2阶段和终缩聚阶段,且缩聚1阶段和缩聚2阶段为预缩聚
阶段;
9.4)熔体输送及过滤:终缩聚反应后的物料通过熔体泵输送,熔体经过滤后经过多通阀分配,直接进入纺丝系统;熔体泵后有粘度测量仪表,测量物料粘度;
10.其中在上述步骤二中,无纺布生产主要分前纺和后纺两部分,前纺主要是将pet聚酯熔体喷丝、牵伸形成丝束,丝束经过铺网、针刺固结得到无纺布;后纺主要是将无纺布浸渍胶水、烘干定型并分切成卷包装;
11.1)前纺步骤如下:一、熔体加压、过滤:从聚酯车间输入的聚酯熔体通过熔体分配管道连续输送到纺丝工位;熔体分配管道包括熔体分配阀、增压泵、熔体过滤器、静态混合器及特殊设计的熔体分配管,以保证熔体到达各个纺丝工位有相同的停留时间,相同且恒定的压力及温度,从而获得均匀的纤维质量;熔体分配工段在检修和非正常状况下,会产生聚酯熔体废胶块,外委综合利用;二、纺丝:熔体分配系统来的聚酯熔体以一定的温度进入由气相热媒(联苯醚蒸汽,来自联苯蒸汽发生器)保温的纺丝箱体,经计量泵定量后以恒定的压力和流量送至纺丝组件;熔体在纺丝组件处过滤和均化后经喷丝板喷出,进入侧吹风室被内侧空气冷却固化为丝束;在该过程中,纤维难免因缠结、断裂而产生固废废丝,外委综合利用;纺丝组件中过滤溶体的过滤砂,作为一般固废外委处置;三、摆丝:经气流牵伸出的丝束由摆丝机、吸风机协同工作,均匀布置;通过plc系统进行精确控制;分丝铺网采用能够横向摆动的机械分丝的方法,选用了先进的线性往复横动机构,取代传统的弧形横动机构,使摆丝频率及摆丝幅度的范围大大提高,以适合生产不同产品的需要;四、成网:采用纺粘专用铺网机,经摆丝机分配出的丝束均匀布置在铺网机的网帘上表面形成纵横交错的纤网;通过plc系统进行精确控制,可以调整油毡基布纵向和横向指标中的数据;实现与预针刺机、主针刺机、张力储布架及自动切边收卷机的同步联动;其中丝束均匀铺网技术:油毡基布对强力的均匀性要求比较高,而强力的均匀性与布面的均匀性密不可分,这对于成网机吸风区的设计和制造提出了更高的要求,丝束出牵伸管后,随摆丝器摆动铺到成网帘上,摆丝器的摆动频率、摆幅及各摆丝器之间的距离和平行度是纤网均匀性的关键;通过设计吸风区结构,调整摆丝器的工艺参数,提高摆丝器摆动频率,保证纤网均匀性和纵横向强度比,满足产品的质量要求;五、针刺:采用纺粘专用高速针刺机,上刺式,双针板结构;采用纺粘专用高速针刺机,下刺式,双针板结构;针刺工序后即制成初成品,采用上下两排辊张力储布机储布;通过plc系统进行精确控制,实现与铺网机、张力储布架及自动切边收卷机同步联动;
12.2)后纺步骤如下:一、热轧初步定型:成网针刺后通过热扎机进行加固粘合、固定成型,即为无纺布;由于热轧机的温度在120℃,而pet的熔点为250~255℃,因此热轧机加固工序的有机废气产生量极小,基本可忽略,其中低温轧压还能有效的固定丝网在布面中的结构、有效的保持产品的稳定性;二、浆槽制浆:采用淀粉蒸汽喷射蒸煮工艺制浆,使用时按玉米淀粉和水1:10的比例制浆(先加水溶解稀释,再通蒸汽催熟);采用人工将大包淀粉投入料仓,在料仓底部装有料斗振动器以方便下料,料仓下方设淀粉溶解系统,由可调速的螺旋输送器将淀粉送入淀粉溶解槽中,加入清水搅拌,清水的添加由浮球阀控制,并安装电磁流量计提供检测信号给喂料螺旋;溶解后淀粉泵送到蒸煮罐,用蒸汽喷射加热器将淀粉液加热到80℃,完成淀粉的糊化;在蒸煮罐的末端安装另一个蒸汽喷射加热器以提升背压,稀释水通过流量计和控制阀在此加入;在稀释后送入连续式蒸煮淀粉储备罐备用;三、上
浆、烘干:经传动装置经过上浆设备上浆,再经过烘桶、圆网烘干,即带上需要的功能,最后是收卷机分切收卷;上浆主要在上浆机内(带浆槽)进行操作,将浆料倒入浆槽中,注意注入口处应放一块过滤网,防止浆料中杂质进入浆槽,致使上浆不均匀,布面不平整;织物边运转边通过浆槽,再经过压辊挤压,浆料进入布面中,同时烘干、分切卷绕完成上浆过程;四、分切收卷:张力储布机储布容量达到40m时,且张力储布机储布容量可根据实际需求进行更改,通过自动切边分切收卷机进行收卷;其设备采用双辊摩擦卷绕,气缸加压盘形刀切边分切,电动盘刀裁断;卷装由双摩擦辊摩擦传动;切边收卷后即成油毡基布成品;所有工序通过plc系统进行精确反馈控制。
13.优选的,所述步骤一2)中,段直接酯化反应器产生的尾气主要含有水、乙二醇、乙醛及二甘醇以及其他物质,均通入酯化蒸汽分离工艺塔,混同塔底酯化蒸汽进入工艺塔塔顶,塔顶温度在101℃,将混合气体中的乙二醇、二甘醇以及其他沸点的物质冷凝为液体流至塔底;工艺塔塔底温度在180℃,不断将塔釜底液中的水、乙醛以及其他物质蒸发进入工艺塔尾气中,经塔顶排出,起到将水、乙醛以及其他物质与乙二醇、二甘醇分离的作用;塔顶含水及乙醛的不凝气经冷凝器进一步冷凝降低压力后,冷凝液及不凝气两相均经管道送汽提系统废液罐缓存,废液罐中废液连续泵入汽提塔中进一步去除废液中的有机物,汽提塔塔底工作温度约103℃,汽提分离出废水中乙醛以及其他有机物质,送厂区导热油炉焚烧处理至达标后外排,汽提塔塔底废水送厂废水处理站处理,汽提尾气送厂区导热油炉焚烧处理至达标后外排。
14.优选的,所述步骤一3)中,预缩聚阶段中,缩聚1反应器为无搅拌立式反应器,主要由二次热媒经内盘管对物料进行加热,反应温度在272℃,压力在10kpa;在此缩聚条件下,物料中的eg和水在物料中较易翻滚、闪蒸逸出,进入到卧式刮板冷凝器中,反应器不配置搅拌器;缩聚1反应器的预聚物通过位差和压差,进入到缩聚2反应器中进一步进行预缩聚反应,缩聚2反应器为卧式带圆盘搅拌的反应器,反应温度在278℃,压力在1kpa。
15.优选的,所述步骤一3)中,缩聚1阶段和缩聚2阶段中使用的缩聚1反应器、缩聚2反应器联合设置了一套联苯蒸发器,通过汽相热媒对两个反应器的夹套进行加热和保温;缩聚1反应器和缩聚2反应器均设置了温度、压力、料位的显示与控制,缩聚1反应器设置两套鼓泡式液位计,缩聚2反应器设置两套鼓泡液位计(一用一备),使两个反应器的物料始终处于监控之下,同时通过自动调节反应器入口控制阀的开度,实现料位的控制与稳定;此外两个反应器均设置两台真空压力变送器,用于测量和控制反应器的压力,并且与热媒泵、联苯蒸发器、真空压力调节阀之间设置联锁控制;缩聚1反应器、缩聚2反应器均设置两套温度变送器,测量物料的温度,并且与二次热媒泵和联苯蒸发器联锁。
16.优选的,所述步骤一3)中,终缩聚阶段中:缩聚2反应器出口的物料经齿轮泵输送至终缩聚反应器中;终缩聚反应器为卧式圆盘反应器;物料从前端底部进入终缩聚反应器后,物料粘度相对较低,被圆盘搅拌器带起、落下,形成细流或破碎的膜状物,在后面的区域中聚合物的粘度渐渐升高,当被圆盘搅拌器带起、落下时,主要形成薄膜,进一步增大反应的速度;圆盘搅拌器相对其它型式搅拌器搅拌效率平稳,反应器挂壁料减少,有利于生产品质要求高的产品;缩聚反应器工作温度在282℃,压力在0.1kpa,设置了一套联苯蒸发器,通过汽相热媒对反应器的夹套进行加热和保温。
17.优选的,所述步骤一3)中,终缩聚阶段中使用的缩聚反应器前后分别设有过滤器
去除熔体中的颗粒物;定时拆下过滤器,滤除物s1-1外委有资质单位处理,以碱液(20%氢氧化钠)浸泡再以水冲洗过滤器,过滤器冲洗废水(含浸泡碱液)去厂废水处理站处理。
18.优选的,所述步骤一3)中,终缩聚阶段中使用的终缩聚反应器的入口和出口设置了四套鼓泡液位计(两用两备),通过自动控制预聚物齿轮泵的转速,使终缩聚反应器的料位始终处于稳定状态;终缩聚反应器设置了两台真空压力变送器,用于测量和控制反应釜的压力,并且与联苯蒸发器、真空压力调节阀之间设置联锁控制;此外还设置了两套温度变送器,测量物料的温度,并且与联苯蒸发器联锁;缩聚反应器反应过程逸散出的eg、水、乙醛以及其他小分子物质分别进入各自的卧式刮板冷凝器,通过eg循环喷淋系统,使其中大部分的eg及可凝物质被冷凝收集在相应的液封槽中,回收eg经中间罐缓存回用至浆料配置工段;其余少量eg、水分以及其他不凝气体被真空系统抽走,真空系统尾气送eg淋洗系统冷凝处理,淋洗液经汽提系统废液罐缓存后泵入汽提塔,淋洗系统不凝气经汽提塔送导热油炉焚烧处理达标后外排。
19.与现有技术相比,本发明的有益效果是:该聚酯纺粘无纺布由对苯二甲酸(pta)与乙二醇(eg)经酯化与缩合生成聚酯,再经牵伸工艺形成连续长丝后,长丝铺设成网,纤网再经过机械加固、自身粘合、热粘合、或化学粘合方法,使纤网变成无纺布,再经浸渍胶水、烘干、定型、分切成卷工序形成油毡基布,同时将多工位集中到一条生产线来,缩短工序流程,提高了生产工艺;同时在后纺的过程中,无需将基布进行分切,同时在6.8米的基布生产中,取得了重大的技术突破,极大的提高了该生产工艺的市场竞争力。
附图说明
20.图1为本发明酯化主反应图;
21.图2为本发明酯化副反应图;
22.图3为本发明缩聚反应图;
23.图4为本发明pet聚酯工艺流程图;
24.图5为本发明前纺工段工艺流程图;
25.图6为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-6,本发明提供的一种实施例:一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,包括以下步骤:步骤一,聚酯生产;步骤二,无纺布生产;
28.其中在上述步骤一中,聚酯生产步骤如下:
29.1)浆料配制系统:浆料配制系统为连续调浆、连续供浆的工艺路线;通过浆料液位控制pta旋转阀的转速,使pta连续放料到浆料配置罐,同时按照设定比例向浆料配制罐中加入eg(包括回用的含二甘醇的eg)和乙二醇锑,该过程需搅拌;配置好的浆料送浆料中间罐,再通过螺杆泵打入到酯化1釜;pta放料产生的粉尘经布袋除尘器处理,除尘尾气达标外
排;
30.2)酯化系统:酯化系统设置有两段直接酯化反应器,酯化一段反应器反应物料温度在260℃,反应压力在160kpa,反应时间在4h;第一段酯化反应器结束后进入半消光生产线,生产线后接1个酯化二段反应器;第一段直接酯化反应器反应后物料通过压差和位差进入第二段直接酯化反应器进一步酯化反应;酯化二段反应器反应物料温在265℃,反应压力在105kpa,停留时间在1h,半消光生产线在酯化二段反应器生产过程需加入tio2;两段直接酯化反应器产生的尾气主要含有水、乙二醇、乙醛及二甘醇以及其他物质,均通入酯化蒸汽分离工艺塔,混同塔底酯化蒸汽进入工艺塔塔顶,塔顶温度在101℃,将混合气体中的乙二醇、二甘醇以及其他沸点的物质冷凝为液体流至塔底;工艺塔塔底温度在180℃,不断将塔釜底液中的水、乙醛以及其他物质蒸发进入工艺塔尾气中,经塔顶排出,起到将水、乙醛以及其他物质与乙二醇、二甘醇分离的作用;塔顶含水及乙醛的不凝气经冷凝器进一步冷凝降低压力后,冷凝液及不凝气两相均经管道送汽提系统废液罐缓存,废液罐中废液连续泵入汽提塔中进一步去除废液中的有机物,汽提塔塔底工作温度约103℃,汽提分离出废水中乙醛以及其他有机物质,送厂区导热油炉焚烧处理至达标后外排,汽提塔塔底废水送厂废水处理站处理,汽提尾气送厂区导热油炉焚烧处理至达标后外排;
31.3)缩聚系统:半消光生产线的酯化工段反应完成物料,送入缩聚反应器,在缩聚反应器中生成具有聚酯特性的大分子链聚合物,半消光生产线的缩聚系统描述如下:缩聚反应分三个阶段,即缩聚1阶段、缩聚2阶段和终缩聚阶段,且缩聚1阶段和缩聚2阶段为预缩聚阶段,预缩聚阶段中,缩聚1反应器为无搅拌立式反应器,主要由二次热媒经内盘管对物料进行加热,反应温度在272℃,压力在10kpa;在此缩聚条件下,物料中的eg和水在物料中较易翻滚、闪蒸逸出,进入到卧式刮板冷凝器中,反应器不配置搅拌器;缩聚1反应器的预聚物通过位差和压差,进入到缩聚2反应器中进一步进行预缩聚反应,缩聚2反应器为卧式带圆盘搅拌的反应器,反应温度在278℃,压力在1kpa;缩聚1阶段和缩聚2阶段中使用的缩聚1反应器、缩聚2反应器联合设置了一套联苯蒸发器,通过汽相热媒对两个反应器的夹套进行加热和保温;缩聚1反应器和缩聚2反应器均设置了温度、压力、料位的显示与控制,缩聚1反应器设置两套鼓泡式液位计,缩聚2反应器设置两套鼓泡液位计(一用一备),使两个反应器的物料始终处于监控之下,同时通过自动调节反应器入口控制阀的开度,实现料位的控制与稳定;此外两个反应器均设置两台真空压力变送器,用于测量和控制反应器的压力,并且与热媒泵、联苯蒸发器、真空压力调节阀之间设置联锁控制;缩聚1反应器、缩聚2反应器均设置两套温度变送器,测量物料的温度,并且与二次热媒泵和联苯蒸发器联锁;终缩聚阶段中:缩聚2反应器出口的物料经齿轮泵输送至终缩聚反应器中;终缩聚反应器为卧式圆盘反应器;物料从前端底部进入终缩聚反应器后,物料粘度相对较低,被圆盘搅拌器带起、落下,形成细流或破碎的膜状物,在后面的区域中聚合物的粘度渐渐升高,当被圆盘搅拌器带起、落下时,主要形成薄膜,进一步增大反应的速度;圆盘搅拌器相对其它型式搅拌器搅拌效率平稳,反应器挂壁料减少,有利于生产品质要求高的产品;缩聚反应器工作温度在282℃,压力在0.1kpa,设置了一套联苯蒸发器,通过汽相热媒对反应器的夹套进行加热和保温;终缩聚阶段中使用的缩聚反应器前后分别设有过滤器去除熔体中的颗粒物;定时拆下过滤器,滤除物s1-1外委有资质单位处理,以碱液(20%氢氧化钠)浸泡再以水冲洗过滤器,过滤器冲洗废水(含浸泡碱液)去厂废水处理站处理;终缩聚阶段中使用的终缩聚反应器的入口和
出口设置了四套鼓泡液位计(两用两备),通过自动控制预聚物齿轮泵的转速,使终缩聚反应器的料位始终处于稳定状态;终缩聚反应器设置了两台真空压力变送器,用于测量和控制反应釜的压力,并且与联苯蒸发器、真空压力调节阀之间设置联锁控制;此外还设置了两套温度变送器,测量物料的温度,并且与联苯蒸发器联锁;缩聚反应器反应过程逸散出的eg、水、乙醛以及其他小分子物质分别进入各自的卧式刮板冷凝器,通过eg循环喷淋系统,使其中大部分的eg及可凝物质被冷凝收集在相应的液封槽中,回收eg经中间罐缓存回用至浆料配置工段;其余少量eg、水分以及其他不凝气体被真空系统抽走,真空系统尾气送eg淋洗系统冷凝处理,淋洗液经汽提系统废液罐缓存后泵入汽提塔,淋洗系统不凝气经汽提塔送导热油炉焚烧处理达标后外排;
32.4)熔体输送及过滤:终缩聚反应后的物料通过熔体泵输送,熔体经过滤后经过多通阀分配,直接进入纺丝系统;熔体泵后有粘度测量仪表,测量物料粘度;
33.其中在上述步骤二中,无纺布生产主要分前纺和后纺两部分,前纺主要是将pet聚酯熔体喷丝、牵伸形成丝束,丝束经过铺网、针刺固结得到无纺布;后纺主要是将无纺布浸渍胶水、烘干定型并分切成卷包装;
34.1)前纺步骤如下:一、熔体加压、过滤:从聚酯车间输入的聚酯熔体通过熔体分配管道连续输送到纺丝工位;熔体分配管道包括熔体分配阀、增压泵、熔体过滤器、静态混合器及特殊设计的熔体分配管,以保证熔体到达各个纺丝工位有相同的停留时间,相同且恒定的压力及温度,从而获得均匀的纤维质量;熔体分配工段在检修和非正常状况下,会产生聚酯熔体废胶块,外委综合利用;二、纺丝:熔体分配系统来的聚酯熔体以一定的温度进入由气相热媒(联苯醚蒸汽,来自联苯蒸汽发生器)保温的纺丝箱体,经计量泵定量后以恒定的压力和流量送至纺丝组件;熔体在纺丝组件处过滤和均化后经喷丝板喷出,进入侧吹风室被内侧空气冷却固化为丝束;在该过程中,纤维难免因缠结、断裂而产生固废废丝,外委综合利用;纺丝组件中过滤溶体的过滤砂,作为一般固废外委处置;三、摆丝:经气流牵伸出的丝束由摆丝机、吸风机协同工作,均匀布置;通过plc系统进行精确控制;分丝铺网采用能够横向摆动的机械分丝的方法,选用了先进的线性往复横动机构,取代传统的弧形横动机构,使摆丝频率及摆丝幅度的范围大大提高,以适合生产不同产品的需要;同时摆幅对纵横向强力比的影响如下表:
[0035][0036]
摆频对纵横向强力比的影响如下表:
[0037][0038]
四、成网:采用纺粘专用铺网机,经摆丝机分配出的丝束均匀布置在铺网机的网帘上表面形成纵横交错的纤网;通过plc系统进行精确控制,可以调整油毡基布纵向和横向指标中的数据;实现与预针刺机、主针刺机、张力储布架及自动切边收卷机的同步联动;其中丝束均匀铺网技术:油毡基布对强力的均匀性要求比较高,而强力的均匀性与布面的均匀性密不可分,这对于成网机吸风区的设计和制造提出了更高的要求,丝束出牵伸管后,随摆丝器摆动铺到成网帘上,摆丝器的摆动频率、摆幅及各摆丝器之间的距离和平行度是纤网均匀性的关键;通过设计吸风区结构,调整摆丝器的工艺参数,提高摆丝器摆动频率,保证纤网均匀性和纵横向强度比,满足产品的质量要求;五、针刺:采用纺粘专用高速针刺机,上刺式,双针板结构;采用纺粘专用高速针刺机,下刺式,双针板结构;针刺工序后即制成初成品,采用上下两排辊张力储布机储布;通过plc系统进行精确控制,实现与铺网机、张力储布架及自动切边收卷机同步联动;
[0039]
2)后纺步骤如下:一、热轧初步定型:成网针刺后通过热扎机进行加固粘合、固定成型,即为无纺布;由于热轧机的温度在120℃,而pet的熔点为250~255℃,因此热轧机加固工序的有机废气产生量极小,基本可忽略,其中低温轧压还能有效的固定丝网在布面中的结构、有效的保持产品的稳定性;二、浆槽制浆:采用淀粉蒸汽喷射蒸煮工艺制浆,使用时按玉米淀粉和水1:10的比例制浆(先加水溶解稀释,再通蒸汽催熟);采用人工将大包淀粉投入料仓,在料仓底部装有料斗振动器以方便下料,料仓下方设淀粉溶解系统,由可调速的螺旋输送器将淀粉送入淀粉溶解槽中,加入清水搅拌,清水的添加由浮球阀控制,并安装电磁流量计提供检测信号给喂料螺旋;溶解后淀粉泵送到蒸煮罐,用蒸汽喷射加热器将淀粉液加热到80℃,完成淀粉的糊化;在蒸煮罐的末端安装另一个蒸汽喷射加热器以提升背压,稀释水通过流量计和控制阀在此加入;在稀释后送入连续式蒸煮淀粉储备罐备用;三、上浆、烘干:经传动装置经过上浆设备上浆,再经过烘桶、圆网烘干,即带上需要的功能,最后是收卷机分切收卷;上浆主要在上浆机内(带浆槽)进行操作,将浆料倒入浆槽中,注意注入口处应放一块过滤网,防止浆料中杂质进入浆槽,致使上浆不均匀,布面不平整;织物边运转边通过浆槽,再经过压辊挤压,浆料进入布面中,同时烘干、分切卷绕完成上浆过程;四、分切收卷:张力储布机储布容量达到40m时,且张力储布机储布容量可根据实际需求进行更改,通过自动切边分切收卷机进行收卷;其设备采用双辊摩擦卷绕,气缸加压盘形刀切边分切,电动盘刀裁断;卷装由双摩擦辊摩擦传动;切边收卷后即成油毡基布成品;所有工序通过plc系统进行精确反馈控制。
[0040]
基于上述,本发明的优点在于,该发明使用时,通过将多工位集中到一条生产线来,缩短工序流程,提高了工作效率,且后纺一次性在线生产克服了,横向幅宽中厚度的偏差,克重的偏差、浸胶率的一致性、烘干横向幅宽的温度差巨小,6.8米幅宽下,成卷及在线自动落卷,生头、成卷工艺,解决了现有设备对生产无纺布的局限性,同时在6.8米幅宽下进
行生产,突破了现有技术的缺陷,无需对基布进行分切处理,从而充分的提高了该生产工艺的市场竞争力。
[0041]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:


1.一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,包括以下步骤:步骤一,聚酯生产;步骤二,无纺布生产;其特征在于:其中在上述步骤一中,聚酯生产步骤如下:1)浆料配制系统:浆料配制系统为连续调浆、连续供浆的工艺路线;通过浆料液位控制pta旋转阀的转速,使pta连续放料到浆料配置罐,同时按照设定比例向浆料配制罐中加入eg(包括回用的含二甘醇的eg)和乙二醇锑,该过程需搅拌;配置好的浆料送浆料中间罐,再通过螺杆泵打入到酯化1釜;pta放料产生的粉尘经布袋除尘器处理,除尘尾气达标外排;2)酯化系统:酯化系统设置有两段直接酯化反应器,酯化一段反应器反应物料温度在260℃,反应压力在160kpa,反应时间在4h;第一段酯化反应器结束后进入半消光生产线,生产线后接1个酯化二段反应器;第一段直接酯化反应器反应后物料通过压差和位差进入第二段直接酯化反应器进一步酯化反应;酯化二段反应器反应物料温在265℃,反应压力在105kpa,停留时间在1h,半消光生产线在酯化二段反应器生产过程需加入tio2;3)缩聚系统:半消光生产线的酯化工段反应完成物料,送入缩聚反应器,在缩聚反应器中生成具有聚酯特性的大分子链聚合物,半消光生产线的缩聚系统描述如下:缩聚反应分三个阶段,即缩聚1阶段、缩聚2阶段和终缩聚阶段,且缩聚1阶段和缩聚2阶段为预缩聚阶段;4)熔体输送及过滤:终缩聚反应后的物料通过熔体泵输送,熔体经过滤后经过多通阀分配,直接进入纺丝系统;熔体泵后有粘度测量仪表,测量物料粘度;其中在上述步骤二中,无纺布生产主要分前纺和后纺两部分,前纺主要是将pet聚酯熔体喷丝、牵伸形成丝束,丝束经过铺网、针刺固结得到无纺布;后纺主要是将无纺布浸渍胶水、烘干定型并分切成卷包装;1)前纺步骤如下:一、熔体加压、过滤:从聚酯车间输入的聚酯熔体通过熔体分配管道连续输送到纺丝工位;熔体分配管道包括熔体分配阀、增压泵、熔体过滤器、静态混合器及特殊设计的熔体分配管,以保证熔体到达各个纺丝工位有相同的停留时间,相同且恒定的压力及温度,从而获得均匀的纤维质量;熔体分配工段在检修和非正常状况下,会产生聚酯熔体废胶块,外委综合利用;二、纺丝:熔体分配系统来的聚酯熔体以一定的温度进入由气相热媒(联苯醚蒸汽,来自联苯蒸汽发生器)保温的纺丝箱体,经计量泵定量后以恒定的压力和流量送至纺丝组件;熔体在纺丝组件处过滤和均化后经喷丝板喷出,进入侧吹风室被内侧空气冷却固化为丝束;在该过程中,纤维难免因缠结、断裂而产生固废废丝,外委综合利用;纺丝组件中过滤溶体的过滤砂,作为一般固废外委处置;三、摆丝:经气流牵伸出的丝束由摆丝机、吸风机协同工作,均匀布置;通过plc系统进行精确控制;分丝铺网采用能够横向摆动的机械分丝的方法,选用了先进的线性往复横动机构,取代传统的弧形横动机构,使摆丝频率及摆丝幅度的范围大大提高,以适合生产不同产品的需要;四、成网:采用纺粘专用铺网机,经摆丝机分配出的丝束均匀布置在铺网机的网帘上表面形成纵横交错的纤网;通过plc系统进行精确控制,可以调整油毡基布纵向和横向指标中的数据;实现与预针刺机、主针刺机、张力储布架及自动切边收卷机的同步联动;其中丝束均匀铺网技术:油毡基布对强力的均匀性要求比较高,而强力的均匀性与布面的均匀性密不可分,这对于成网机吸风区的设计和制造提出了更高的要求,丝束出牵伸管后,随摆丝器摆动铺到成网帘上,摆丝器的摆动频率、摆幅及各摆丝器之间的距离和平行度是纤网均匀性的关键;通过设计吸
风区结构,调整摆丝器的工艺参数,提高摆丝器摆动频率,保证纤网均匀性和纵横向强度比,满足产品的质量要求;五、针刺:采用纺粘专用高速针刺机,上刺式,双针板结构;采用纺粘专用高速针刺机,下刺式,双针板结构;针刺工序后即制成初成品,采用上下两排辊张力储布机储布;通过plc系统进行精确控制,实现与铺网机、张力储布架及自动切边收卷机同步联动;2)后纺步骤如下:一、热轧初步定型:成网针刺后通过热扎机进行加固粘合、固定成型,即为无纺布;由于热轧机的温度在120℃,而pet的熔点为250~255℃,因此热轧机加固工序的有机废气产生量极小,基本可忽略,其中低温轧压还能有效的固定丝网在布面中的结构、有效的保持产品的稳定性;二、浆槽制浆:采用淀粉蒸汽喷射蒸煮工艺制浆,使用时按玉米淀粉和水1:10的比例制浆(先加水溶解稀释,再通蒸汽催熟);采用人工将大包淀粉投入料仓,在料仓底部装有料斗振动器以方便下料,料仓下方设淀粉溶解系统,由可调速的螺旋输送器将淀粉送入淀粉溶解槽中,加入清水搅拌,清水的添加由浮球阀控制,并安装电磁流量计提供检测信号给喂料螺旋;溶解后淀粉泵送到蒸煮罐,用蒸汽喷射加热器将淀粉液加热到80℃,完成淀粉的糊化;在蒸煮罐的末端安装另一个蒸汽喷射加热器以提升背压,稀释水通过流量计和控制阀在此加入;在稀释后送入连续式蒸煮淀粉储备罐备用;三、上浆、烘干:经传动装置经过上浆设备上浆,再经过烘桶、圆网烘干,即带上需要的功能,最后是收卷机分切收卷;上浆主要在上浆机内(带浆槽)进行操作,将浆料倒入浆槽中,注意注入口处应放一块过滤网,防止浆料中杂质进入浆槽,致使上浆不均匀,布面不平整;织物边运转边通过浆槽,再经过压辊挤压,浆料进入布面中,同时烘干、分切卷绕完成上浆过程;四、分切收卷:张力储布机储布容量达到40m时,且张力储布机储布容量可根据实际需求进行更改,通过自动切边分切收卷机进行收卷;其设备采用双辊摩擦卷绕,气缸加压盘形刀切边分切,电动盘刀裁断;卷装由双摩擦辊摩擦传动;切边收卷后即成油毡基布成品;所有工序通过plc系统进行精确反馈控制。2.根据权利要求1所述的一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,其特征在于:所述步骤一2)中,段直接酯化反应器产生的尾气主要含有水、乙二醇、乙醛及二甘醇以及其他物质,均通入酯化蒸汽分离工艺塔,混同塔底酯化蒸汽进入工艺塔塔顶,塔顶温度在101℃,将混合气体中的乙二醇、二甘醇以及其他沸点的物质冷凝为液体流至塔底;工艺塔塔底温度在180℃,不断将塔釜底液中的水、乙醛以及其他物质蒸发进入工艺塔尾气中,经塔顶排出,起到将水、乙醛以及其他物质与乙二醇、二甘醇分离的作用;塔顶含水及乙醛的不凝气经冷凝器进一步冷凝降低压力后,冷凝液及不凝气两相均经管道送汽提系统废液罐缓存,废液罐中废液连续泵入汽提塔中进一步去除废液中的有机物,汽提塔塔底工作温度约103℃,汽提分离出废水中乙醛以及其他有机物质,送厂区导热油炉焚烧处理至达标后外排,汽提塔塔底废水送厂废水处理站处理,汽提尾气送厂区导热油炉焚烧处理至达标后外排。3.根据权利要求1所述的一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,其特征在于:所述步骤一3)中,预缩聚阶段中,缩聚1反应器为无搅拌立式反应器,主要由二次热媒经内盘管对物料进行加热,反应温度在272℃,压力在10kpa;在此缩聚条件下,物料中的eg和水在物料中较易翻滚、闪蒸逸出,进入到卧式刮板冷凝器中,反应器不配置搅拌器;缩聚1反应器的预聚物通过位差和压差,进入到缩聚2反应器中进一步进行预缩聚反应,缩聚2反应器为卧式带圆盘搅拌的反应器,反应温度在278℃,压力在1kpa。
4.根据权利要求1所述的一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,其特征在于:所述步骤一3)中,缩聚1阶段和缩聚2阶段中使用的缩聚1反应器、缩聚2反应器联合设置了一套联苯蒸发器,通过汽相热媒对两个反应器的夹套进行加热和保温;缩聚1反应器和缩聚2反应器均设置了温度、压力、料位的显示与控制,缩聚1反应器设置两套鼓泡式液位计,缩聚2反应器设置两套鼓泡液位计(一用一备),使两个反应器的物料始终处于监控之下,同时通过自动调节反应器入口控制阀的开度,实现料位的控制与稳定;此外两个反应器均设置两台真空压力变送器,用于测量和控制反应器的压力,并且与热媒泵、联苯蒸发器、真空压力调节阀之间设置联锁控制;缩聚1反应器、缩聚2反应器均设置两套温度变送器,测量物料的温度,并且与二次热媒泵和联苯蒸发器联锁。5.根据权利要求1所述的一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,其特征在于:所述步骤一3)中,终缩聚阶段中:缩聚2反应器出口的物料经齿轮泵输送至终缩聚反应器中;终缩聚反应器为卧式圆盘反应器;物料从前端底部进入终缩聚反应器后,物料粘度相对较低,被圆盘搅拌器带起、落下,形成细流或破碎的膜状物,在后面的区域中聚合物的粘度渐渐升高,当被圆盘搅拌器带起、落下时,主要形成薄膜,进一步增大反应的速度;圆盘搅拌器相对其它型式搅拌器搅拌效率平稳,反应器挂壁料减少,有利于生产品质要求高的产品;缩聚反应器工作温度在282℃,压力在0.1kpa,设置了一套联苯蒸发器,通过汽相热媒对反应器的夹套进行加热和保温。6.根据权利要求1所述的一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,其特征在于:所述步骤一3)中,终缩聚阶段中使用的缩聚反应器前后分别设有过滤器去除熔体中的颗粒物;定时拆下过滤器,滤除物s1-1外委有资质单位处理,以碱液(20%氢氧化钠)浸泡再以水冲洗过滤器,过滤器冲洗废水(含浸泡碱液)去厂废水处理站处理。7.根据权利要求1所述的一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,其特征在于:所述步骤一3)中,终缩聚阶段中使用的终缩聚反应器的入口和出口设置了四套鼓泡液位计(两用两备),通过自动控制预聚物齿轮泵的转速,使终缩聚反应器的料位始终处于稳定状态;终缩聚反应器设置了两台真空压力变送器,用于测量和控制反应釜的压力,并且与联苯蒸发器、真空压力调节阀之间设置联锁控制;此外还设置了两套温度变送器,测量物料的温度,并且与联苯蒸发器联锁;缩聚反应器反应过程逸散出的eg、水、乙醛以及其他小分子物质分别进入各自的卧式刮板冷凝器,通过eg循环喷淋系统,使其中大部分的eg及可凝物质被冷凝收集在相应的液封槽中,回收eg经中间罐缓存回用至浆料配置工段;其余少量eg、水分以及其他不凝气体被真空系统抽走,真空系统尾气送eg淋洗系统冷凝处理,淋洗液经汽提系统废液罐缓存后泵入汽提塔,淋洗系统不凝气经汽提塔送导热油炉焚烧处理达标后外排。

技术总结


本发明公开了一种聚酯纺粘无纺布自动化生产工艺,包括以下步骤:步骤一,聚酯生产;步骤二,无纺布生产;其中在上述步骤一中,聚酯生产步骤如下:浆料配制系统:浆料配制系统为连续调浆、连续供浆的工艺路线;通过浆料液位控制PTA旋转阀的转速,使PTA连续放料到浆料配置罐,同时按照设定比例向浆料配制罐中加入EG(包括回用的含二甘醇的EG)和乙二醇锑;该无纺布,通过聚酯生产以及无纺布生产形成油毡基布,同时将多工位集中到一条生产线来,缩短工序流程,提高了生产效率;同时在后纺的过程中,无需将基布进行分切,同时在6.8米的基布生产中,取得了重大的技术突破,极大的提高了该生产工艺的市场竞争力。产工艺的市场竞争力。产工艺的市场竞争力。


技术研发人员:

王占立 王文隆

受保护的技术使用者:

安国市中建无纺布有限公司

技术研发日:

2022.06.27

技术公布日:

2022/11/10

本文发布于:2024-09-21 19:01:15,感谢您对本站的认可!

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标签:反应器   联苯   浆料   聚酯
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