一种锦纶消光剂的配制工艺及其设备转让专利
申请号 : CN201110206652.7
文献号 : CN102352538A
文献日 : 2012-02-15
发明人 : 李达
申请人 : 浙江华建尼龙有限公司
摘要 :
本发明公开了一种锦纶消光剂的配制工艺，包括以下步骤：（1）在配制罐内加入去离子水，加入含量为二氧化钛质量含量0.1～0.3%分散剂，分散剂为8～12%的偏磷酸盐溶液（2）预分散（3）将二氧化钛、去离子水和偏磷酸盐混合均匀（4）在配制罐底部出口处连接有分散泵和冷却装置，分散泵将二氧化钛分散至1μm以下，冷却装置将二氧化钛悬浮液冷却至20～35℃（5）将二氧化钛的悬浮液送入沉降槽内进行沉降，沉降温度20～35℃，沉降时间18～30h（6）将沉降后的二氧化钛悬浮液送入储罐内；本发明还公开了一种锦纶消光剂的配制设备。本发明降低了二氧化钛的配制时间，提高了二氧化钛的分散率和利用率，减少了纺丝断头的出现。
权利要求 :
1.一种锦纶消光剂的配制工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）在配制罐内加入1000～1500Kg的去离子水，再在去离子水中加入分散剂，所述的分散剂为8～12%的偏磷酸盐溶液，偏磷酸钠的溶液的加入量为二氧化钛质量含量的
0.1～0.3%；
（2）对二氧化钛进行预分散，取二氧化钛300～400Kg加入料斗中，料斗的出口处设有振动器，二氧化钛经过振动器的预分散进入配制罐中；
（3）在配制罐中设有搅拌器，将二氧化钛、去离子水和偏磷酸盐混合均匀；
（4）在配制罐的底部出口处连接设有分散泵，分散泵上设有冷却装置，分散泵将二氧化钛在分散至1μm以下，得到二氧化钛的悬浮液，冷却装置将二氧化钛的悬浮液冷却至20～
35℃；
（5）将二氧化钛的悬浮液送入沉降槽内进行沉降，沉降温度为20～35℃，沉降时间为
18～30小时；
（6）将经过沉降的二氧化钛的悬浮液送入储罐内，并通过输送管道进入锦纶的反应系统，将沉降后的二氧化钛较大颗粒烘干后再装袋处理。
2.根据权利要求1所述的锦纶消光剂的配制工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中的的去离子水的指标电导率小于等于2μS/cm。
3.根据权利要求1所述的锦纶消光剂的配制工艺，其特征在于：所述的偏磷酸盐为偏磷酸钠。
4.一种锦纶消光剂的配置设备，包括配制罐和储罐，所述的配制罐内设有搅拌器，配制罐的顶部设有料斗，其特征在于：所述的料斗与配制罐之间设有振动器，所述的配制罐的底部出口处设有分散泵，分散泵的输入端与配制罐的底部出口处连通，分散泵的输出端一路通过管路与配制罐的上部连通，分散泵上设有冷却装置，分散泵输出端的另一路管道处连接有沉降槽，沉降槽的底部连接有储罐，所述的储罐的底部的出口处设有循环泵，储罐通过管路与循环泵的输入端连通，所述的循环泵的输出端通过管路与储罐的顶部连通，循环泵输出端处的管路上设有过滤器。
5.根据权利要求4所述的锦纶消光剂的配制设备，其特征在于：所述的分散泵为研磨泵。
6.根据权利要求4所述的锦纶消光剂的配制设备，其特征在于：所述的冷却装置包括冷却管，冷却管内设有冷却水。
7.根据权利要求4所述的锦纶消光剂的配制设备，其特征在于：所述的料斗的输入端设有抽风机。
说明书 :
一种锦纶消光剂的配制工艺及其设备
技术领域
[0001] 本发明涉及纺丝切片领域，具体涉及一种锦纶消光剂的配制工艺以及用于锦纶消光剂的配制工艺的设备。
背景技术
[0002] 锦纶是世界上最早的合成纤维，即聚酰氨纤维，国际上称尼龙，强度高、弹力好、手感柔和、耐磨性好，被广泛应用于服装面料、织袜、地毯、工业用丝等领域。锦纶在生产过程中通常需要进行消光，以改善锦纶表面明显的光泽度以及表面的蜡质感。生产锦纶切片的过程中通常采用二氧化钛作为消光剂。二氧化钛的折射率为2.60，消光效果好，同时具有无毒、不溶于水、耐热和化学性稳定等优点。在锦纶切片生产过程中，视二氧化钛的含量而确定锦纶产品为半消光产品或全消光产品。我们主要添加二氧化钛生产尼龙6半消光切片。但是现有技术中，锦纶切片中二氧化钛分散不均匀、颗粒大小不一，在纺丝过程中导致组件过滤压力增大，组件因此而出现压力高引起漏浆，引起纺丝断头。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种锦纶消光剂的配制工艺，以及一种用于锦纶消光剂的配制工艺的设备，解决了锦纶中二氧化钛分散不均匀、颗粒大小不一的问题，减少了纺丝断头的出现。
[0004] 为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：一种锦纶消光剂的配制工艺，包括以下步骤：
（1）在配制罐内加入的1000～1500Kg去离子水，再在去离子水中加入分散剂，所述的分散剂为8～12%的偏磷酸盐溶液，偏磷酸钠的溶液的加入量为二氧化钛质量含量的
0.1～0.3%；
（2）对二氧化钛进行预分散，取二氧化钛300～400Kg加入料斗中，料斗的出口处设有振动器，二氧化钛经过振动器的预分散进入配制罐中；
（3）在配制罐中设有搅拌器，将二氧化钛、去离子水和偏磷酸盐混合均匀；
（4）在配制罐的底部出口处连接设有分散泵，分散泵上设有冷却装置，分散泵将二氧化钛在分散至1μm以下，得到二氧化钛的悬浮液，冷却装置将二氧化钛的悬浮液冷却至20～
35℃；
（5）将二氧化钛的悬浮液送入沉降槽内进行沉降，沉降温度为20～35℃，沉降时间为
18～30小时；
（6）将经过沉降的二氧化钛的悬浮液送入储罐内，并通过输送管道进入锦纶的反应系统，将沉降后的二氧化钛较大颗粒烘干后再装袋处理。
（1）在配制罐内加入的1000～1500Kg去离子水，再在去离子水中加入分散剂，所述的分散剂为8～12%的偏磷酸盐溶液，偏磷酸钠的溶液的加入量为二氧化钛质量含量的
0.1～0.3%；
（2）对二氧化钛进行预分散，取二氧化钛300～400Kg加入料斗中，料斗的出口处设有振动器，二氧化钛经过振动器的预分散进入配制罐中；
（3）在配制罐中设有搅拌器，将二氧化钛、去离子水和偏磷酸盐混合均匀；
（4）在配制罐的底部出口处连接设有分散泵，分散泵上设有冷却装置，分散泵将二氧化钛在分散至1μm以下，得到二氧化钛的悬浮液，冷却装置将二氧化钛的悬浮液冷却至20～
35℃；
（5）将二氧化钛的悬浮液送入沉降槽内进行沉降，沉降温度为20～35℃，沉降时间为
18～30小时；
（6）将经过沉降的二氧化钛的悬浮液送入储罐内，并通过输送管道进入锦纶的反应系统，将沉降后的二氧化钛较大颗粒烘干后再装袋处理。
[0005] 本发明中，分散剂为8～12%的偏磷酸盐溶液，如果配制浓度过高不能使偏磷酸盐很好的溶解，过低影响配制后的消光剂最终的浓度。
[0006] 作为优选，所述的步骤（1）中的的去离子水的指标电导率小于等于2μS/cm。采用上述的优选方案后，本发明采用的去离子水指标电导率在2μS/cm以下，提高了锦纶切片的质量。
[0007] 配制二氧化钛所用的去离子水是直接参与了生产尼龙6的反应，如果去离子水的电导率在2μS/cm以上，将会使生产的锦纶切片中含有水中所带的离子杂质过多，从而给纺丝带来断头、飘丝等机械故障。
[0008] 作为优选，所述的偏磷酸盐为偏磷酸钠。采用上述的优选方案后，偏磷酸钠分散效果好，偏磷酸钠可以更好地分散二氧化钛颗粒并且使分散后的二氧化钛不容易聚沉，分散效果更好。
[0009] 本发明的锦纶消光剂的配制工艺预先将二氧化钛进行预分散，从而防止二氧化钛块状下降过快碰到搅拌器而降低设备的使用寿命，同时也可以防止因为二氧化钛块状下降过快堵住配制罐的出料口，避免影响二氧化钛的配置质量和时间。
[0010] 分散好的二氧化钛乳化液放入沉降槽沉降，将未完全分散的较大颗粒的二氧化钛粒子通过重力作用沉降至底部排出。在此过程中一定要控制好沉降的温度，因为根据布朗运动原理将温度过高或过低二氧化钛粒子的运动速度明显不同，沉降温度过高在达到“沉降平衡”后二氧化钛粒子较大的将难以沉在底部，而温度太低了除了“沉降平衡”时间过长外，大量的较小二氧化钛粒子也将会沉降至底部造成没必要的浪费。因此，本发明将沉降温度与配制温度控制一致，设为20～35℃，沉降时间为18～30小时。将沉降后的二氧化钛较大颗粒将其烘干后再装袋处理。其优点在于将沉降槽底部二氧化钛较大颗粒悬浮液中的水烘干不致于将废弃的二氧化钛较大颗粒悬浮液排至下水道，给环境及污水处理带来了负荷。
[0011] 为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：一种用于上述锦纶消光剂的配制工艺的设备，包括配制罐和储罐，所述的配制罐内设有搅拌器，配制罐的顶部设有料斗，还所述的料斗与配制罐之间设有振动器，所述的配制罐的底部出口处设有分散泵，分散泵的输入端与配制罐的底部出口处连通，分散泵的输出端一路通过管路与配制罐的上部连通，分散泵上设有冷却装置，分散泵输出端另一路的管道处连接有沉降槽，沉降槽的底部连接有储罐，所述的储罐的底部的出口处设有循环泵，储罐通过管路与循环泵的输入端连通，所述的循环泵的输出端通过管路与储罐的顶部连通，循环泵输出端处的管路上设有过滤器。
[0012] 作为优选，所述的分散泵为研磨泵。采用上述的优选方案后，二氧化钛颗粒经过本发明的研磨泵后，能使二氧化钛颗粒大部分分散至1μm以下，研磨泵通过其内部的转定子的精密组合，在研磨泵的高速旋转中产生强大的剪切力以实现混合、粉碎、乳化二氧化钛的目的，作为优选，所述的冷却装置包括冷却管，冷却管内设有冷却水。在采用分散泵分散二氧化钛颗粒时会产生大量的热量，管路上设置的冷却装置可以将二氧化钛悬浮液冷却降温，一般使二氧化钛悬浮液降温至沉降温度即可。
[0013] 作为优选，所述的料斗的输入端设有抽风机。
[0014] 本发明的用于锦纶消光剂的配制工艺的设备中料斗的出口处设有振动器，料斗内的二氧化钛为块状，振动器预分散二氧化钛，从而防止二氧化钛块状下降过快碰到搅拌器而降低设备的使用寿命，同时也可以防止因为二氧化钛块状下降过快堵住配制罐的出料口，避免影响二氧化钛的配置质量和时间，在此过程中，搅拌器一直以较低的转速搅拌，直至二氧化钛固体加料完成。本发明的设备的储罐处循环泵的设置，使二氧化钛进行再循环分散，可以有效防止二氧化钛沉降及团聚。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明降低了二氧化钛的配制时间，提高了二氧化钛的分散率和利用率，使二氧化钛悬浮液中的二氧化钛分散均匀，减少了纺丝断头的出现，同时降低了二氧化钛悬浮液配制过程中未完全分散的颗粒排至污水处理系统而增加污水处理的负荷。本发明用于锦纶消光剂的配制工艺的设备设备。
[0016] 附图说明图1为本发明用于锦纶消光剂的配制工艺的设备的结构示意图。
[0017] 具体实施方式如图1所示，一种锦纶消光剂的配制设备，包括配制罐4和储罐8，配制罐4内设有搅拌器41，搅拌器41上设有叶轮411。配制罐8的顶部设有料斗1，料斗1与配制罐4之间设有振动器3，料斗1的输入端设有抽风机2。配置罐4内的底部设有底阀，底阀在图中未画出。
配制罐4的底部出口处设有分散泵5，本发明中的分散泵5为研磨泵。分散泵5的输入端与配制罐4的底部出口处通过管道连通，分散泵5的输出端通过管路与配制罐4的顶部部连通，分散泵5上设有冷却装置6。冷却装置6包括冷却管和冷却管夹套，冷却管内设有冷却水。分散泵5输出端的管道处连接有沉降槽7，分散泵7输出端处的管路与冷却装置6和沉降槽7连通处设有三通阀51。沉降槽7设有第一沉降槽71和第二沉降槽72，沉降槽7的底部连接有储罐8，储罐8的底部的出口处设有循环泵9，储罐8通过管路与循环泵9的输入端连通，循环泵9的输出端通过管路与储罐8的顶部连通，形成再循环。循环泵9输出端处的管路上设有过滤器10。过滤器10分别与储罐8的顶部以及锦纶聚合管连通。
配制罐4的底部出口处设有分散泵5，本发明中的分散泵5为研磨泵。分散泵5的输入端与配制罐4的底部出口处通过管道连通，分散泵5的输出端通过管路与配制罐4的顶部部连通，分散泵5上设有冷却装置6。冷却装置6包括冷却管和冷却管夹套，冷却管内设有冷却水。分散泵5输出端的管道处连接有沉降槽7，分散泵7输出端处的管路与冷却装置6和沉降槽7连通处设有三通阀51。沉降槽7设有第一沉降槽71和第二沉降槽72，沉降槽7的底部连接有储罐8，储罐8的底部的出口处设有循环泵9，储罐8通过管路与循环泵9的输入端连通，循环泵9的输出端通过管路与储罐8的顶部连通，形成再循环。循环泵9输出端处的管路上设有过滤器10。过滤器10分别与储罐8的顶部以及锦纶聚合管连通。
[0018] 实施例1将去离子水通过流量计加入配制罐4中，直到去离子水累计加入量为1375Kg后停止，本发明中的去离子水为脱盐水，此过程中，配制罐4的底阀关闭，当去离子水加至搅拌液位时，低速启动搅拌器41，此时搅拌器的转速是120rpm，同时配置10%的磷酸钠溶液，取450g配制好10%的偏磷酸钠溶液倒入配制罐4中，然后取二氧化钛15袋，每袋二氧化钛重量为
25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器3的预分散后均匀的加入配制罐。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器4，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定25℃，保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于25℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降24h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为20%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。
25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器3的预分散后均匀的加入配制罐。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器4，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定25℃，保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于25℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降24h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为20%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。
[0019] 实施例2将去离子水通过流量计加入配制罐4中，直到去离子水累计加入量为1375Kg后停止，本发明中的去离子水为脱盐水，此过程中，配制罐4的底阀关闭，当去离子水加至搅拌液位时，低速启动搅拌器41，此时搅拌器的转速是120rpm。同时配置10%的磷酸钠溶液，取450g配制好10%的偏磷酸钠溶液倒入配制罐4中，然后取二氧化钛15袋，每袋二氧化钛重量为
25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器5的预分散后均匀的加入配制罐4。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器41，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定35℃保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于35℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降
24h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为
20.5%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。
25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器5的预分散后均匀的加入配制罐4。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器41，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定35℃保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于35℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降
24h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为
20.5%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。
[0020] 实施例3将去离子水通过流量计加入配制罐4中，直到去离子水累计加入量为1000Kg后停止，本发明中的去离子水为脱盐水，此过程中，配制罐4的底阀关闭，当去离子水加至搅拌液位时，低速启动搅拌器41，此时搅拌器的转速是120rpm。同时配置8%的磷酸钠溶液，取450g配制好8%的偏磷酸钠溶液倒入配制罐4中，然后取二氧化钛12袋，每袋二氧化钛重量为25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器5的预分散后均匀的加入配制罐4。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器41，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定20℃保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于20℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降18h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为20%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。
[0021] 实施例4将去离子水通过流量计加入配制罐4中，直到去离子水累计加入量为1500Kg后停止，本发明中的去离子水为脱盐水，此过程中，配制罐4的底阀关闭，当去离子水加至搅拌液位时，低速启动搅拌器41，此时搅拌器的转速是120rpm。同时配置12%的磷酸钠溶液，取450g配制好12%的偏磷酸钠溶液倒入配制罐4中，然后取二氧化钛16袋，每袋二氧化钛重量为
25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器5的预分散后均匀的加入配制罐4。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器41，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定30℃保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于30℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降
18h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为
20.5%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。
25千克。本发明的采用康诺斯钛白粉1073，缓慢的倒入加料斗中，经过振动器5的预分散后均匀的加入配制罐4。当所有的二氧化钛都已经加入配制罐4后，高速运转搅拌器41，此时的搅拌器的转速是240rpm。此过程运行45分钟后，打开配制罐4底阀，启动研磨泵，并且将冷却装置6的冷却管夹套设定30℃保证此过程恒温。在充分研磨4小时后，将三通阀51转至卸料处，即将分散泵5输出端与沉降槽7连通二氧化钛悬浮液被输送至沉降槽7中沉降，沉降槽7被放置于30℃恒温的房间中，此时二氧化钛悬浮液的浓度为21.2%。沉降
18h后，将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72上部的悬浮液放入储罐8中，并循环泵9继续循环，并经过过滤器10进入锦纶聚合管生产使用，此时二氧化钛悬浮液的浓度为
20.5%，而将沉降槽7的第一沉降槽71和第二沉降槽72下部的悬浮液烘干装袋。