專利名稱：聚酯固相縮聚裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于聚合裝置，特別是一種聚脂的固相縮聚裝置。
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)也即聚酯是近年來發(fā)展迅速的工業(yè)原料，平均分子量在19000－22000左右的聚酯可以制作民用紡織品和薄膜。高分子量(24000－39000)的聚酯用于制造工業(yè)滌綸、滌綸增強塑料以及吹制聚酯瓶等。這種特性粘度高、分子量大的聚酯國際上通用的方法是采用固相縮聚法，是將熔融縮聚制得的較低分子量的聚酯在低于其熔點溫度20－40℃下，在隔絕空氣的情況下進行本體固相縮聚反應(yīng)從而提高分子量的一種方法。該法具有反應(yīng)條件緩和，制備的樹脂色澤好，分子量高，分子量分布集中等優(yōu)點。采用這種縮聚法的生產(chǎn)裝置目前大致有兩種類型一種是真空轉(zhuǎn)鼓式的間歇裝置，由可轉(zhuǎn)動的筒體和加熱夾套構(gòu)成，筒體上有進料口和出料口及加熱介質(zhì)和抽真空的進出口，這種裝置的缺點是間歇式操作，批量小，批與批的質(zhì)量不均勻，傳熱系數(shù)較低，裝料系數(shù)只有50％左右，大型真空轉(zhuǎn)鼓裝置的真空系統(tǒng)要求抽空能力非常大，因而難以在大工業(yè)上應(yīng)用；另一種真空轉(zhuǎn)筒式的連續(xù)裝置已有工業(yè)化的應(yīng)用，但這種裝置也存在裝料系數(shù)低(一般只有20－30％)，設(shè)備龐大，造價高的缺點，此外，由于聚合體在設(shè)備內(nèi)回混時間長，還會增加分子量分布的分散性。
本實用新的目的在于提供一種裝料系數(shù)高、傳熱性能好、既可連續(xù)化生產(chǎn)又可間歇生產(chǎn)高分子量聚酯的固相縮聚裝置。
本實用新型的聚酯固相縮聚裝置包括筒體、筒體上的進出料口和加熱夾套，在筒體內(nèi)設(shè)置兩個攪拌軸，攪拌軸上安裝攪拌漿葉，筒體的兩端分別安裝由傳動軸所帶動的行星齒輪傳動系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶動攪拌軸運轉(zhuǎn)，筒體上連接有抽真空口和(或)氮氣進口，夾套上連接聯(lián)苯進出口。
所述安裝在攪拌軸上的攪拌漿葉為平面狀，靠近進料口的攪拌漿葉呈推進式，中部與軸垂直，靠近出料口的漿葉呈反推進式。
上述裝置連接不同的輔助設(shè)備后可實現(xiàn)連接續(xù)化生產(chǎn)，為滿足間歇生產(chǎn)的要求，還可在筒體的夾套內(nèi)安裝冷卻蛇管。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1.設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，造價低廉；2.設(shè)備裝料系數(shù)高，可達80％以上；3.適應(yīng)性強，可間歇生產(chǎn)也可連續(xù)生產(chǎn)，可在惰性氣體保護下進行生產(chǎn)也可在高真空情況下進行生產(chǎn)；8.根據(jù)生產(chǎn)要求配備不同輔助設(shè)備，即可完成上述過程；4.易于系列化，單機年產(chǎn)量從幾十噸小型生產(chǎn)到幾千噸大型生產(chǎn)均可實現(xiàn)；5.聚酯予聚體在反應(yīng)器內(nèi)呈動態(tài)塞式流動，溫度分布均勻，產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定，與同類型設(shè)備相比，在相同的反應(yīng)時間內(nèi)產(chǎn)量高、分子量高；6.生產(chǎn)過程配備的輔助設(shè)備少，能源消耗低；7.生產(chǎn)過程可實現(xiàn)全自動控制，勞動生產(chǎn)率高。
下面將通過附圖
對本實用新型的實施例作詳細說明。
附圖所示為根據(jù)本實用新型所提出的聚酯固相縮聚裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
筒體10有一加熱用夾套6，夾套6上連接聯(lián)苯口5和聯(lián)苯口11、氮氣進口4，筒體上連接進料口13，出料口8和抽真空口12及取樣口7，筒體10內(nèi)安裝兩根攪拌軸16，攪拌軸16上安裝有攪拌漿葉17，筒體的兩端安裝由傳動軸1所帶動的行星齒輪傳動系統(tǒng)15與攪拌軸16連接，攪拌軸的兩端固定隔熱扳9使筒內(nèi)的物料與外界隔絕，筒體10的兩頭用法蘭2固定封閉，為保證筒內(nèi)的高真空度，在行星齒輪系統(tǒng)的安裝空間還可連接一個抽空支管14，筒體10安裝在支座3上。本裝置的各個連接口可按不同的工藝要求連接不同的外部設(shè)備。如使用真空，則氮氣進口或封閉或不作，如采用氮氣則將真空口封閉或不作。
本實用新型可采用向夾套內(nèi)通聯(lián)苯蒸氣或聯(lián)苯液體加熱的方法。以通聯(lián)苯蒸汽為例，設(shè)備運轉(zhuǎn)前，聯(lián)苯蒸汽通過聯(lián)苯口5進入設(shè)備夾套內(nèi)，使設(shè)備予熱到230－260℃，然后物料通過加料口13進入設(shè)備內(nèi)，設(shè)備開始運轉(zhuǎn)，電機驅(qū)動傳動軸1轉(zhuǎn)動，通過行星齒輪傳動系統(tǒng)15帶動攪拌軸16進行轉(zhuǎn)動，攪拌軸帶動攪拌漿葉17使物料在筒體10內(nèi)攪動，物料均勻受熱，當溫度高于215℃時，物料開始進行縮聚反應(yīng)，并有低分子物排出。如果采用真空形式進行生產(chǎn)，設(shè)備內(nèi)真空度保持759.5毫米汞柱以上，低分子物通過抽真空口12排出，物料分子量不斷增長，直到符合要求，物料從出料口8排出。如果采取惰性氣體保護下進行生產(chǎn)，則將含氧量小于5ppm的高純氮氣通過氮氣進口4進入設(shè)備內(nèi)，穿過物料層。此時縮聚過程產(chǎn)生的低分子物質(zhì)隨惰性氣體一起從加料口13或真空排氣口排出，從而完成生產(chǎn)過程。
當需要增加產(chǎn)量時單節(jié)設(shè)備容積太小不能滿足要求，可以增加設(shè)備直徑，或把設(shè)備右側(cè)法蘭打開增接第二節(jié)，或把第二個同樣設(shè)備的進料口與第一個設(shè)備的出料口進行聯(lián)接，這樣可使產(chǎn)量成倍增加。
本實用新型的固相縮聚裝置全部采用不銹鋼或襯不銹鋼材料制作，該裝置的機加工均可采用公知技術(shù)。攪拌軸上安裝的攪拌漿葉可以采用平面形狀，為避免物料在筒體內(nèi)出現(xiàn)死角，筒體內(nèi)進料口處的攪拌漿葉呈推進式，中間與軸垂直，出口端呈反推進形式。所謂推進和反推進形式的漿葉只需將平面狀漿葉傾斜一個角度即可辦到。本裝置可根據(jù)產(chǎn)品要求，調(diào)整物料進出量及筒體斜度以滿足不同反應(yīng)時間的要求。以上均為連續(xù)式生產(chǎn)，如果需要間歇式生產(chǎn)，筒體夾套內(nèi)可以安裝冷卻蛇管。
權(quán)利要求1.一種聚酯固相縮聚裝置，包括筒體10、筒體上的進出料口13和8及與筒體連接的加熱用夾套6，其特征是在筒體10內(nèi)設(shè)置兩個攪拌軸16，攪拌軸16上安裝攪拌漿葉17，筒體10兩端安裝由傳動軸1所帶動的行星齒輪傳動系統(tǒng)15，該系統(tǒng)帶動攪拌軸16轉(zhuǎn)動，筒體上連接有抽真空口12和(或)氮氣進口4，夾套上連接聯(lián)苯口5和11。
2.如權(quán)利要求1所述的縮聚裝置，其特征是所述安裝在攪拌軸上的攪拌漿葉為平面狀，靠近進料口部位的漿葉呈推進式，中部與軸垂直，靠近出料口部位的漿葉呈反推進式。
3.如權(quán)利要求1和2所述的縮聚裝置，其特征是可以在筒體夾套內(nèi)安裝冷卻蛇管。
專利摘要本實用新型公開一種聚酯固相縮聚裝置，包括筒體10、筒體上的進出料口13和8及夾套6，在筒體10內(nèi)設(shè)置兩個攪拌軸16，攪拌軸16上安裝攪拌槳葉17，筒體10的兩端安裝由傳動軸1所帶動的行星齒輪傳動系統(tǒng)15，該系統(tǒng)帶動攪拌軸16轉(zhuǎn)動，筒體上連接有抽真空口12和(或)氮氣進口4，夾套上連接一個聯(lián)苯口5和11。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、造價低廉，裝料系數(shù)高達80％以上，配備不同的輔助設(shè)備，可實現(xiàn)惰性氣體保護或真空情況下的連接生產(chǎn)或間歇生產(chǎn)，單機年產(chǎn)量可從幾十噸至幾千噸。
文檔編號B01J19/18GK2115153SQ9220218
公開日1992年9月9日 申請日期1992年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月31日
發(fā)明者王澤新, 李淑貞 申請人:王澤新