高速腈纶纺丝工艺的制作方法

本发明涉及一种腈纶纺丝方法，特别是一种高速腈纶纺丝工艺。

背景技术：

传统的腈纶纺丝工艺是采用热水和热辊牵伸工艺，在湿法腈纶纺丝工艺流程中，选用DMF(二甲基甲酰胺)、DMAC(二甲基乙酰胺)、DMSO((二甲基亚砜)或NaSCN(硫氰酸钠)做溶剂,无论是其中的那一种溶剂，纺丝速度一般为70米/分—76米/分不会超过80米/分，单线产能1.5万吨/年到2万吨/年，由此可知，采用热水和热辊牵伸腈纶纺丝，无论是湿法，还是干喷湿法、干法的生产工艺，都很难提高纺丝速度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高速腈纶纺丝工艺，该工艺能提高腈纶纺丝速度，且纤维的均一性好。

本发明的技术方案是：高速腈纶纺丝工艺，其特征在于：包括如下步骤：⑴纺丝液从喷丝头喷出，经凝固浴成型为初生纤维，凝固浴中的溶液为有机溶剂水溶液，⑵初生纤维再经水洗、热水牵伸、上油,⑶上油后再进入蒸汽牵伸、烘干、卷曲工序或烘干、蒸汽牵伸、卷曲工序或烘干、卷曲、蒸汽牵伸工序之其中的一种排布方式，⑷再经定型、切断、产品打包。

所述的喷丝头是置于凝固浴中的湿法纺丝。

所述凝固浴中的溶液是浓度为20％-37％的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中的一种有机溶剂水溶液，凝固浴温度为0℃-10℃。

所述凝固浴中的溶液还可以是浓度为62％-67％的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中的一种有机溶剂水溶液，凝固浴温度为62℃--66℃。

传统的腈纶纺丝中，溶剂的浓度和温度条件下生产的纤维产品截面为腰子形，初生纤维在凝固浴中的速度一般小于15m/min，本发明所选溶剂的浓度和温度条件下，生产的纤维产品截面为圆形，截面为圆形的纤维表面更光滑，在减小凝固浴中液体的阻力对丝束的破坏力，有利于提高纺丝的速度、提高纤维的均一性和表面亮度。

传统的腈纶工艺是在热水中牵伸和在热辊上牵伸,本发明在传统的湿法腈纶工艺中增加了在饱和蒸汽中牵伸的工序，可以提高纺丝速度。因为纤维的牵伸是在纤维达到其玻璃化温度Tg下才能牵伸使纤维由粗变细,腈纶纤维从初生纤维到水洗和水牵段一般总牵伸倍数小于7倍玻璃化温度Tg：70℃--95℃，因为水温最高也就是100℃。热辊烘干段玻璃化温度Tg：100--110℃左右。由于热辊烘干属于接触式烘干效率低(辊温大于165℃)且纤维上下面的温度差异很大所以在腈纶生产中只有做高强腈纶时才在此处有少量的牵伸(否则会造成纤维拉断缠辊问题)而蒸汽牵伸利用饱和蒸汽的温度和湿度(腈纶纤维有此特性只有在饱和蒸汽中才会变得非常有塑性)因此无论纤维处在湿态还是干态均可以有更大的牵伸倍数纤维总牵可以做12倍甚至更高，同时纤维会更加的均匀,减小纤维的CV％值和减少色差。本发明除了用在湿法纺丝之外，在干喷湿法、干法的腈纶纺丝生产工艺中也可以使用，都具有提高腈纶纺丝速度的效果。

本发明在湿法腈纶纺丝工艺中，纺丝速度可以达到100—150米/分，纺丝速度比原技术提高了1.4到2倍，单线产能3万吨/年到4万吨/年，大大的降低了固定资产投资，大幅度的降低的腈纶丝束的制造成本。腈纶的投资是1万吨/年约8000万到1亿元人民币.也就是说上一个10万吨/年的线可以省约3--5亿元人民币的固定投资,同时还有大量的人和土地。

附图说明

图1是高速湿法腈纶纺丝工艺流程图第一种排布方式。

图2是高速湿法腈纶纺丝工艺流程图第二种排布方式。

图3是高速湿法腈纶纺丝工艺流程图第三种排布方式。

图4是湿法纺丝的喷丝头与凝固浴液位的位置关系示意图。

图5是干喷湿法纺丝的喷丝头与凝固浴液位的位置关系示意图。

图6是干法纺丝的喷丝头与凝固浴液位的位置关系示意图。

图中：1喷丝头、2凝固浴、3凝固浴槽。

具体实施方式

本发明是一种高速腈纶纺丝工艺，在传统的湿法腈纶工艺中增加了在饱和蒸汽中牵伸的工序，优选了有机溶剂水溶液的浓度和凝固浴温度，提高了纺丝的速度、纤维的均一性和表面亮度。本发明也可以在干喷湿法、干法的腈纶纺丝生产工艺中使用，实现提高纺丝速度的目的。所述的干喷湿法是指喷丝头1置于凝固浴2的液位上面成型初生纤维；所述的干法是指喷丝头1置于凝固浴槽3上方成型初生纤维。

实施例1：高速腈纶纺丝工艺，步骤如下：⑴纺丝液从喷丝头1喷出，经凝固浴2成型，所述的喷丝头1是置于凝固浴2中的湿法成型初生纤维，凝固浴中装有浓度为20％的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中的一种有机溶剂水溶液，凝固浴2的温度为0℃--5℃，⑵初生纤维再经水洗、热水牵伸、然后上油,⑶再经蒸汽牵伸、烘干、卷曲，⑷再经定型、切断、产品打包。

实施例2：高速腈纶纺丝工艺，步骤如下：⑴纺丝液从喷丝头1喷出，经凝固浴2成型，所述的喷丝头1是置于凝固浴2中的湿法成型初生纤维，凝固浴中装有浓度为37％的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中的一种有机溶剂水溶液，凝固浴温度为5℃--10℃，⑴⑵初生纤维再经水洗、热水牵伸、然后上油,⑶上油步骤之后经烘干、蒸汽牵伸、卷曲，⑷再经定型、切断、产品打包。

实施例3：高速腈纶纺丝工艺，步骤如下：⑴纺丝液从喷丝头1喷出，经凝固浴2成型，所述的喷丝头是置于凝固浴中的湿法成型初生纤维，凝固浴中装有浓度为28％的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜其中的一种有机溶剂水溶液，凝固浴温度为0℃--10℃，⑴初生纤维再经水洗、热水牵伸、然后上油,⑶上油步骤之后经烘干、卷曲、蒸汽牵伸，⑷再经定型、切断、产品打包。

实施例4：高速腈纶纺丝工艺，步骤如下：⑴纺丝液从喷丝头1喷出，经凝固浴成型，所述的喷丝头是置于凝固浴中的湿法成型初生纤维，凝固浴中装有浓度62％-67％的二甲基甲酰胺水溶液或二甲基乙酰胺水溶液或二甲基亚砜水溶液其中的一种，凝固浴温度为62℃-66℃。⑵初生纤维再经水洗、热水牵伸然后上油,⑶再经蒸汽牵伸、烘干、卷曲，也可以是烘干、蒸汽牵伸、卷曲，或烘干、卷曲、蒸汽牵伸，三种排布方式均可。⑷再经定型、切断、产品打包。