一种植绒用粘胶纤维的制备方法及制备方法所用的后处理设备与流程

文档序号:12883663阅读:337来源:国知局
本发明涉及粘胶纤维
技术领域
,具体涉及一种植绒用粘胶纤维及后处理设备。
背景技术
:近年来,静电植绒因其绒面、刺绣感的独特装饰效果以及工艺简单、成本低、适应性强的特点,在工业发达国家,如美国、意大利、德国、日本等应用广泛,产品盛行。近年来,我国也开发了多种静电植绒产品。静电植绒具有生产效率高、成本低、花色品种多、适应面宽等特点,被广泛应用于多种行业,发展至今已从当初的制鞋业、建筑用布,扩展到服装、装饰布、汽车内饰、密封件、文具用品、玩具、包装业、装潢、仪器仪表等众多行业。用来植绒用的纤维,不仅对纤维的长度、纤度有一定要求,而且对植绒纤维的导电性、含水率、分散性,对纤维的长度整齐度、弯曲度等有很高的要求,目前应用于服装、装饰布等产品的植绒纤维,还要求有柔软的手感以及良好的服用性能等。目前用于植绒的纤维主要有聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈以及聚丙烯纤维。粘胶纤维因具有手感好、吸湿、透气、染色性好等优点,是生产植绒产品的理想原料,同时,由于其含水量大的特点,在使用过程中避免了短纤维出现纤维横纵向杂乱的缺点,便于绒毛的垂直沾粘,成品绒面呈现整齐、平滑的风格。但目前,制约粘胶纤维作为高档植绒面料的纤维的因素有:残硫量高、疵点高、染色均匀性差等问题,且不同批次产品的质量均匀性稳定性差异较大,因此开发一种性能优良、稳定的粘胶纤维,满足下游高档植绒产品的需求,具有重要意义。技术实现要素:本发明所要解决的第一个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种残硫量低、杂质少、染色均匀性好、强度高的植绒用粘胶纤维的制备方法。本发明所要解决的第二个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种植绒用粘胶纤维的制备方法所用的后处理设备。为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是:一种植绒用粘胶纤维的制备方法,将经过凝固浴成型和成型拉伸后的初生纤维束依次经过以下处理步骤:(1)将所述初生纤维束进入二浴槽进行湿热牵伸,经湿热牵伸后得到片状丝束片;二浴液中含硫酸15~30g/l,二浴液的温度98~100℃;(2)将所述片状丝束片进入冷却回缩浴,所述冷却回缩浴为常温水,冷却回缩采用负牵伸;(3)将冷却回缩后的丝束片经脱水后进入脱硫一浴槽,脱硫一浴中含氢氧化钠2~8g/l;脱硫一浴的温度75~85℃;(4)将脱硫一浴后的丝束片经脱水后进入脱硫二浴槽,脱硫二浴中含氢氧化钠1~7g/l,脱硫二浴的温度75~85℃;(5)将脱硫后的丝束片经脱水后进入水洗步骤,所述水洗步骤至少包括水洗一浴、水洗二浴和水洗三浴;所述水洗一浴的温度为45~55℃;所述水洗二浴的温度为30~40℃;所述水洗三浴的温度为常温;(6)经过水洗之后的丝束片经脱水后切断得到成品丝束,所述成品丝束的含水量为45~55wt%。作为一种改进的技术方案,所述成型拉伸包括喷头牵伸、丝导牵伸和导辊牵伸;所述喷头牵伸的牵伸率为0~100%,所述丝导牵伸的牵伸率为1~3%;所述导辊牵伸的牵伸率为20~50%。作为一种优选的技术方案,所述喷头牵伸的牵伸率为30~60%。作为一种改进的技术方案,所述二浴槽的底部设置有蒸汽管,所述蒸汽管的上部均布有出气孔。作为一种优选的技术方案,所述蒸汽管为耐温耐酸蒸汽管。作为一种优选的技术方案,所述湿热牵伸的牵伸率为5~15%;所述冷却回缩的牵伸率为-1~-5%。作为一种改进的技术方案,所述二浴槽的长度为30~35m;所述脱硫一浴槽和脱硫二浴槽长度分别为10~15m。作为一种改进的技术方案,所述脱硫一浴中还含有相对纤维素干基重量0.01~0.1%的聚乙二醇烷基胺。聚乙二醇烷基胺有利于碱向纤维素丝束内部扩散、渗透,加快脱硫反应速度,改善脱硫效果,解决目前市场上的纤维素丝束产品作为植绒纤维使用时存在残硫过高问题。作为一种改进的技术方案,所述水洗一浴中含有烷基醇酰胺,烷基醇酰胺的用量为相对纤维素干基重量的0.01~0.05%。烷基醇酰胺有良好的洗涤力、增溶力,悬浮分散污垢,脱除杂质能力强,有利于提高水洗洗涤效果。采用三道水洗,彻底去除纤维丝附带的碱、硫和其他非纤维素杂质,ph逐次降低最后洗涤至ph达中性。从水洗一浴到水洗三浴水温度逐次降低,是由于刚开始丝束较脏,温度较高可使丝束清洗的更干净,随着丝束多次清洗逐渐干净,降低温度可以降低蒸汽的消耗。最后一道水洗采用常温,防止丝束包装在塑料薄膜中温度过高释出水分,及妨碍后续产品的人工操作不便问题。作为一种改进的技术方案,所述步骤(3)、(4)、(5)、(6)中的脱水使用脱水器进行脱水,所述脱水器为相对设置的两个衬胶挤压辊;所述衬胶挤压辊设置有至少一组;或者设置有相互串联的两组以上,以提高脱水效果。作为一种优选的技术方案,所述植绒用粘胶纤维为消光纤维或者半消光纤维。在纺丝原液中加入消光剂二氧化钛,然后经过上述处理步骤可制得半消光、消光纤维素丝束。半消光纤维素丝束中二氧化钛含量在0.2~0.9%,消光纤维素丝束中二氧化钛含量在1.2%以上。作为一种优选,包装方式采用在包装袋内设防潮薄膜,并将防潮薄膜封口,保持丝束所含水分稳定。为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是:一种植绒用粘胶纤维的制备方法所用的后处理设备:包括依次设置的二浴槽、冷却回缩浴槽、脱硫一浴槽、脱硫二浴槽、水洗一浴槽、水洗二浴槽、水洗三浴槽和切断包装机;所述二浴槽的底部设置有蒸汽管,所述蒸汽管的上部均布有出气孔;所述冷却回缩浴槽和脱硫一浴槽之间、脱硫一浴槽和脱硫二浴槽之间、脱硫二浴槽和水洗一浴槽之间、水洗一浴槽和水洗二浴槽之间、水洗二浴槽和水洗三浴槽之间分别设置有脱水器;所述水洗三浴槽和切断包装机之间设置有终脱器。作为一种优选的技术方案,所述二浴槽、冷却回缩浴槽、脱硫一浴槽、脱硫二浴槽、水洗一浴槽、水洗二浴槽、水洗三浴槽的丝束入口和丝束出口处分别设置有一组导丝辊。作为一种优选的技术方案,所述一组导丝辊包括2~3个导丝辊。作为一种优选的技术方案,所述蒸汽管为耐温耐酸蒸汽管。作为改进的一种技术方案,所述二浴槽的长度为30~35m。作为改进的一种技术方案,所述脱硫一浴槽和脱硫二浴槽的长度分别为10~15m。作为优选的一种技术方案,所述脱水器和终脱器为相对设置的两个衬胶挤压辊。作为优选的一种技术方案,所述衬胶挤压辊连接到气缸。作为改进的一种技术方案,所述二浴槽、冷却回缩浴槽、脱硫一浴槽、脱硫二浴槽、水洗一浴槽、水洗二浴槽和水洗三浴槽的丝束出口端设置有向上沿丝束运行方向延伸的挡水板。由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明将经过凝固浴成型和拉伸后的初生纤维束首先进行湿热牵伸,二浴液温度98~100℃,保持沸腾状态,将经过凝固浴后未完全再生的初生纤维完全、充分的反应,初生纤维束变为均匀的片状纤维丝束片;随后进行的冷却回缩,对前面的牵伸效果加以固定,改善了纤维的物理机械性能和可变形性,提升了产品内在品质,有利于植绒应用,提高植绒产品质量。然后分别经过脱硫一浴和脱硫二浴,进行充分脱硫后,再经过三次水洗,洗去残留杂质,得到残硫量低、杂质含量低、丝条成型彻底,强伸度高和染色均匀性高的粘胶纤维。在每次脱硫后、水洗后的脱水使用的脱水器为相对设置的两个衬胶挤压辊,不仅利于下道工序的处理,而且经过加压脱水的纤维丝束自始至终均为整齐的片状纤维丝束,利于后续切断处理。本发明在二浴槽底部设置带有出气孔的蒸汽管,将大股初生纤维束充分分散成片状纤维片,丝束在沸腾的二浴槽进一步凝固成型,并加长了二浴槽、脱硫一浴槽、脱硫二浴槽长度,将二浴槽、脱硫一浴槽、脱硫二浴槽的长度分别增加30~60%,延长了反应时间,且使用了聚乙二醇烷基胺、烷基醇酰胺作为渗透剂、助洗剂,上述一系列处理步骤,大大降低了产品中硫和其它非纤维素物质的含量,解决了困扰粘胶纤维作为植绒用纤维存在的残硫量高,染色不均匀等问题;解决了不同批次产品的质量均匀性、稳定性差异较大等问题,处理后的产品内在质量好,均匀性好,控制稳定。本发明在二浴槽、冷却回缩浴槽、脱硫一浴槽、脱硫二浴槽、水洗一浴槽、水洗二浴槽和水洗三浴槽的丝束出口端设置有向上沿丝束运行方向延伸的挡水板,在每道处理步骤之后,挤压出的处理液或者丝束带出的处理液均被回收回处理槽内,既节省化工料消耗,又不影响下道工序的处理效果。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的后处理设备的结构示意图;图中,1.二浴槽;2.冷却回缩浴槽;3.脱硫一浴槽;4.脱硫二浴槽;5.水洗一浴槽;6.水洗二浴槽;7.水洗三浴槽;8.切断包装机;9.蒸汽管;10.脱水器;11.终脱器;12.导丝辊;13.挡水板。具体实施方式下面结合附图和实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图1所示,一种植绒用粘胶纤维的制备方法所用的后处理设备:包括依次设置的二浴槽1、冷却回缩浴槽2、脱硫一浴槽3、脱硫二浴槽4、水洗一浴槽5、水洗二浴槽6和水洗三浴槽7和切断包装机8;所述二浴槽1的底部设置有蒸汽管9,所述蒸汽管9的上部均布有出气孔;所述冷却回缩浴槽2和脱硫一浴槽3之间、脱硫一浴槽3和脱硫二浴槽4之间、脱硫二浴槽4和水洗一浴槽5之间、水洗一浴槽5和水洗二浴槽6之间、所述水洗二浴槽6和水洗三浴槽7之间分别设置有脱水器10;所述水洗三浴槽7和切断包装机8之间设置有终脱器11。所述二浴槽1、冷却回缩浴槽2、脱硫一浴槽3、脱硫二浴槽4、水洗一浴槽5、水洗二浴槽6和水洗三浴槽7的丝束入口和丝束出口处分别设置有一组导丝辊12。所述二浴槽1、冷却回缩浴槽2、脱硫一浴槽3、脱硫二浴槽4、水洗一浴槽5、水洗二浴槽6和水洗三浴槽7的丝束出口端设置有向上沿丝束运行方向延伸的挡水板13。作为一种优选的实施方式,所述一组导丝辊包括2~3个导丝辊;所述蒸汽管为耐温耐酸蒸汽管;所述二浴槽的长度为30~35m;所述脱硫一浴槽和脱硫二浴槽的长度分别为10~15m。所述脱水器和终脱器为相对设置的两个衬胶挤压辊;所述衬胶挤压辊连接到气缸。实施例1将纤维素浆粕制成纺丝原液,纤维素纺丝原液经纺丝机凝固浴凝固成型得到初生丝条,初生丝条经喷头牵伸、丝导牵伸、导辊牵伸后,进行集束得到大股初生纤维束,将初生纤维束依次经过以下处理步骤:(1)将所述初生纤维束进入二浴槽进行湿热牵伸,经湿热牵伸后得到片状丝束片;二浴液中含硫酸20g/l;自二浴槽的底部的耐温耐酸蒸汽管通入蒸汽,所述耐温耐酸蒸汽管的上部均布有出气孔,蒸汽加热保持二浴液的温度98~100℃;所述湿热牵伸的牵伸率为10%;(2)将片状丝束片进入冷却回缩浴,所述冷却回缩浴为常温水,冷却回缩采用-2.5%的负牵伸;(3)将冷却回缩后的丝束片经脱水器脱水后进入脱硫一浴槽,脱硫一浴中含氢氧化钠4.5g/l;还含有相对纤维素干基重量0.05%的聚乙二醇烷基胺;脱硫一浴的温度78℃;(4)将脱硫一浴后的丝束片经脱水器脱水后进入脱硫二浴槽,脱硫二浴中含氢氧化钠3.5g/l,脱硫二浴的温度78℃;(5)将脱硫后的丝束片经脱水器脱水后进入水洗步骤,所述水洗步骤包括水洗一浴、水洗二浴和水洗三浴;所述水洗一浴的温度为48℃;所述水洗一浴中含有相对纤维素干基重量的0.02%烷基醇酰胺;所述水洗二浴的温度为35℃;所述水洗三浴的温度为常温;(6)经过水洗之后的丝束片经终脱器脱水后切断得到成品丝束,所述成品丝束的含水量为53.5wt%。实施例2将纤维素浆粕制成纺丝原液,纤维素纺丝原液经纺丝机凝固浴凝固成型得到初生丝条,初生丝条经喷头牵伸、丝导牵伸、导辊牵伸后,进行集束得到大股初生纤维束,所述喷头牵伸的牵伸率为60%,所述丝导牵伸的牵伸率为2%;所述导辊牵伸的牵伸率为25%;将初生纤维束依次经过以下处理步骤:(1)将所述初生纤维束进入32m长的二浴槽进行湿热牵伸,经湿热牵伸后得到片状丝束片;二浴液中含硫酸25g/l;自二浴槽的底部的耐温耐酸蒸汽管通入蒸汽,所述耐温耐酸蒸汽管的上部均布有出气孔,蒸汽加热保持二浴液的温度99~100℃;所述湿热牵伸的牵伸率为11%;(2)将片状丝束片进入冷却回缩浴,所述冷却回缩浴为常温水,冷却回缩采用-2%的负牵伸;(3)将冷却回缩后的丝束片经脱水器脱水后进入12m长的脱硫一浴槽,脱硫一浴中含氢氧化钠5.5g/l;还含有相对纤维素干基重量0.08%的聚乙二醇烷基胺;脱硫一浴的温度76℃;(4)将脱硫一浴后的丝束片经脱水器脱水后进入12m长的脱硫二浴槽,脱硫二浴中含氢氧化钠5.0g/l,脱硫二浴的温度76℃;(5)将脱硫后的丝束片经脱水器脱水后进入水洗步骤,所述水洗步骤包括水洗一浴、水洗二浴和水洗三浴;所述水洗一浴的温度为50℃;所述水洗一浴中含有相对纤维素干基重量的0.03%烷基醇酰胺;所述水洗二浴的温度为35℃;所述水洗三浴的温度为常温;(6)经过水洗之后的丝束片经终脱器脱水后切断得到成品丝束,所述成品丝束的含水量为51.5wt%。实施例3将纤维素浆粕制成纺丝原液,在纺丝原液中加入对甲纤含量1.5wt%的纳米二氧化钛浆液,纤维素纺丝原液经纺丝机凝固浴凝固成型得到初生丝条,初生丝条经喷头牵伸、丝导牵伸、导辊牵伸后,进行集束得到大股初生纤维束,所述喷头牵伸的牵伸率为50%,所述丝导牵伸的牵伸率为1.5%;所述导辊牵伸的牵伸率为35%;将初生纤维束依次经过以下处理步骤:(1)将所述初生纤维束进入35m长的二浴槽进行湿热牵伸,经湿热牵伸后得到片状丝束片;二浴液中含硫酸18g/l;自二浴槽的底部的耐温耐酸蒸汽管通入蒸汽,所述耐温耐酸蒸汽管的上部均布有出气孔,蒸汽加热保持二浴液的温度99~100℃;所述湿热牵伸的牵伸率为12.5%;(2)将片状丝束片进入冷却回缩浴,所述冷却回缩浴为常温水,冷却回缩采用-3.5%的负牵伸;(3)将冷却回缩后的丝束片经脱水器脱水后进入15m长的脱硫一浴槽,脱硫一浴中含氢氧化钠3g/l;还含有相对纤维素干基重量0.06%的聚乙二醇烷基胺;脱硫一浴的温度80℃;(4)将脱硫一浴后的丝束片经脱水器脱水后进入15m长的脱硫二浴槽,脱硫二浴中含氢氧化钠3g/l,脱硫二浴的温度80℃;(5)将脱硫后的丝束片经脱水器脱水后进入水洗步骤,所述水洗步骤包括水洗一浴、水洗二浴和水洗三浴;所述水洗一浴的温度为52℃;所述水洗一浴中含有相对纤维素干基重量的0.02%烷基醇酰胺;所述水洗二浴的温度为38℃;所述水洗三浴的温度为常温;(6)经过水洗之后的丝束片经终脱器脱水后切断得到成品丝束,所述成品丝束的含水量为50wt%。实施例1-3制备得到的成品纤维的性能指标见表1。表1项目实施例1实施例2实施例3干断裂强度(cn/dtex)2.112.072.16湿断裂强度(cn/dtex)1.271.151.21线密度(dtex)1.673.332.23干断裂伸长率%19.221.218.6疵点(mg/100g)1.63.62.6残硫量(mg/100g)3.25.33.0染色均匀性(灰卡)大于四级大于四级大于四级灰分(%)1.251.381.30当前第1页12
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