一种提高腈纶纤维光泽度的湿法纺丝方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织品制造技术领域，具体涉及一种提高湿法纺丝腈纶光泽度的制造 方法，主要是无机盐溶剂的腈纶湿法纺丝。
【背景技术】
[0002] 腈纶纤维的纺丝工艺大体上可分为湿纺和干纺两种，而由这两种方法制得的纤 维，都各有其独特的性能。就纤维的手感(如柔软度、光滑度等)而言，则干纺纤维较好，这是 因为此种纤维的横截面呈蚕茧形或心形，且纤维的表面十分光滑。对湿法工艺而言，尤其是 采用无机溶剂的湿法工艺，由于纤维凝固成形过程中，溶剂从纤维内部扩散出来的速度慢， 并且纤维内外层的凝固均匀一致，因此使成形纤维的横截面趋向于圆形。此外，由于纤维表 面形成了大量的细小纹路。因此，这种纤维没有动物毛状手感，其光泽、柔软度和光滑度等 性能也不够理想。
[0003] 为提高纤维表面的光滑度，日本Exlan公司专利特开昭48-6020中采用干喷湿纺 丝成形的方法，主要使纤维在挤出受力时，阻止溶剂的扩散。原液在挤出胀大后，有一定的 应力松弛，在提高纤维表面光滑度的同时，同时也提高原液的紧密度，减少纤维内部的孔 洞，提高强度。但这种方法一方面在目前的纺丝线上改造比较困难，另一方面压力要求较 高，还有就是产量较低，对于常规腈纶品种生产不是非常合适。
[0004] Exlan也采用改变纤维截面的方式来提高纤维的光泽度，在专利GB1287518中日 本Exlan公司专利发明三角形截面的腈纶纤维，其横截面形状为普通三角形，三角形的各 周边呈曲线状，曲率满足一定的公式要求。但这种方法采用Y形喷头，对于纤维成形的工艺 控制以及喷丝板的制作要求较高，生产比较难以实现。
[0005] 也有采用在纤维中添加光亮剂的方法来提高纤维的光泽度。占纤维总量的500- 1500ppm的光亮剂和占纤维总量约1% - 2%的消光剂。光亮剂：汽巴一嘉基公司生产的 UVITEX或吡唑啉及其衍生物、赫斯特公司生产的HOSTALUX NR。但实际对湿法纤维的透明 度、光亮度改进不大。
【发明内容】
[0006] 本发明通过改变湿法纺丝工艺来生产具有一定光亮度和透明度的腈纶纤维，主要 是无机盐溶剂的湿法纺丝,溶剂可以是NaSCN无机盐、ZnCl 2等。
[0007] 本发明的目的在于提供一种提高腈纶纤维光泽度的湿法纺丝方法，具体步骤如 下：
[0008] 1纺丝前预备
[0009] 将聚丙烯腈聚合体通过溶解机溶解在无机盐溶剂中，得到纺丝溶液，纺丝溶液中 聚丙烯腈含量在l〇wt%?14wt% ;其中聚丙烯腈中第一单体丙烯腈含量在90wt%?93wt%， 第二单体为醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯，含量在6. 5wt%?9. 5wt%。第三单体为甲基丙烯 磺酸钠或衣康酸钠，含量为〇. 5wt%?lwt%。共聚物的粘均分子量为4. 5万?6. 5万。
[0010] 2 纺丝
[0011] 纺丝溶液通过脱泡、过滤和调温后，由纺丝计量泵计量后通过喷丝孔挤出，喷孔可 以为圆形也可为其它形状；
[0012] 3凝固成形
[0013] 使用凝固浴将喷丝液凝固成型，凝固浴槽进行隔断改造，分为两个区：挤出胀大 区和扩散成型区；挤出胀大区距离喷丝板的宽度为小于或等于5cm，凝固浴浓度为6wt%? 12wt%之间，温度为-5°C?KTC ;扩散成形区为挤出胀大区后的凝固浴槽区域，浓度为 10wt%?16wt%之间，温度为5°C?20°C ;控制负牵伸在-75%?-90%之间，所述负牵伸为 丝束卷绕速度减去原液挤出速度除以原液挤出速度；
[0014] 4冷牵伸
[0015] 丝束经过凝固浴成型后进入冷牵伸，冷牵伸采用热水喷淋牵伸或蒸汽牵伸方式， 冷牵伸时间为5s?30s。
[0016] 5 水洗
[0017] 冷牵后纤维进行水洗，水洗部分用牵引辊转速分段控制。
[0018] 6热牵伸
[0019] 丝束经过水洗后，进入热牵伸槽，纤维在高于玻璃化温度的环境下进行热牵伸，热 牵伸温度为90°C?99°C，热牵伸倍数为5?10倍。
[0020] 7烘干、再牵伸
[0021] 纤维经过一定程度的收缩烘干后，进行再牵伸，再牵伸倍数为1. 2?3倍，温度大 于 100。。。
[0022] 经过以上工艺步骤，得到具有一定光泽度的湿法腈纶纤维。
[0023] 本发明中，无机盐溶剂为浓度为40wt%-61wt%的硫氰酸钠水溶液，或者为氯化锌 溶液。
[0024] 本发明中，步骤3中，负牵伸为-78%?-88%。
[0025] 本发明中，凝固浴胀大区成形剂为6wt%?12wt%的硫氰酸钠水溶液
[0026] 本发明的有益效果在于：本方法简单，容易操作，得到的腈纶纤维具有较好的光泽 度和透明度。
【具体实施方式】
[0027] 由丙烯腈为第一单体、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯为第二单体、甲基丙烯磺酸 钠或衣康酸钠为第三单体的聚丙烯腈原液经过换热器进行温度调整，由计量泵计量后经喷 头挤出。聚合体中丙烯腈含量在90%以上。挤出原液温度要保持合适的范围，以控制原液 的粘度。
[0028] 由于高分子发生应力松弛，因此挤出的原液有一定程度的胀大。有机溶剂由于溶 解性好，挤出时胀大小、受力小，且浆液中溶剂扩散速度快，因此在浆液挤出后很快形成初 生纤维，在初生纤维受后面牵引力之前基本形成光滑的表面。而湿法纺丝腈纶浆液中无机 溶剂扩散慢，初生纤维受到挤出力和后面牵引力时，浆液中的溶剂扩散，容易导致纤维表面 沟槽的产生。为减少纤维表面沟槽的产生，凝固浴挤出区的浓度相对较低，这样在浆液挤出 时先在纤维表面形成比较光滑的皮层，但若浓度过低则会导致纤维强度降低以及粉末的升 高。负牵伸绝对值要求相对的放大，负牵伸为丝束卷绕速度减去原液挤出速度除以原液挤 出速度，主要为减少纤维受力。通过加快挤出区纤维成形和减少受力，纺出的纤维表面沟槽 会相应变细，纤维的光泽度会有一定程度的改善。
[0029] 初生纤维经过凝固浴溶剂扩散后，进入冷牵伸槽。冷牵伸的目的主要是给初生纤 维一定的强度。但由于在冷牵伸阶段初生纤维仍含有一定的溶剂，因此在热水浴中溶剂继 续进行扩散。纤维表面由于张力和溶剂扩散同时存在，容易使纤维表面产生大量的沟槽。因 此本发明冷牵伸采用热水喷淋或蒸汽加热的方式。
[0030] 冷牵后纤维进行水洗，水洗阶段纤维中溶剂也发生一定扩散，因此为减少纤维张 力，