一种半消光高强低伸粘胶纤维的制备工艺的制作方法_2

文档序号:9213083阅读:来源:国知局
0-60min,在该步骤中,加入纯氧进行氧化降聚,降聚后,碱纤维素聚合度由650-1200降 为400-600,碱纤维素中甲纤纯度达到98. 0-98. 5%,比传统工艺可提高2-3%。定向降聚比 传统老成降聚减少甲纤损失3-5%,分子降聚更加均匀、充分;碱液采用氨氧化钢,浓度为 140-200g/l; D、将步骤C制备得到的碱纤维素送至黄化机中与二硫化碳进行反应,其中二硫化碳的 加入量为碱纤维素中甲纤含量的25-37%,黄化反应时间为45-50分钟,温度为20-30°C;在 实际应用时,二硫化碳加入量过少,黄化反应不完全,过滤困难;二硫化碳加入量过高,黄化 反应过度,副产物较多。
[0020] 经黄化反应制得的纤维素横酸醋再与溶剂按一定比例进行混合、揽拌、研磨,最终 溶解制得纤维素横酸醋溶液,溶剂的加入量W制得的纤维素横酸醋浓度为9. 0-10. 0%为 准,溶解使用的溶剂为氨氧化钢、亚硫酸钢水溶液,其浓度分别为25-45g/L、5-10g/l,溶 解温度10-20°C,溶解时间30-50min,纤维素横酸醋溶液再经过滤、脱泡、熟成,最终制得粘 度为40-45S,熟成度9. 5-12ml、甲纤维素含量8. 8-9. 0%、含碱4. 5-4. 8%的纺丝液;根据产 品对白度的要求,在纺丝液送往纺丝机纺丝前通过注射法加入消光剂混合均匀,消光剂可 W选择铁白粉,配制成浓度为10-15%的水溶液使用。
[0021] 、将步骤D制得的纺丝液送至纺丝机纺丝,纺丝采用多浴、低酸、低盐湿法纺丝技 术,具体如下;由纺丝机喷头挤出纺丝液,然后纺丝液经过一道牵伸后进入一浴形成丝束, 经过一浴的丝束经一道牵伸机送入二浴,再经二道牵伸机送入=浴,=浴后的丝束由=道 牵伸机送至精炼工艺;精炼后烘干得半消光粘胶纤维; 其中可W采用的纺丝凝固浴组成如下;一浴组成为;硫酸90-120g/l,硫酸锋8-15g/l, 硫酸钢220-280g/l,一浴温度为40-50°C,酸浴落差;3-5g/l,二浴组成;温度80-90°C,硫酸 18-22g/L,S浴为硫酸,其温度为80-90°C,抑值1-3 ; K牵伸;可W采用逐级、高牵伸技术,其中总牵伸率控制在;150-200%,(牵伸过高,毛丝 多,牵伸低,强度低,)喷头牵伸为率为;50-100%,(牵伸低,出现并丝疵点,过高,强度下降), 一道牵伸率为;40-60%,二道牵伸率为;5-15%,(牵伸过高,毛丝多;牵伸低,强度下降),S道 牵伸机的牵伸率为5~15%。
[0022] 其中精练工艺包括;将丝条经过脱硫、漂白、上油后得到半消光粘胶纤维,采取温 和环境进行脱硫、漂白处理,减少后处理对丝条强伸度损伤,脱硫剂为硫化钢与碳酸钢的混 合,硫化钢的浓度为4-8g/l,碳酸钢1-4g/l,脱硫温度50-55°C,时间2-3min;采用硫化钢 作为脱硫剂,较氨氧化钢、亚硫酸钢更加温和,碳酸钢用于中和丝条带来的硫酸。
[0023] 采用双氧水漂白,双氧水浓度为0. 3-0. 6g/l,温度50-55°C,漂白时间为l-2min, 双氧水较次氯酸钢等漂白剂更加温和; 上油处理;上油处理的油剂加入量为7-9g^,油剂温度为50-55°C,上油处理后调解丝 条抑值在6. 5-7范围内;在该抑范围内,成品丝条强伸度不会影响,可W通过水洗、多效酸 (有机酸)调节抑值。
[0024] 烘干;用烘干机烘干,烘干温度75-115°C,烘干后,得到成品。
[00幼有益效果; 1、与现有技术中的普通粘胶纤维、莫代尔纤维、差别化粘胶纤维相比,本发明的半消光 粘胶纤维,其纤维产品强度可达3. 6cnAltex,其强度基本能与莫代尔纤维媳美,比普通粘胶 纤维强度高30%左右,同时其湿断裂伸长率低于莫代尔纤维,使其织物较莫代尔纤维织物 更具保形性;本发明半消光粘胶纤维具有更合适的水膨润率,使其亲肤性更优于莫代尔纤 维;也更柔软;产品吸湿、透气性好,亲肤舒适,优于莫代尔,同工艺条件下染色,比莫代尔 吸色深,上染率更高、均匀性更好,成品色牢度好。满足下游产品对强度,亲肤性,柔软性的 多重要求,与现有技术中通过原料优化与工艺优化得到部分性能改善的粘胶纤维相比,本 发明的粘胶纤维产品质量有了质的提升,是新的产品创新。
[0026] 本发明所述的粘胶纤维具有与普通粘胶纤维和莫代尔纤维不同的二次反应界面, 将纤维经染色后做纤维切片,本发明设及的粘胶纤维的纤维切片表现出了清晰、明显的二 次反应显微镜截面积,且界面偏内层,比例适中,内、外层"面积"比例分别为(40~70); (30~60),确保了该粘胶纤维产品具有高强、低伸的特点,同时还具有适当的吸水性,纤维 亲肤性具有显著优势。
[0027]本发明方法是W天然纤维素材料为生产原料,制备获得的粘胶纤维与棉纤、莫代 尔纤维等一样,均为可降解的纤维材料,满足人们对环保的要求。
[0028] 2、本发明设计合理,在相同粘胶纤维产品的生产过程中,本发明从原料选取、制 备工艺改进等方面,极大程度的降低粘胶纤维产品的生产成本,本发明产品制备甲纤含量 比莫代尔要求低,因此可减少浆稍用量,降低原料成本;本发明优化的酸浴组成和牵伸工 艺,能够做到综合平衡各个工序步骤的控制参数,并且适度,其售价与莫代尔纤维相比低 4000~5000元/吨,能大幅度降低下游原料使用成本,可用于家纺、无纺布等,特别是内衣 W及面膜、湿纸巾等,为纺纱、织布等下游企业带来更高附加值及广阔的市场前景,显著提 升企业的市场竞争力。
[0029] 3、为确保高强低伸粘胶纤维二次反应界面具有适宜的皮层、巧层比例,本发明从 工艺技术出发,做到了改进酸浴工艺,如降低硫酸浓度,反应缓慢,提高皮层厚度;改变粘胶 指标,如粘胶熟成度、甲纤含量、碱含量等指标。
[0030] 4、与现有技术中的粘胶工艺相比,本发明制得的碱纤维素半纤维素含量低,我们 知道;半纤维素是指聚合度在50~200的0纤维素和聚合度< 50的丫纤维素,半纤维 素的影响只要有W下几个方面;a.影响碱纤维素的均匀性;b.延长老成时间;C.半纤维素 的黄化速度比甲纤快,消耗一定量的二硫化碳,导致碱纤维素醋化减少,横酸醋的溶解度降 低;d.影响粘胶的过滤,横酸醋的溶解度降低,其末端潜在的醒基氧化成駿基与灰分中的 金属离子如;亚铁离子,铺离子,巧离子,儀离子,形成粘性极强的络合物,导致粘胶过滤困 难,产量低;e.半纤维素越多,粘胶纤维的物理机械性能越差。本发明通过礙磨机,可提前 对送入压棒机的浆粥进行研磨,研磨时间为10~40s,将研磨后的浆粥用压棒机压棒后,分 离获得混合碱液和碱纤维素,混合碱液中含有半纤维素W及其他杂质,经粉碎机粉碎,压棒 的倍数为2. 2~2. 8,粉碎度为120-180g/l,本发明通过管式礙磨机,可提前对送入压棒机 的浆粥进行礙压,通过机械作用,可将纤维进行撕裂和疏解,W提高浆粥的反应性能,保证 粘胶纤维生产的顺利进行,与传统粘胶纤维制备碱纤维素数据比较,本发明制得的碱纤维 素半纤更低,半纤含量^lOg/l,产品强度更高。
[0031] 5、本发明经过大量研究,首次采用定向降聚工艺代替传统老成工艺,并得出具体 降聚参数,通过本发明加入氧气进行氧化降聚,降聚后,碱纤维素聚合度由650-1200降为 400-600,甲纤纯度达到98. 0-98. 5%,甲纤含量比传统工艺可提高2-3%。比传统老成工艺减 少甲纤损失3-5%,分子降聚更加均匀、充分;降低生产成本。
[0032] 6、本发明的黄化及纺丝工艺更环保、节能,在大规模工业生产中,莫代尔生产黄 化时二硫化碳用量高达35%左右甲纤含量进行计算),而本发明黄化时二硫化碳用量仅 30%左右(对甲纤),可有效降低成本和减少空气污染; 莫代尔纺丝时酸浴采用高硫酸锋、低硫酸钢组合,高硫酸锋会导水体重金属污染严重, 而低硫酸钢则会导致其酸浴蒸发结晶能耗高。本发明重新配伍酸浴组成,如一浴采用硫酸 90-120g/l,硫酸锋8-15g/l,硫酸钢220-280g/L组成,在保证酸浴效果的同时,完全颠覆了 传统酸浴的高硫酸锋、低硫酸钢的组成成分,避免了水体重金属污染及酸浴蒸发结晶的问 题; 7、在本发明的纺丝工艺中,丝束通过多浴、低酸、低盐湿法纺丝技术,同时,结合逐级、 高牵伸技术进行纺丝,一道牵伸率为50~100%、二道牵伸率为40~60%、S道牵伸率为5~ 15%,更有利于改善纤维的脆性,使纤维的伸度得到提高,表现在;湿状态下产生5%伸长率 所需的强度> 0. 55cNAltex,干断裂伸长率为11. 0~16. 0%。粘胶纤维较莫代尔纤维更具 可纺性,因此纺速可达50米左右/分钟,而莫代尔只有30米左右/分钟,生产效率高,降低 生产成本。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明所述高强低伸粘胶纤维的纤维切片横截面。
[0034]图2为莫代尔的纤维切片横截面。
[00巧]图3为天丝的纤维切片横截面。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合具体实施例详细说明本发明。
[0037] 应该指出,W下详细说明都是示例性的,旨在对所要求的本发明提供进一步的说 明,除非另有说明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技 术人员通常理解的相同含义。
[0038] 本发明W下实施例各指标值测定按下述标准,适用于线密度范围为0.8化ex~ 1. 67化ex粘胶纤维的测定; 指标测定;干断裂强度的测定方法是GB/T14337,湿断裂强度的测定方法是GB/T14337,湿状态下产生5%伸长率所需的强度是通过GB/T14337完成的,干断裂伸长率的测 定方法是GB/T14337,线密度偏差率的测定方法是GB/T14335,长度偏差率的测定方法是 GB/T14336,超长纤维率的测定方法是GB/T14336,倍长纤维的测定方法是GB/T14336, 疵点的测定方法是GB/T14339,白度的测定方法是FZ/T50013,残硫的测定方法是FZ/T 50014,径向水膨润度的测定方法是GB/T6503。
[0039] 实施例1 一种半消光高强低伸粘胶纤维的制备工艺,所述工艺步骤如下;先将浆稍原料经过浸 溃、压棒后除去碱液得到碱纤维素,然后将碱纤维素经粉碎、撞揉、加纯氧定向降聚后得到 甲基纤维素,甲基纤维素再经黄化制得纤维素横酸醋,纤维素横酸醋加溶剂溶解后过滤、熟 成、脱泡制得纺丝液,纺丝液加入消光剂经纺丝牵伸、精炼、烘干后得半消光高强低伸粘胶 纤维。随机取样检测性能指标,
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