CN103305939B - 一种细旦粘胶短纤维的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种细旦粘胶短纤维的生产工艺，属于粘胶短纤维生产技术领域。本发明纺丝步骤中，成型的丝条通过导丝装置和牵伸装置，进行导丝和牵伸，在导丝和牵伸的过程中，总牵伸率控制为130-160%，其中：喷丝头牵伸率控制为60-80%；空气牵伸率控制为25-40%；塑化牵伸率控制为5-12%。总牵伸率以及各种牵伸率的分配的选择确保了细旦粘胶短纤维在纺丝成形过程中，在塑性状态下有利于纤维素大分子的整齐排列，有利于纤维中结晶区的快速、高质量地形成，确保细旦粘胶短纤维达到更好的强度指标。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘胶短纤维的生产工艺，更具体地说，本发明涉及一种细旦粘胶短纤维的生产工艺，属于粘胶短纤维生产技术领域。
背景技术
粘胶短纤维的运用领域越来越宽，在运用最广的纺纱织布、无纺布领域的运用越来越深入，如在纺纱企业，为拓展其下游产品的新功能，开发出更适应市场需求——更柔、更软、更滑的产品，对粘胶短纤维的纤度要求越来越细。目前粘胶短纤维的常规产品主要是1.5D、1.2D，有少量的1D，对于生产0.8-1D的细旦粘胶短纤维的生产方法、技术还有待进一步摸索、总结和固化。
02151007.5，粘胶化学纤维的超低旦纤维，上海双鹿化学纤维有限公司。
本发明为一种粘胶化学纤维的超低旦纤维，特指一种纤维的纤度。尤指在粘胶纤维成形牵伸分配时，采用特定的牵伸分配比例，与喷丝孔直径相匹配制成的超低旦纤维。本发明一种粘胶化学纤维的超低旦纤维，特征是纤维的旦数能达到0.56-0.22分特。粘胶化学纤维的超低旦纤维的制备方法：是在粘胶纤维尚处在大分子非结晶体时，经过机械压力，通过低直径喷丝圆孔后挤压喷射至硫酸溶液中，与其中和反应，使纤维大分子排列尚处在不规则的状态时，经湿牵伸与干牵伸比例的强度调整而制成纤度超细的纤维。由于纤维的纤度超细，有较强的丝绸感，在纺织领域中可以生产高支数的织物，密度更细的植绒布，且可用于高级的服饰装潢中。
200410091020.0，高白强力细旦粘胶短纤维及其生产工艺，唐山三友集团化纤有限公司。
一种高白强力细旦粘胶短纤维及其生产工艺，属于纺织纺纱业及非织造布业的粘胶短纤维及生产方法。它的原料及重量百分比含量是：纤维素纤维86.7-92%，水7.7-13%，油剂0.15-0.30%。将原料经浸渍，压榨，黄化，纺丝，牵伸、集束，精练，双氧水二次漂白，烘干后制成成品。本发明产品因其纤度细、强度高，制品纱线支数高、强度高，服装面料具有强度高、耐磨性强、手感细腻、抗褶皱性、耐多次变形均超过同工艺普通粘胶短纤维加工服装面料等优点。高支纱制品面料较薄，克重低，同重量原料加工面料的面积增大，成本降低。
201110131575.3，一种超细旦纤维素长丝纤维及其制造方法，新乡化纤股份有限公司。
一种超细旦纤维素长丝纤维及其制造方法，技术方案是，一种超细旦纤维素长丝纤维，所述超细旦纤维素长丝纤维为粘胶棉纤维素长丝纤维，所述超细旦的旦数为0.6-1旦。包括制胶工艺和纺丝工艺，有制胶工艺和纺丝工艺：制胶工艺有以下步骤：（1）浸渍：将棉浆泊、浸润剂v388进行浸渍，温度40-49℃，碱浓：220-240g/L，浸润剂v388用量：为甲种纤维素量的1‰；（2）老成：温度35-50℃粘度45-55mp；（3）黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量30-33％，反应活性剂的加入量对甲种纤维素质量的3-5‰时间30-50分钟；（4）后溶解：温度15-25℃，时间：40-60分钟。本发明具有超细旦因而手感柔软、滑爽和吸湿性透气性好的粘胶长丝。
201110181917.2，一种超细旦高强粘胶纤维生产工艺，龙达(江西)差别化化学纤维有限公司。
一种超细旦高强粘胶纤维生产工艺，包括浸渍、压榨、粉碎，所述的碱纤维素粉碎度≤1.0%；过滤，所述的纺胶粒子数，粒径为20-40μm，小于30个/克纺丝胶；纺丝成型，所述的成型工艺包括一浴、二浴，喷丝头为环形组合式钽喷丝头，喷丝头孔径0.05mm；牵伸，所述的牵伸总牵伸率为120-140%，一道牵伸38-42%；精练，所述的精练工艺中脱硫浴温度为80-85℃，脱硫浴浓度NaOH为1-3g/l，收集槽醋酸pH值为pH4-6，从而解决了超细旦高强粘胶纤维的降低纤度和提高强度的问题，纤度为1.11分特和强度大于2.9CN/DTEX。
201110230580.X，一种超细高强高模粘胶纤维的生产方法，山东海龙股份有限公司。
本发明公开了一种超细高强高模粘胶纤维的生产方法,将尚处于粘流态的纤维素黄酸酯高聚物纺丝粘胶,经分别设有粘胶喷出孔和凝固浴喷出孔的复合喷丝板喷出,并经低酸、高锌、低盐和低温的凝固浴凝固成型,然后经浴液拉伸与空气拉伸相结合,分别经过不同倍率的喷头牵伸、盘间牵伸和塑化牵伸,然后经后处理制得纤度为0.44～0.78dtex、干强≥3.1cN/dtex、湿强≥2.1cN/dtex、湿模量≥0.5cN/dtex、白度≥82.0%的超细高强高模粘胶纤维。本发明实现了超细旦纤维纺丝成形过程与牵伸的有效配合,和纺丝工艺的正常实施,生产的超细高强高模粘胶纤维结构均匀,纤维强度和模量高出常规品种50%以上。
上述5件专利虽然都有相应的牵伸工艺，但是都没有合理分配各种牵伸率以及它们与总牵伸率的关系，使得上述牵伸工艺的牵伸率控制不好，造成细旦粘胶短纤维中结晶区无法很好形成，纤维强度无法达到指标。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术中的牵伸工艺的牵伸率控制不好，造成细旦粘胶短纤维中结晶区无法很好形成，纤维强度无法达到指标的问题，提供一种细旦粘胶纤维的生产工艺，能够使细旦粘胶短纤维的生产过程中，纤维中的结晶区能够快速、高质量地形成，保证最后细旦短纤维的强度。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，包括制备粘胶纺丝原液、喷丝、丝条成型、纺丝，最后得到细旦丝粘胶纤维，其特征在于：所述的纺丝步骤中，成型的丝条通过导丝装置和牵伸装置，进行导丝和牵伸，在导丝和牵伸的过程中，总牵伸率控制为130-160%，其中：喷丝头牵伸率控制为60-80%；空气牵伸率控制为25-40%；塑化牵伸率控制为5-12%。
上述导丝装置具体包导丝钩、分丝棒、纺丝机尾羊角；牵伸辊出口、塑化槽进出口、水洗槽进出口的导丝器、导丝羊角、导丝环；
上述牵伸装置具体包括导丝盘和/或牵伸辊。
上述牵伸率中，总牵伸率、喷丝头牵伸率、空气牵伸率以及塑化牵伸率均为本领域公知的专业术语，其定义如下：
总牵伸率：指纺丝速度（即第三牵伸装置线速度）与粘胶从喷丝孔喷出的速度的差，与粘胶从喷丝孔喷出速度的比值，即总牵伸率（%）=（V纺速-V喷速）/V喷速。
喷丝头牵伸率：指第一牵伸装置（导丝盘或者牵伸辊）上的线速度与粘胶从喷丝孔喷出速度的差与粘胶从喷丝孔喷出速度的比值，即喷丝头牵伸率（%）=（V第一牵伸-V喷速）/V喷速。
空气牵伸率：指第二牵伸装置（牵伸辊）上的线速度与第一牵伸装置（导丝盘或者牵伸辊）上的线速度的差与第一牵伸装置（导丝盘或者牵伸辊）上的线速度的比值，即空气牵伸率（%）=（V第二牵伸-V第一牵伸）/V第一牵伸。
塑化牵伸率：指第三牵伸装置（牵伸辊）上的线速度与第二牵伸装置（牵伸辊）上的线速度的差与第二牵伸装置（牵伸辊）上的线速度的比值，即塑化牵伸率（%）=（V第三牵伸-V第二牵伸）/V第二牵伸。
本发明所述的制备粘胶纺丝原液的步骤中，采用的粘胶原料的指标为：粘胶粒子数≤1500个/毫升；粘胶粒径大于10μm；粘度45-55秒；10%氯化氨值下的熟成度为9-11毫升；温度为16-20℃；甲纤维素含量为8.9-9.1%；含碱量为4.4-4.6%。
本发明所述的喷丝步骤采用喷丝头进行喷丝，所述的喷丝头的面径为∮16mm。
上述的喷丝头上设置有喷丝孔，所述的喷丝孔的数量为2100-2200孔/个喷丝头；喷丝孔的孔间距≥0.25mm；喷丝孔的孔径为0.045-0.05mm。
本发明所述的丝条成型步骤采用酸浴成型，所述的酸浴中硫酸含量为110-115克/升；硫酸钠含量为300-320克/升；硫酸锌含量为9-11克/升；硫酸铝含量为2-5克/升；温度控制为49-52℃。
本发明所述的纺丝步骤中，采用的导丝装置为陶瓷釉面层厚度≥2mm的陶瓷导丝装置。
上述陶瓷导丝装置与丝条形成的夹角为≤35度。
本发明带来的有益技术效果：
1、本发明的细旦粘胶短纤维生产工艺解决了现有技术中的牵伸工艺的牵伸率控制不好，造成细旦粘胶短纤维中结晶区无法很好形成，纤维强度无法达到指标的问题，总牵伸率以及各种牵伸率的分配的选择确保了细旦粘胶短纤维在纺丝成形过程中，在塑性状态下有利于纤维素大分子的整齐排列，有利于纤维中结晶区的快速、高质量地形成，确保细旦粘胶短纤维达到更好的强度指标。另外，从每一种牵伸率的分配选择来看，喷丝头牵伸率的分配范围确保纤维在喷丝过程中减少并丝、胶块、毛丝等疵点丝的产生量；空气牵伸率和塑化牵伸率的分配范围是辅助总牵伸率的控制，进一步确保细旦粘胶短纤维在塑性状态下有利于纤维素大分子的整齐排列，有利于细旦粘胶短纤维中结晶区的形成，确保纤维达到更好的强度指标。
2、本发明优选的，在制备粘胶纺丝原液的步骤中，对其采用的粘胶原料指标进行了选择性优化：粘胶粒子数、粒径的工艺参数控制确保细旦粘胶短纤维纺丝过程中的可纺性，减少成品纤维中超倍长纤维产生概率，提高客户纺纱可纺性和纱线的品质；粘胶纺丝原液含碱量、纺胶熟成度、纺胶温度工艺参数与后续酸浴工艺匹配，确保纤维在纺丝成形过程中的反应速度符合要求，即确保牵伸装置上丝条的剩余酯化度为3-6%；粘胶纺丝原液甲纤维素含量参数与喷丝头工艺相匹配，确保本发明总牵伸率在一个适当范围，有利于纤维强度、伸度得到保障；粘胶纺丝原液粘度参数限定有利于纤维强度的提升。
3、本发明对于喷丝头面径和喷丝孔数的选择主要目的是确保生产细旦丝产品时产量的保证。对于喷丝孔孔间距的选择主要目的是优化了纺丝成形条件，减少成品纤维中并丝、胶块等疵点丝的产生比率；喷丝孔孔径的选择主要目的是保证所纺细旦产品总牵伸率的保证，确保纤维强度、伸度达到要求。
4、本发明酸浴工艺参数的选择，主要起到了缓和酸浴与粘胶的反应速度，特别是硫酸铝的加入，使纤维纺丝成开速度控制在工艺要求之内，即确保牵伸装置上丝条的剩余酯化度为3-6%。
5、本发明导丝装置的材质为陶瓷，陶瓷的工艺要求为釉面层厚度≥2mm；陶瓷件的安装要求为与丝条形成的角度≤35度。在确保丝条挂酸量的条件下，减小导丝器件与丝条的磨擦力，减少对丝条的损伤，从而减少纺丝过程中毛丝的产生量，确保成品纤维中超倍长纤维符合粘胶短纤国家标准要求，同时减少成品纤维强、伸度CV值。
具体实施方式
实施例1
总牵伸率：130%；喷丝头牵伸率：60%；空气牵伸率：35.65%；塑化牵伸率：6%。
实施例2
在实施例1的基础上，优选的：
所述的制备粘胶纺丝原液的步骤中，采用的粘胶原料的指标为：粘胶粒子数800个/毫升；粘胶粒径11μm；粘度45秒；10%氯化氨值下的熟成度为9毫升；温度为16℃；甲纤维素含量为8.9%；含碱量为4.4%。
所述的喷丝步骤采用喷丝头进行喷丝，所述的喷丝头的面径为∮16mm。
所述的喷丝头上设置有喷丝孔，所述的喷丝孔的数量为2100孔/个喷丝头；喷丝孔的孔间距0.25mm；喷丝孔的孔径为0.045mm。
所述的丝条成型步骤采用酸浴成型，所述的酸浴中硫酸含量为110克/升；硫酸钠含量为300克/升；硫酸锌含量为9克/升；硫酸铝含量为2克/升；温度控制为49℃。
所述的纺丝步骤中，采用的导丝装置为陶瓷釉面层厚度2mm的陶瓷导丝装置。
所述的陶瓷导丝装置与丝条形成的夹角为15度。
实施例3
在实施例1的基础上，优选的：
所述的制备粘胶纺丝原液的步骤中，采用的粘胶原料的指标为：粘胶粒子数1500个/毫升；粘胶粒径50μm；粘度55秒；10%氯化氨值下的熟成度为11毫升；温度为20℃；甲纤维素含量为9.1%；含碱量为4.6%。
所述的喷丝步骤采用喷丝头进行喷丝，所述的喷丝头的面径为∮16mm。
所述的喷丝头上设置有喷丝孔，所述的喷丝孔的数量为2200孔/个喷丝头；喷丝孔的孔间距2.25mm；喷丝孔的孔径为0.05mm。
所述的丝条成型步骤采用酸浴成型，所述的酸浴中硫酸含量为115克/升；硫酸钠含量为320克/升；硫酸锌含量为11克/升；硫酸铝含量为5克/升；温度控制为52℃。
所述的纺丝步骤中，采用的导丝装置为陶瓷釉面层厚度10mm的陶瓷导丝装置。
所述的陶瓷导丝装置与丝条形成的夹角为35度。
实施例4
在实施例1的基础上，优选的：
所述的制备粘胶纺丝原液的步骤中，采用的粘胶原料的指标为：粘胶粒子数1150个/毫升；粘胶粒径30μm；粘度50秒；10%氯化氨值下的熟成度为10毫升；温度为18℃；甲纤维素含量为9.0%；含碱量为4.5%。
所述的喷丝步骤采用喷丝头进行喷丝，所述的喷丝头的面径为∮16mm。
所述的喷丝头上设置有喷丝孔，所述的喷丝孔的数量为2150孔/个喷丝头；喷丝孔的孔间距1.25mm；喷丝孔的孔径为0.0475mm。
所述的丝条成型步骤采用酸浴成型，所述的酸浴中硫酸含量为112.5克/升；硫酸钠含量为310克/升；硫酸锌含量为10克/升；硫酸铝含量为3.5克/升；温度控制为50.5℃。
所述的纺丝步骤中，采用的导丝装置为陶瓷釉面层厚度6mm的陶瓷导丝装置。
所述的陶瓷导丝装置与丝条形成的夹角为25度。
实施例5
在实施例1的基础上，优选的：
所述的制备粘胶纺丝原液的步骤中，采用的粘胶原料的指标为：粘胶粒子数1200个/毫升；粘胶粒径15μm；粘度53秒；10%氯化氨值下的熟成度为9.2毫升；温度为19℃；甲纤维素含量为8.95%；含碱量为4.51%。
所述的喷丝步骤采用喷丝头进行喷丝，所述的喷丝头的面径为∮16mm。
所述的喷丝头上设置有喷丝孔，所述的喷丝孔的数量为2180孔/个喷丝头；喷丝孔的孔间距1mm；喷丝孔的孔径为0.0456mm。
所述的丝条成型步骤采用酸浴成型，所述的酸浴中硫酸含量为113克/升；硫酸钠含量为318克/升；硫酸锌含量为9.5克/升；硫酸铝含量为4.5克/升；温度控制为51℃。
所述的纺丝步骤中，采用的导丝装置为陶瓷釉面层厚度7mm的陶瓷导丝装置。
所述的陶瓷导丝装置与丝条形成的夹角为30度。
Claims (7)
1.一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，包括制备粘胶纺丝原液、喷丝、丝条成型、纺丝，最后得到细旦丝粘胶纤维，其特征在于：所述的纺丝步骤中，成型的丝条通过导丝装置和牵伸装置，进行导丝和牵伸，在导丝和牵伸的过程中，总牵伸率控制为130%，其中：喷丝头牵伸率控制为60%；空气牵伸率控制为35.65%；塑化牵伸率控制为6%。
2.根据权利要求1所述的一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于：所述的制备粘胶纺丝原液的步骤中，采用的粘胶原料的指标为：粘胶粒子数≤1500个/毫升；粘胶粒径大于10μm；粘度45-55秒；10%氯化氨值下的熟成度为9-11毫升；温度为16-20℃；甲纤维素含量为8.9-9.1%；含碱量为4.4-4.6%。
3.根据权利要求1所述的一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于：所述的喷丝步骤采用喷丝头进行喷丝，所述的喷丝头的面径为∮16mm。
4.根据权利要求3所述的一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于：所述的喷丝头上设置有喷丝孔，所述的喷丝孔的数量为2100-2200孔/个喷丝头；喷丝孔的孔间距≥0.25mm；喷丝孔的孔径为0.045-0.05mm。
5.根据权利要求1所述的一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于：所述的丝条成型步骤采用酸浴成型，所述的酸浴中硫酸含量为110-115克/升；硫酸钠含量为300-320克/升；硫酸锌含量为9-11克/升；硫酸铝含量为2-5克/升；温度控制为49-52℃。
6.根据权利要求1所述的一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于：所述的纺丝步骤中，采用的导丝装置为陶瓷釉面层厚度≥2mm的陶瓷导丝装置。
7.根据权利要求6所述的一种细旦丝粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于：所述的陶瓷导丝装置与丝条形成的夹角为≤35度。
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