CN108411516A - 醋酸纤维卷曲预处理装置、预处理液及预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了醋酸纤维卷曲预处理装置、预处理液及预处理方法，通过与纤维卷曲工艺相配套的醋酸纤维丝束预处理方法，使丝束在接受卷曲工艺时降低本身卷曲模量，提高纤维断裂延伸率，减轻卷曲损伤，增强卷曲定型效果。该预处理包括喷雾装置、温度控制***、微流量控制单元、雾化气体循环装置，以获得丝带进入卷曲机前均匀稳定的喷雾。本发明提供的预处理液配合喷雾***，能够针对卷曲工艺存在的问题，有目的地加入各种添加剂，达到传统蒸汽喷雾无法达到的效果，如增加润滑、调节外油含量、改善集束性能、防止玻璃化倾向、降低卷曲损伤等。
Description
技术领域
本发明涉及醋酸纤维纺丝领域，具体涉及醋酸纤维卷曲预处理装置、预处理液及预处理方法。
背景技术
醋酸纤维卷曲过程十分重要，对其性能与应用有着至关重要的影响。一方面，卷曲使醋酸纤维获得更大比表面积、更好的吸附过滤性能、更高的滤棒吸阻；另一方面，卷曲又使纤维表面受到强烈摩擦和剪切而形成卷曲损伤，对其物理性能和后继应用产生负面影响；更重要的是，对单旦较高的的醋酸纤维丝束而言，没有恰当的预处理，卷曲工艺几乎无法实施。酸味和霉变是醋酸纤维另一种容易发生的现象，虽然可以在纺丝油剂中添加诸如双氧水之类的抑菌剂，但往往不能彻底解决问题。二醋酸纤维切片本身，带有一定酸味，某些嗅觉灵敏的人讨厌这种味道。如果能去除丝束酸味，用户是非常欢迎的。另外卷曲后的醋酸纤维丝束需要经过干燥、摆丝、打包等工艺过程，丝束集束性能的调节有助于克服丝带运行过程中产生的发散、缠辊、丝带过宽、静电等问题。适当的丝带预处理，可以帮助解决或改善醋酸纤维以上种种缺陷，是一种新颖的技术处理手段。
干纺工艺通常使用的卷曲工艺比较简单，将上过油剂的丝带送入卷曲机即完成工艺路线，对于某些卷曲模量较大的丝束规格，这种简单做法是不恰当的，这样的卷曲是不稳定的，回弹大，卷曲波不够牢固，丝束比表面积不够大，丝带外观差，卷曲能达不到工艺要求。通过恰当预处理，完全可以避免上述问题。另一方面，我们尝试并比较了其它降低卷曲模量的方法，如蒸汽喷射，蒸汽喷射或因蒸汽流量微小易产生凝结水堵塞，造成喷汽不均匀，或因蒸汽流量偏大产生超温，从而造成丝束品质不稳定。
发明内容
本发明提供一种醋酸纤维卷曲预处理装置、预处理液及预处理方法，以获得去酸味、降低卷曲模量、软化丝束、降低卷曲损伤、抗菌防霉、调节丝带集束性能等多重目的。
本发明采用这样的技术方案来实现：一种醋酸纤维卷曲预处理装置，包括预处理液罐，底部通过管道经流量计连接到喷雾***，喷雾***包括喷雾箱体和喷嘴，喷嘴还连接有压缩空气管道；待处理的醋酸纤维丝束贯穿喷雾箱体；预处理液罐内还设有温度传感器和电加热管，温度传感器和电加热管均连接到温控器。
进一步地，喷雾箱体内设有两个喷嘴，其安装在喷雾箱体醋酸纤维丝束进入侧，位于醋酸纤维丝束上、下方。
进一步地，压缩空气管道上设有调压阀。
进一步地，所述预处理液罐位于高位，喷雾箱***于低位。
进一步地，预处理液罐上方设有浮球阀。
本发明还涉及醋酸纤维卷曲预处理液，按质量浓度计，其中根据需要选择增塑剂为2-5%、纺丝油剂1-3%、碱10-50ppm、油膜增强剂100-500ppm、抑菌剂50-500ppm中的一种或者几种，其余为去离子水。
水本身具有冷却和润滑功用，可以有效防止丝束在卷曲时玻璃化；其它添加剂可以根据不同的需要取舍，也可以同时使用；譬如：生产单纤线密度较高的丝束时，可以添加增塑剂；原材料的游离酸偏高时，可以添加碱；需要改善丝外观或抱合性时，可以添加纺丝油剂和油膜增强剂；丝束销往高温高湿在区或存储期跨梅雨季节时，可以添加抑菌剂。
进一步地，所述的增塑剂为丙酮，碱为食品级碳酸钠，油膜增强剂为烷基封端无规聚醚，抑菌剂为尼泊尔金酯类食品级添加剂。
本发明还涉及醋酸纤维卷曲预处理方法，在醋酸纤维卷曲前，通过雾化***，将醋酸纤维卷曲预处理液雾化，喷射在醋酸纤维上，使醋酸纤维进入卷曲机前充分润湿即可。
进一步地，所述雾化***的喷雾粒径为100μm，喷雾液体的温度控制在35-65℃。
进一步地，所述的雾化***将卷曲预处理液加工成稳定雾团，雾化量为10-60ml/min。
本发明中的预处理装置通过雾化***，形成温度、粒度和喷雾量受控且稳定的的雾化气流，准确喷射在醋酸纤维上，并在丝束周围形成雾团，使醋酸纤维进入卷曲机前充分润湿，拥有恰当的卷曲模量、较强的抗卷曲韧性和均匀的纺丝油剂涂层和稳定的温度。
在预处理液中加入增塑剂，可以降低卷曲模量；加入碱，用于调节pH值，还可减轻醋酸纤维丝束的酸味、软化丝束；加入油膜增强剂，可以减轻卷曲损伤；而加入抑菌剂，可以防止霉变；加入纺丝油剂，可以调节集束性能，尤其是加入专利201610151069.3中的纺丝油剂。优选的方案中，预处理液中选择丙酮作为增塑剂，由于丙酮是醋酸纤维纺丝的溶剂，能溶解醋酸纤维素，本发明采用浓度2-5%的丙酮将丝束表面微溶，使丝束获得较好的卷曲韧性，并减少丝束卷曲时表面的皲裂。
本发明具有以下有益效果：
1）醋酸纤维卷曲模量降低，原本卷曲困难的品种卷曲质量改善；
2）卷曲后醋酸纤维外观提升：卷曲定型好，卷曲波均匀，卷曲定型牢固；
3）醋酸纤维酸味减少；
4）醋酸纤维卷曲损伤减小；
5）醋酸纤维长期抗霉变能力增强。
附图说明
图1为本发明提供的预处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更详细的描述。
实施例1：如图1所示，一种醋酸纤维卷曲预处理装置，包括预处理液罐1，底部通过管道经流量计6连接到喷雾***，可以准确地控制喷嘴流量，喷雾***包括喷雾箱体8和喷嘴9，喷嘴9还连接有压缩空气管道；待处理的醋酸纤维丝束10贯穿喷雾箱体8；预处理液罐1内还设有温度传感器4和电加热管3，温度传感器4和电加热管3均连接到温控器5，可以准确地控制预处理液的温度。
优选方案中，喷雾箱体8内设有两个喷嘴9，其安装在喷雾箱体8醋酸纤维丝束10进入侧，位于醋酸纤维丝束10上、下方。通过上下位置同步对醋酸纤维丝束进行处理，喷射效果好。尤其是喷雾箱体8的采用，有助于预处理液在其内形成雾化气团，对醋酸纤维丝束的处理更为均匀。
进一步地，压缩空气管道上设有调压阀7。可以准确的控制压缩空气的压力，来调整喷嘴粒径。
进一步地，所述预处理液罐1位于高位，喷雾箱体8位于低位。可以减少泵的投入。
进一步地，预处理液罐1上方设有浮球阀2。
实施例2：
一种醋酸纤维卷曲预处理液，主要为去离子水，其中抑菌剂为100ppm。该预处理液用于常规产品，其它工艺条件不变，喷雾后，丝束的卷曲能不变，断裂强度增加2N/ktex：如果调整卷曲机维持断裂强度不变，则卷曲能增加20g.cm/cm左右。其中“卷曲能”和“断裂强度”为丝束的质量指标。
实施例3：
一种醋酸纤维卷曲预处理液，按质量浓度计，其中纺丝油剂3%，油膜增强剂为100ppm，碱为40ppm，其余为水。该配方适用于常规产品、原材料醋片的游离醋大于70 ppm时，调节pH值，以祛除酸味。
实施例4：
一种醋酸纤维卷曲预处理液，按质量浓度计，其中增塑剂为5%，纺丝油剂1%，抑菌剂为100ppm；其余为水。该配方用于生产单纤线密度较高、在常规工艺条件下不能生产的部分丝束产品。
如单纤线密度6.67dtex的产品，在常规工艺下，其“断裂强度”和“卷曲能”很难同时达到规定的要求，通过采用实施例4的预处理液处理后，就可以不改变其它常规工艺，生产出合格的产品。
实施例5：
一种醋酸纤维卷曲预处理液，按质量浓度计，其中增塑剂为3%，纺丝油剂2%，碱为40ppm，油膜增强剂为350ppm，其余为水。
实施例6：一种醋酸纤维卷曲预处理方法，在醋酸纤维卷曲前，通过雾化***，将醋酸纤维卷曲预处理液雾化，喷射在醋酸纤维上，使醋酸纤维进入卷曲机前充分润湿即可。
进一步地，所述雾化***的喷雾粒径为小于100μ，喷雾液体的温度控制在35-65℃内选定。
进一步地，所述的雾化***将卷曲预处理液加工成稳定雾团，雾化量为10-60ml/min。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.醋酸纤维卷曲预处理装置，其特征在于，包括预处理液罐（1），其底部通过管道经流量计（6）连接到喷雾***，喷雾***包括喷雾箱体（8）和喷嘴（9），喷嘴（9）还连接有压缩空气管道；待处理的醋酸纤维丝束（10）贯穿喷雾箱体（8）；预处理液罐（1）内还设有温度传感器（4）和电加热管（3），温度传感器（4）和电加热管（3）均连接到温控器（5）。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：喷雾箱体（8）内设有两个喷嘴（9），其安装在喷雾箱体（8）醋酸纤维丝束（10）进入侧，位于醋酸纤维丝束（10）上、下方。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：压缩空气管道上设有调压阀（7）。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述预处理液罐（1）位于高位，喷雾箱体（8）位于低位。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：预处理液罐（1）上方设有浮球阀（2）。
6.醋酸纤维卷曲预处理液，其特征在于，按质量浓度计，其中根据需要选择增塑剂为2-5%、纺丝油剂1-3%、碱10-50ppm、油膜增强剂100-500ppm、抑菌剂50-500ppm中的一种或者几种，其余为去离子水。
7.根据权利要求6所述的预处理液，其特征在于：所述的增塑剂为丙酮，碱为食品级碳酸钠，油膜增强剂为烷基封端无规聚醚，抑菌剂为尼泊尔金酯类食品级添加剂。
8.醋酸纤维卷曲预处理方法，其特征在于：在醋酸纤维卷曲前，通过雾化***，将醋酸纤维卷曲预处理液雾化，喷射在醋酸纤维上，使醋酸纤维进入卷曲机前充分润湿即可。
9.根据权利要求8所述的预处理方法，其特征在于：所述雾化***的喷雾粒径为10-100μm，喷雾液体的温度控制在35-65℃。
10.根据权利要求8所述的预处理方法，其特征在于：所述的雾化***将卷曲预处理液加工成稳定雾团，雾化量为10-60ml/min。
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