细旦腈纶纤维的生产工艺开发

2014-08-15刘明哲吉林奇峰化纤股份有限公司132115

化工管理 2014年12期

刘明哲(吉林奇峰化纤股份有限公司 132115)

细旦腈纶纤维与其他纤维相比，材质更加纤细，触感更加柔软，透气性也更好，是多种织物、人造皮毛以及毛绒玩具中必不可少的材料。而且，细旦腈纶纤维拥有保暖性好、质量较轻、防水性好、不易发霉等许多方面的优势，因此，在材料市场中占据重要地位。

一、细旦腈纶纤维的生产工艺开发

1.细旦腈纶纤维的生产工艺原理

纤度是指纤维的粗细程度，是纤维形状和尺寸的范围，并不是机械性能。因此，纤度和分子的结构基本上没有关联，但是从生产工艺上来说，有着多方面的意义，对纱线和纺织物品的手感、柔软程度以及坚硬性都有着直接影响。一般来说，纤维的纤度越大，纺织物的手感就越坚硬，而且纤维的扭转刚度也会随之增大。纤维的纤度越小，纱线的强度以及均匀度也会更好。

纤度对纺织物的光泽也有着较大影响，纤度较小的细纤维所反射的光线相对柔和，纺织物通常没有透明的外观。而如果是纤度比较大的粗纤维就会反射比较强烈的光，纺织物就拥有比较透明的外观。

另外，如果纤维材料所吸收的染料量相同，那么纤度越小的纤维，呈现出的色泽会越淡，并且在对材料进行染色时，拥有更高的效率。如果纤维材料属于同一规格，那么纤度较小的细纤维可以作为薄型织物的材料，纤度较大的粗纤维可以制成厚型织物。

2.细旦腈纶纤维的生产工艺流程

利用计量泵对含有聚合物的原液进行定量计量，然后原液经过过滤器实现过滤，最后在适当浓度的硫氰酸钠溶液里产生凝固，于是初生纤维就形成了。初生纤维通过溶剂牵伸机的牵伸，加大丝束强度，让初生纤维能够顺利得以水洗，并且被最大程度的牵伸。丝束经过牵伸以后放入水洗机，将上面的硫氰酸钠洗掉，从而使丝束的染色性能得到提高，同时能够预防后续的设备被腐蚀。丝束被水洗之后要使用预热机进行预热，最好使用接近沸点或者略微高于沸点的热水对其预热，从而让丝束的温度得以提高，并且能够保证丝束进行高倍牵伸时不发生断丝等现象，保证高倍牵伸工作的顺利进行。经过预热后会进入第一牵伸机，对丝束进行沸水牵伸，可以在牵伸过程中放入消泡剂，以避免牵伸介质出现起泡现象。然后，要用骤冷槽让丝束降温，再对丝束进行调温调湿的工作。

另外，要提高纤维的质量，将丝束中的残余应力消除，还应当对纤维进行松弛热定型。在定型工作完成后，要对其调质上油，以保证下一步卷曲工作的顺利进行。最后，利用卷曲机对丝束进行卷曲，完成卷曲程序的丝束会进入二次烘干机进行烘干。

二、细旦腈纶纤维工艺参数的确定

1.凝固浴浓度的确定

凝固浴浓度对纤维成形的速度起着重要的控制作用，如果凝固浴液的浓度过高，那么纤维成形的速度就会降低，丝束就不能实现充分凝固，在进行拉伸时极易出现断裂的情况，从而导致纤编指标过高，使纤维产生较多的疵点。但是如果凝固浴液浓度太低，会让纤维的整体结构松散，光泽度降低，并且造成材料的强伸度降低，手感变的坚硬。所以，在确定凝固浴液的浓度时，要注意控制NaSCN的含量。

2.负拉伸率的确定

原液凝固为初生纤维是需要一个过程的，而且初生纤维缺少交联点，分子之间也缺乏结合力。因此，一般初生纤维没有强大的抵抗拉伸力的能力，极易造成丝束的断裂。

而且，通常来说凝固过程都从细流的皮层开始，正拉伸的方式会让皮芯结构的差异增加，影响纤维的质量。但是也要控制好负拉伸率的大小，如果负拉伸率太大，那么蒸汽牵引的倍数也会增加，从而降低纤维材料的弹性。而且细旦纤维与普通的纤维相比，纤度更细，出现断丝的情况也就更常见。因此，要控制好负拉伸率。

3.牵引温度的控制

初生纤维的温度比玻璃化的温度高时，才能确保聚丙烯腈大分子的正常运动。如果初生纤维的取向度比较低，就需要对其进行拉伸，实现大分子链沿纤维的轴向排列。因此，要让初生纤维的拉伸温度在玻璃化的温度之上。如果牵引温度比玻璃化的温度低，那么会让应力大大增加，造成丝束的断裂。

4.干燥温度和时间的控制

干燥致密化工作对温度和时间都是有着严格要求的，不仅要达到干燥致密化的目标，还要注重生产效率的提高。因此，干燥的温度要在玻璃化温度之上，但如果温度太高，也会影响纤维的干燥速度和纤维质量。过高的温度会加快纤维水分的蒸发，而内部的水分也不能到达表面，造成纤维表面硬皮层的形成，硬皮层又会对纤维内部水分的扩散造成影响，进而降低干燥速度。而且，由于外层纤维的干燥收缩与内部的收缩速度不同步，就会造成纤维内外层结构的差异性，从而导致纤维染色的不均匀。如果干燥温度太低，会降低纤维的强度。因此，要格外注意控制干燥温度和时间。