化工企业粘胶短纤维生产工艺分析

张育蕊

（山东省滨州市博兴县雅美科技有限公司，山东 滨州 256500）

化工企业制作粘胶短纤维是以浆粕为核心原材料，利用纤维素黄酸酯溶液纺制而成的化工材料。同时，伴随民众物质生活的大幅度提高，对服装性能和质量有了更高的要求，作为服装原料的粘胶短纤维市场需求量不断扩大。粘胶短纤维的生产场地包括三个部分：原液车间、纺练车间和酸站。原液车间的生产工艺包括漫清、压榨及熟成等环节；纺练车间的任务是纺丝和牵伸；酸站具备酸液循环和过滤功能。本文将对生产中的部分工艺环节进行分析。

1 影响生产质量的问题

在制作粘胶短纤维的过程中，有很多因素会影响化工企业生产质量，主要问题存在于原材料、技术设计、生产水平等方面。首先，作为生产的基础材料的原材料的质量是至关重要的，如果原材料的质量不稳定就难以保证产品的质量。从目前的状况看，许多化工企业无论是品种稳定性还是浆粕质量都不能满足生产的要求，既影响了产品的质量，也难以实现规定的消耗指标，更增加了产品质量的不稳定性。

2 粘胶短纤维生产工艺特点

1）稳定性。在化工企业粘胶短纤维的生产实际中，具备的稳定性不是绝对的，而是具有相对的稳定性。稳定性会随着条件的变化而改变。应该是一个连续的、系统化的过程，具备流程长、诸多控制点的特征，必须做到每一个工序的在线有效控制。

2）适应性。粘胶短纤维生产工艺的适应性也是相对的，也会随着原材料的变化而改变。在生产中必须采取符合其特点的工艺，能够满足条件变化的需求，才可以顺利完成下一道工序。

3）合理性。所谓生产工艺的合理性，就是在产品制作前必须事先预定和调整生产工序，同时要实时了解生产状况，根据生产条件的各种变化调整生产计划，实现生产工序的合理性，才能确保产品质量和生产秩序的稳定[1]。

3 化工企业粘胶短纤维生产工艺实施过程

1）粘胶的制备工艺。在粘胶的制备工序中必须通过两个化学反应过程方可以实现。第一个化学反应是生成碱纤维素的过程，即将浆粕浸渍于碱液中进行反应，这个过程的化学反应式应为：C6H9O4-OH+NaOH→C6H9O4-Na+H2O。

然后压榨碱纤维素，去除多余的碱液后实施粉碎，将粉碎后的纤维素暴露在空气中适合的时间。该环节技术要点在于，纤维素分子链会因为空气中氧的作用产生断裂，会降低平均聚合度，有效调整了制成粘胶的粘度，可以避免基于粘胶粘度过大影响整体工艺的进行。该粘胶制备工艺的第二个化学反应为生成的纤维内酸酯，即将反应生成的碱纤维素与二硫化碳发生作用生成纤维内酸酯，将较强的磺酸基团溶入纤维分子里进行粘胶制备。

2）纺丝前的准备。通过以上工序制备好粘胶后，还要经过很多环节方能进行纺丝，其中包括混合、过滤、脱泡、熟成、精炼和干燥等工序。利用这些处理的环节可以将粗制的粘胶精致化，从而达到可以纺丝的要求。同时要结合不同纤维的特点准确掌握粘胶的熟成度。

3）纤维的成形工艺。上面的工序完成后，在纺丝设备上利用酸性凝固浴处理粘胶，让其变成拥有一定品质的再生纤维素。在粘胶纤维制作上主要应用的凝固浴，具体的成分包括硫酸锌、硫酸钠和硫酸，但纤维品种的不同，对凝固浴各组分的浓度有不同的要求，甚至有时候还要添加特殊的组分[2]。

4）粘胶短纤维纺丝工序。通过上面工序形成的纤维素丝条必须通过牵伸、切断、精炼等工序制造出品质符合要求的丝束，下一步是采用烘干的措施，但要保持相应的回潮率，无论在手感上还是产品的穿着感觉上具备舒服感，然后利用打包环节打包成标准质量的纤维包，完成纺丝工序等待出厂。

5）后处理工艺。在纺丝机上成形的粘胶纤维，还不能作为成品直接应用，还要利用一系列处理措施。这些措施包括将纤维上的硫酸以及其他可溶性杂质利用水洗去除掉；之后将纤维上的硫脱除掉；漂白纤维；可以利用稀酸将纤维上的化合物以及氧化物去除掉；油剂处理纤维；最后进行纤维的烘干以及适当调湿。

6）成形纺丝工艺要点及其影响因素。（1）成形纺丝的技术要点。整个成形工序是在纺丝机上利用酸性的凝固浴对粘胶进行处理，使其形成稳定品质的再生纤维素丝条[3]。复杂的物理和化学变化过程促成了纤维成形。粘胶的纺丝过程就是丝条凝固的过程，即将粘胶利用计量泵进行计量，通过喷丝头将粘胶挤出，形成细流后进入酸浴，被中和凝固成丝条。可以按照凝固和分解再生形成的时间顺序，可划分为三种模式：单浴纺丝、二浴纺丝和多浴纺丝。本文介绍的为二浴纺丝模式，即粘胶细流可以在一浴的酸浴中实现多数的再生，剩余的再生可在二浴内塑化拉伸的时候完成。按照常规的划分，会把第一浴称之为纺丝浴，第二浴描述为塑化浴。通常将第一浴称为纺丝浴、第二浴称为塑化浴。（2）影响因素。1.粘胶成分的影响。纤维成型过程中参与化学变化的粘胶主要成分包括：多硫化物、纤维素磺酸酯NaOH、Na2CS3、水以及少量的CS2等。同时，磺酸酯的分解和酸碱中和促成了粘胶成形过程中的关键反应。纤维素的再生过程是依托纤维素磺酸酯的分解完成的，由此可见，酸浴中氢离子浓度可以直接影响纤维素磺酸酯的分解速度，氢离子浓度高越高，纤维素磺酸酯的分解速度就越快。硫酸的解离度会因为酸浴中硫酸盐的存而降低，从而也降低了纤维素再生速度，主副反应在消耗了大量的硫酸后分解成芒硝和水，并且硫磺等杂质会在副作用反应中生成，所以，必须利用酸站给酸浴添加硫酸，酸浴务必进行过滤、蒸发和结晶，方可确保凝固浴的组成稳定。2.物理化学变化影响。纤维素的极性羟基会随着磺酸酯的分解得以恢复，因此新的联结点在纤维素大分子间产生。它们可以在彼此作用的引力区域内对缔合体实施更多的牵制，利用盐析作用和凝固的渗透，促进纤维内水分的释放速度，尽快形成胶体。3.凝固浴的组成及作用影响。硫酸和硫酸钠构成粘胶纤维凝固的组分，另外，基于特殊的工艺需要或者是提升纤维的物理机械性能，会将少量的助剂添加在凝固浴中。硫酸可以参与酸浴各组分三个方面的作用。第一是可以促进纤维素磺酸酯分解后，尽快析出再生纤维素以及释放二氧化碳；第二是中和粘胶中的碱；第三是对副反应物进行分解。硫酸钠主要功能是放缓纤维素磺酸值分解速度，其主要途径是利用盐析作用促进粘胶的凝固速度、对硫酸离解度进行控制。硫酸钠的功能是对纤维成形效果进行改进，以提升纤维的耐劳性和韧性。

4 结束语

综上所述，粘胶短纤维的质量和性质越优良，它的使用价值就越高，由此，化工企业在粘胶短纤维制作工艺中必须以质量取胜，首先要尽量排除影响制作工艺稳定性的不利因素，对制作工艺步骤进行严格管控，引进更先进的生产工艺，切实提升产品质量。本文结合相关企业的实践经验，总结了结化工企业粘胶短纤维生产的特点，详细分析了粘胶短纤维的生产工艺，希望起到抛砖引玉的作用。