一種提高腈綸纖維光澤度的濕法紡絲方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織品制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高濕法紡絲腈綸光澤度的制造 方法，主要是無(wú)機(jī)鹽溶劑的腈綸濕法紡絲。
【背景技術(shù)】
[0002] 腈綸纖維的紡絲工藝大體上可分為濕紡和干紡兩種，而由這兩種方法制得的纖 維，都各有其獨(dú)特的性能。就纖維的手感(如柔軟度、光滑度等)而言，則干紡纖維較好，這是 因?yàn)榇朔N纖維的橫截面呈蠶繭形或心形，且纖維的表面十分光滑。對(duì)濕法工藝而言，尤其是 采用無(wú)機(jī)溶劑的濕法工藝，由于纖維凝固成形過(guò)程中，溶劑從纖維內(nèi)部擴(kuò)散出來(lái)的速度慢， 并且纖維內(nèi)外層的凝固均勻一致，因此使成形纖維的橫截面趨向于圓形。此外，由于纖維表 面形成了大量的細(xì)小紋路。因此，這種纖維沒(méi)有動(dòng)物毛狀手感，其光澤、柔軟度和光滑度等 性能也不夠理想。
[0003] 為提高纖維表面的光滑度，日本Exlan公司專利特開(kāi)昭48-6020中采用干噴濕紡 絲成形的方法，主要使纖維在擠出受力時(shí)，阻止溶劑的擴(kuò)散。原液在擠出脹大后，有一定的 應(yīng)力松弛，在提高纖維表面光滑度的同時(shí)，同時(shí)也提高原液的緊密度，減少纖維內(nèi)部的孔 洞，提高強(qiáng)度。但這種方法一方面在目前的紡絲線上改造比較困難，另一方面壓力要求較 高，還有就是產(chǎn)量較低，對(duì)于常規(guī)腈綸品種生產(chǎn)不是非常合適。
[0004] Exlan也采用改變纖維截面的方式來(lái)提高纖維的光澤度，在專利GB1287518中日 本Exlan公司專利發(fā)明三角形截面的腈綸纖維，其橫截面形狀為普通三角形，三角形的各 周邊呈曲線狀，曲率滿足一定的公式要求。但這種方法采用Y形噴頭，對(duì)于纖維成形的工藝 控制以及噴絲板的制作要求較高，生產(chǎn)比較難以實(shí)現(xiàn)。
[0005] 也有采用在纖維中添加光亮劑的方法來(lái)提高纖維的光澤度。占纖維總量的500- 1500ppm的光亮劑和占纖維總量約1% - 2%的消光劑。光亮劑：汽巴一嘉基公司生產(chǎn)的 UVITEX或吡唑啉及其衍生物、赫斯特公司生產(chǎn)的HOSTALUX NR。但實(shí)際對(duì)濕法纖維的透明 度、光亮度改進(jìn)不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明通過(guò)改變濕法紡絲工藝來(lái)生產(chǎn)具有一定光亮度和透明度的腈綸纖維，主要 是無(wú)機(jī)鹽溶劑的濕法紡絲,溶劑可以是NaSCN無(wú)機(jī)鹽、ZnCl 2等。
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種提高腈綸纖維光澤度的濕法紡絲方法，具體步驟如 下：
[0008] 1紡絲前預(yù)備
[0009] 將聚丙烯腈聚合體通過(guò)溶解機(jī)溶解在無(wú)機(jī)鹽溶劑中，得到紡絲溶液，紡絲溶液中 聚丙烯腈含量在l〇wt%?14wt% ;其中聚丙烯腈中第一單體丙烯腈含量在90wt%?93wt%， 第二單體為醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯，含量在6. 5wt%?9. 5wt%。第三單體為甲基丙烯 磺酸鈉或衣康酸鈉，含量為〇. 5wt%?lwt%。共聚物的粘均分子量為4. 5萬(wàn)?6. 5萬(wàn)。
[0010] 2 紡絲
[0011] 紡絲溶液通過(guò)脫泡、過(guò)濾和調(diào)溫后，由紡絲計(jì)量泵計(jì)量后通過(guò)噴絲孔擠出，噴孔可 以為圓形也可為其它形狀；
[0012] 3凝固成形
[0013] 使用凝固浴將噴絲液凝固成型，凝固浴槽進(jìn)行隔斷改造，分為兩個(gè)區(qū)：擠出脹大 區(qū)和擴(kuò)散成型區(qū)；擠出脹大區(qū)距離噴絲板的寬度為小于或等于5cm，凝固浴濃度為6wt%? 12wt%之間，溫度為-5°C?KTC ;擴(kuò)散成形區(qū)為擠出脹大區(qū)后的凝固浴槽區(qū)域，濃度為 10wt%?16wt%之間，溫度為5°C?20°C ;控制負(fù)牽伸在-75%?-90%之間，所述負(fù)牽伸為 絲束卷繞速度減去原液擠出速度除以原液擠出速度；
[0014] 4冷牽伸
[0015] 絲束經(jīng)過(guò)凝固浴成型后進(jìn)入冷牽伸，冷牽伸采用熱水噴淋牽伸或蒸汽牽伸方式， 冷牽伸時(shí)間為5s?30s。
[0016] 5 水洗
[0017] 冷牽后纖維進(jìn)行水洗，水洗部分用牽引輥轉(zhuǎn)速分段控制。
[0018] 6熱牽伸
[0019] 絲束經(jīng)過(guò)水洗后，進(jìn)入熱牽伸槽，纖維在高于玻璃化溫度的環(huán)境下進(jìn)行熱牽伸，熱 牽伸溫度為90°C?99°C，熱牽伸倍數(shù)為5?10倍。
[0020] 7烘干、再牽伸
[0021] 纖維經(jīng)過(guò)一定程度的收縮烘干后，進(jìn)行再牽伸，再牽伸倍數(shù)為1. 2?3倍，溫度大 于 100。。。
[0022] 經(jīng)過(guò)以上工藝步驟，得到具有一定光澤度的濕法腈綸纖維。
[0023] 本發(fā)明中，無(wú)機(jī)鹽溶劑為濃度為40wt%-61wt%的硫氰酸鈉水溶液，或者為氯化鋅 溶液。
[0024] 本發(fā)明中，步驟3中，負(fù)牽伸為-78%?-88%。
[0025] 本發(fā)明中，凝固浴脹大區(qū)成形劑為6wt%?12wt%的硫氰酸鈉水溶液
[0026] 本發(fā)明的有益效果在于：本方法簡(jiǎn)單，容易操作，得到的腈綸纖維具有較好的光澤 度和透明度。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 由丙烯腈為第一單體、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯為第二單體、甲基丙烯磺酸 鈉或衣康酸鈉為第三單體的聚丙烯腈原液經(jīng)過(guò)換熱器進(jìn)行溫度調(diào)整，由計(jì)量泵計(jì)量后經(jīng)噴 頭擠出。聚合體中丙烯腈含量在90%以上。擠出原液溫度要保持合適的范圍，以控制原液 的粘度。
[0028] 由于高分子發(fā)生應(yīng)力松弛，因此擠出的原液有一定程度的脹大。有機(jī)溶劑由于溶 解性好，擠出時(shí)脹大小、受力小，且漿液中溶劑擴(kuò)散速度快，因此在漿液擠出后很快形成初 生纖維，在初生纖維受后面牽引力之前基本形成光滑的表面。而濕法紡絲腈綸漿液中無(wú)機(jī) 溶劑擴(kuò)散慢，初生纖維受到擠出力和后面牽引力時(shí)，漿液中的溶劑擴(kuò)散，容易導(dǎo)致纖維表面 溝槽的產(chǎn)生。為減少纖維表面溝槽的產(chǎn)生，凝固浴擠出區(qū)的濃度相對(duì)較低，這樣在漿液擠出 時(shí)先在纖維表面形成比較光滑的皮層，但若濃度過(guò)低則會(huì)導(dǎo)致纖維強(qiáng)度降低以及粉末的升 高。負(fù)牽伸絕對(duì)值要求相對(duì)的放大，負(fù)牽伸為絲束卷繞速度減去原液擠出速度除以原液擠 出速度，主要為減少纖維受力。通過(guò)加快擠出區(qū)纖維成形和減少受力，紡出的纖維表面溝槽 會(huì)相應(yīng)變細(xì)，纖維的光澤度會(huì)有一定程度的改善。
[0029] 初生纖維經(jīng)過(guò)凝固浴溶劑擴(kuò)散后，進(jìn)入冷牽伸槽。冷牽伸的目的主要是給初生纖 維一定的強(qiáng)度。但由于在冷牽伸階段初生纖維仍含有一定的溶劑，因此在熱水浴中溶劑繼 續(xù)進(jìn)行擴(kuò)散。纖維表面由于張力和溶劑擴(kuò)散同時(shí)存在，容易使纖維表面產(chǎn)生大量的溝槽。因 此本發(fā)明冷牽伸采用熱水噴淋或蒸汽加熱的方式。
[0030] 冷牽后纖維進(jìn)行水洗，水洗階段纖維中溶劑也發(fā)生一定擴(kuò)散，因此為減少纖維張 力，