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工艺管理
抗起球腈纶纺丝工艺的优化
赵君马张又生(中国石油抚顺石化公司腈纶化工厂辽宁抚顺113001)
摘要:本研究主要采用纺丝工艺调整法生产抗起球睛纶,
腈纶的抗拉强度很大,原因是:聚丙烯腈分子中含有大量的
腈纶织物起球的原因与特点进行了分析,并从纺丝成形、热定型碳-候键结构。山于腈纶具有极大的抗张强度,加之在钩拉、搓
等方面对生产的线密度为1.67dtcx的抗起球睛纶进行了优化。洗等外力作用下,纺丝的端头极易暴露于织物的表面,所以,睛纶
研究表明:依次经过纺丝成形、热定型等工艺优化,有助于提高抗织物具有般差的抗起球性能,一且织物起球,在不借助与外力的
球腈纶产品的质量,即促使其外观性能(手感、颜色等)、纺丝情况情況ド,球儿乎就一直跟随着织物,因为连核球与织物之问的纤
(粉末情况、断丝情况等)等得到明显的改善,抗球級数得到显著维非常牢固,一般情况下,几乎没有断裂的可能性
的提高,经优化后的抗球腈纶的抗球级数可达4.0-4.5,与国际上
2.纺丝负拉伸比
其他品牌如东丽、三菱、 Exlan等抗球级数相当
般而言,凝固浴出口导辊速度、喷丝孔面积以及纺丝计量
关键词:抗起球;睛纶;优化
泵供浆量直接影响着负拉伸比,当其他条件保持不变时,前两个
常規腈纶一般都具有易起球、不落球等不足之处,而抗起球量越大,第三个量越小,负拉伸比越小。当采用相同的喷丝板同
腈纶恰好解决了常规腈纶这些缺陷,其为腈纶的一种差别化产时生产抗起球腈纶与常规腈纶时,前者的负拉伸比要比后者低
品,整体品质较常规腈纶要优异的多。然而,目前,东丽、一菱、40%50%。下表1为负拉伸比及喷丝孔孔径对纤维成形的影响
Exlan等品牌的进口抗起球腈纶垄析了我国的抗起球腈纶市从表1可知:当喷丝孔的孔径出0.055mm下降到0.050mm,负拉
场。基于这样的背景,抗起球腈纶也开始吸引中国石化、大庆石伸比出2.4-2.8上升到3.0-3.5时,抗球睛纶的质量得到明显的
化、上海石化股份有限公司等重要企业的眼球,这些企业也开始改善,即外观更加美观(颜色由泛白变为透明,手感巾粗硬变为较
注重抗起球腈纶的研发与生产,并收获了硕的果实。巾于纺丝好),纺丝情況更加优异(断丝现象明显减少,粉末大幅度降低
艺调整法是生产抗起球腈纶最主要也是最常用的方法,且其其同时,生产的稳定性也得到显著的増歌。除此之外,笔者还发现
有操作单,灵活,抗起球级数高等优越性,因此,本研究重点讨喷丝孔孔径的缩小还加快了纺丝速度,提高了1.67dtex纤维的
论采用纺丝工艺调整法生产的1.67dtx抗起球腈纶纺丝工艺的单位产量。出此可以看出:在保持总拉伸倍数不变的条件下,适
优化问题。
当缩小喷丝孔孔径,提高负拉伸比,对纺丝成形是有极大帮助的。
实验部分
表1负拉伸比及喷丝孔孔径对纤维成形的影响
1.实验试剂
生产工艺孔径hm负拉伸比纤维外观纺丝情况
聚内烯腈(PAN)二步法原液:中国石化上海石油化工股份有
常規腈纶Q05543-45透明,手感良好正常
限公司腊纶事业部产。
抗起球原工艺005524~28泛白,手感粗硬断丝、粉末多
2.实验装置
抗起球优化Q05030~35透明,手感较好正常
纶二步法转向纺试验线:张家港港膺实业有限公司制
Faf egr apm强伸仪; Textechna公司制:高高压染样机:上海
3.热定型工艺
染料化工厂制;RPT乱翻式起球仪:英国公司制。
适当弱化热定型是抗起球纶生产必不可少的环节之,其
3.生产工艺流程
弱化定型的程度以不破坏纤维染色性能和沸水收缩率指标为
本研究主要采用纺丝工艺调整法进行抗起球纶纺丝的生エ。市图2及图3可知:当结强乘以结仲的值不超过30时,将熱
产与优化,其生产的工艺流程如下图1所示:
定型温度从100-105调至110-1157,且结東纯水喷淋,以加压
防丝→预拉伸水洗→热拉伸→千烟
过热蒸汽取代先前的加压饱和蒸汽,能在一定程度上改善尺小的
稳定性及纤维的沸水收缩率,同时能将抗球腈纶的抗球级数从
?次拉仲→巻画→定型上淘一モ烟切3.5级提升到404.5级相当于国际上诸如东丽、Ex1an等其他
包
品牌的抗球级数)。山此可以得出:适当调节热定温度能够在
图1抗起球腈纶生产工艺流程
定程度上提高各项物理性能,确保各项物理性能都符合既定指
结果与讨论
1.腈纶织物起球的原因与特点
从最微镜下观察,腈纶单根纤维成纤抱和力很小,表面无
凸不平现象,形状近似个圆柱体。织物在外力(如搓洗、钩拉、
摩擦等)的作用ド,极易出现起毛现象,即织物的端头逐渐从纱线
3.0
中滑移至织物的表面,日随着外力作用的加强,暴露于表面的长
2.0两
度逐渐増长,当达到一定的长度(一般为26mm)之后,给人的
外观形象就是“起毛”。若起毛后的织物进一步经历外力的摩擦、
105110115120125130135
採搓等,就会出现“起球”现象,即纤维的端头聚集在起,以个
热定型温度/℃
个“小毛球”的形式,暴露在织物的表面
国一钩结强度;●一打结强度
230化こ2014年8月