CN101173373B - 一种以pva或pan为载体的蛋白纤维长丝的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝的生产方法，主要由计量、过滤、纺丝、凝固、冷牵伸、水洗、烘干、热牵伸、定型、上油、卷绕工序组成，将纺丝原液经一系列工序在一台设备上纺丝牵伸成形，生产出全牵伸丝的方法。

Description

一种以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝的生产方法

技术领域

本发明公开一种以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝的生产方法，主要由计量、过滤、纺丝、凝固、冷牵伸、水洗、烘干、热牵伸、定型、上油、卷绕工序组成，属于制作合成纤维的方法。

背景技术

蛋白纤维是一种全新的高档纺织原料，由于其立体多隙结构因而吸湿透气、柔软舒爽如羊毛，光泽柔和，悬垂性好，纤维中含有丰富的蛋白质天然保湿因子，保持皮肤水份，亲肤保健，因而在高挡内衣、T恤等产品上应用广泛。但目前国内外只能生产以维尼纶为载体的蛋白纤维短丝，尚无蛋白纤维长丝的生产方法，由于短丝存在一个明显的缺点：从纤维到纱线还有流程很长的工序，设备复杂，体积庞大，工序繁多，能耗大，不能直接织布。

发明内容

本发明提供一种流程短、投资少的以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝的生产方法以克服上述问题。

本发明是这样实现的：蛋白纤维长丝的生产方法主要由计量、过滤、纺丝、凝固、冷牵伸、水洗、烘干、热牵伸、定型、上油、卷绕工序组成，将纺织原液的丝束经一系列工序在一台设备上一步成形，生产出全牵伸丝(FDY)的方法。包括以下工序：

A、计量计量泵计量，泵量0.4～2毫升/转，转速5～30r/min，计量泵集中传动，泵及其进出管道装在一个密闭的保温箱内，温度控制在80℃-120℃。

B、过滤采用烛形过滤器，过滤精度5～40μm，过滤材料为府绸布或金属滤网，过滤型式为内压或外压式。

C、纺丝纺丝为湿法纺丝法，经计量的纺丝原液通过喷丝帽上的小孔形成细小的液柱，喷丝帽浸泡在凝固浴液中，喷丝帽孔数为10～300孔，所纺丝的单丝纤度为0.67～3克重/万米。原液从喷丝帽喷出的速度为1～30m/min。

D、凝固从喷丝帽喷出的细小液柱浸泡在凝固浴液中时，迅速与凝固液反应，使液柱凝固成丝，凝固液温度为-4℃～98℃，凝固槽设有溢流管以保证液位恒定，凝固槽中的凝固液通过外循环管路以保持其成份相对稳定。

E、冷牵伸冷牵伸由一对表面镀铬的钢辊组成，其轴线成2°～10°小夹角，丝束在钢辊上成螺旋状缠绕。由于钢辊速度大于喷丝速度，丝束被牵伸。牵伸倍数约为1.25～4，钢辊直径为80～300mm，钢辊由传动箱集中传动，钢辊上设有刮板以去除辊表面的结晶盐。

F、水洗丝束在水洗槽中进一步清洗，去除盐份。浴液温度为45～98℃，在水洗中同时进行牵伸，牵伸倍数约为1.25～3，水洗浴液采用电加热或蒸汽加热。浴槽长度1000mm～3000mm，浴槽两头为一长槽，中间用一略倾斜的管子连接，丝束在斜管中的前进方向与浴液的流动方向相同。水洗槽出口设有刮丝棒以刮去多余的水份。

G、烘干烘干由一对热板和一对热辊组成，热板长度1000～4000mm，丝束在热板中绝大部分水份被蒸发。热辊温度为200℃～300℃，丝束进热辊温度为60℃～120℃，出热辊温度为150℃～230℃。

H、热牵伸热牵伸由一对热辊组成，每个热辊均设有分丝棒，热辊温度为200℃～280℃，为保证热辊温度，热辊被罩在可开式的箱罩内，热牵伸的牵伸倍数为1.25～3。

I、定型为减小纤维的收缩率，增强纤维强度，故需对丝束进行定型处理。定型处理的温度200℃～280℃，收缩率5％～15％，定型时间为3～20秒。定型也在一对热辊上进行，热辊设开式保温罩壳。

J、上油为保持丝束光泽以及后续工序的顺利进行需对丝束作上油处理。上油率0.1％～2％，采用浓油剂。上油轮为A1₂0₃微孔陶瓷，直径80mm～180mm。

K、卷绕采用平行卷绕或高速离心罐加捻卷绕。平行卷绕：筒管规格为φ106外径×150长度，丝饼规格为φ106内径×φ180外径×180高，卷绕装置设有防叠丝机构，以防丝饼叠丝塌边。卷装重量1.8～2.6kg。高速离心罐加捻卷绕：捻度50～200捻/米，卷绕角范围5°～18°，丝饼规格为φ25内径×φ175外径×128高，卷装重量0.5kg。

本发明的主要优点：应用本发明方法，在制取以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝过程中，流程短，投资少，设备简单。

具体实施方式

本发明实施例1(括号内的参数为实施例2)

蛋白原液经纺丝计量泵计量后通过纺丝管到达烛形过滤器。过滤精度5μm(40μm)，过滤材料100支府绸布(400目状金属滤网)，计量泵及烛形过滤器安放在由红外线加热的保温箱内以保证蛋白原液温度恒定在80±2℃(120±2℃)范围内。过滤后的蛋白原液从浸泡在凝固浴液中的喷丝帽小孔中喷出，并凝固成丝，喷丝帽孔数为10孔(300孔)，所纺丝的单丝纤度为0.67克重/万米(3克重/万米)。原液从喷丝帽喷出的速度为1m/min(30m/min)。凝固液温度为-4±1℃(98±1℃)，凝固槽设有溢流管以保证液位恒定，凝固槽中的凝固液通过外循环管路以保持其成份相对稳定。丝束经导丝杆到达钢辊进行冷牵伸，在钢辊上的丝束成螺旋状缠绕，由于钢辊速度大于喷丝速度，丝束被牵伸。冷牵伸的牵伸倍数1.25(4)，钢辊直径80mm(300mm)。冷牵伸后的丝束经导向轮进入水洗槽，在水洗槽中进一步清洗，去除盐份。水洗温度45±2℃(90±2℃)，在水洗中同时进行牵伸，牵伸倍数1.25(3)，水洗的浸浴长度1000mm(3000mm)。清洗干净的丝属进入1000mm(4000mm)长的热板内，绝大部分水份被蒸发，为了进一步烘干丝束并提高其表面温度，丝束被导入温度为200℃(300℃)的热辊，使其表面温度达到150℃(230℃)。为提高纤维的强力指标，丝束在被保温罩壳密闭的热牵伸辊上再次牵伸，温度为200℃(280℃)，热牵伸的牵伸倍数约取1.25(3)。为减小纤维的收缩率，增强纤维成品尺寸稳定性，故需对丝束进行定型处理。定型处理的温度200±5℃(280±5℃)，收缩率为5％(15％)，定型时间为3秒(20秒)。定型也在一对热辊上进行，热辊设可开式保温罩壳。为保持丝束光泽以及后续工序的顺利进行需对丝束作上油处理。上油率0.1％(2％)，采用浓油剂。上油轮为Al₂O₃微孔陶瓷，直径为80mm(180mm)。卷绕为卷绕头平行卷绕型式，筒管规格为φ106外径×150长度，丝饼规格为φ106内径×φ180外径×180高，卷绕装置设有防叠丝机构，以防丝饼叠丝塌边。卷装重量约1.8～2.6kg。

Claims (2)

1.一种以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝的生产方法，主要由计量、过滤、纺丝、凝固、冷牵伸、水洗、烘干、热牵伸、定型、上油、卷绕工序组成，其特征在于：将纺丝原液经一系列工序在一台设备上纺丝牵伸成形，生产出全牵伸丝的方法，包括：

A、计量  计量泵计量，泵量0.4～2毫升/转，转速5～30r/min，计量泵集中传动，泵及其进出管道安装在一个密闭的保温箱内；

B、过滤  采用烛形过滤器，过滤型式为内压或外压式；

C、纺丝  纺丝为湿法纺丝法，喷丝帽浸泡在凝固浴液中，原液从喷丝帽喷出的速度为1～30m/min；

D、凝固  从喷丝帽喷出的蛋白原液凝固成丝，凝固槽设有溢流口以保证液位恒定；

E、冷牵伸  冷牵伸辊为一对表面镀铬的钢辊，其轴线成一小的夹角，范围2°～10°，丝束在钢辊上成螺旋状缠绕；

F、水洗  丝束在水洗槽中清洗，去除盐份，在水洗中同时进行牵伸，浴液采用电加热或蒸汽加热，浴槽长度1000mm～3000mm；

G、烘干  烘干由一对热板和一对热辊组成，丝束进热辊温度为60℃～120℃，出热辊温度为150℃～230℃；

H、热牵伸  热牵伸由一对热辊组成，每个热辊均设有分丝棒；

I、定型  定型也在一对热辊上进行，热辊设可开式保温罩壳。

2.根据权利要求1所述，以PVA或PAN为载体的蛋白纤维长丝生产方法，其特征为：

a.安放计量泵及烛形过滤器的保温箱温度调节范围为80℃～120℃，烛形过滤器的过滤精度5～40μm，过滤材料府绸布或金属滤网；

b.喷丝帽为10～300孔，单丝纤度为0.67～2克重/万米；

c.凝固液温度调节范围为-4℃～98℃；

d.冷牵伸倍数为1.25～4，冷牵伸钢辊直径为80～300mm；

e.水洗温度为45～98℃，牵伸倍数为1.25～3；

f.热板长度1000～4000mm，热辊温度为200℃～300℃；

g.热牵伸辊温度为200℃～280℃，热牵伸的牵伸倍数为1.25～3；

h.定型为温度200℃～260℃，收缩率5％～15％，定型时间为3～10秒；

i.上油率0.1％～2％，上油轮为Al₂O₃微孔陶瓷，直径80mm～180mm；

j.采用平行卷绕或高速离心罐加捻卷绕，卷绕装置设有防叠丝机构。