CN101748498B - 一种抗起球腈纶的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种抗起球腈纶的制造方法，以聚丙烯腈为纺丝原料，以硫氰酸钠水溶液为纺丝溶剂，包括：1)纺丝原液通过喷丝板组件以及凝固浴形成初生纤维；2)初生纤维进行分级加热牵伸，牵伸温度为95～99℃，牵伸总倍率为5.0～8.5；3)纤维进行热水淋洗；4)纤维在紧张状态下进行热风加热干燥致密化；5)纤维进行后加热牵伸，牵伸温度为110～140℃，牵伸倍率为1.0～2.5；6)纤维进行卷曲和热定型，热定型温度为105～120℃；7)纤维经上油和切断制得产品。本发明的积极意义在于不仅在硫氰酸钠水溶液为溶剂一步法腈纶制造工艺上实现了抗起球腈纶产品的制造，而且制得的产品的抗起球性能和其它各类物理性能指标都非常优良。

Description

一种抗起球腈纶的制造方法

技术领域

本发明涉及腈纶的制造方法，特别涉及采用硫氰酸纳水溶液为溶剂的一步法工艺制造具有抗起球性能的腈纶的方法。

背景技术

腈纶具有羊毛的特性，蓬松性和保暖性好，手感柔软、自身防霉、防蛀，并有非常优越的耐光性和耐辐射性，是织成内衣、面料、毛衣、毛毯和地毯等织物理想的原料，目前其产量在合成纤维中仅次于聚酯纤维、聚酰胺纤维和聚丙烯纤维，是纺织工业的主要原料。

但是含有腈纶的织物、尤其是针织物，在受到经常性的摩擦后很容易起球，这些毛球不但影响外观，而且导致手感等风格下降。因此，具有抗起球性能的腈纶，即通常所说的抗起球腈纶，越来越受到用户的欢迎。一般认为，起球除了与织物结构、纱线结构、纤维线密度和短纤维切断长度等有关外，还与腈纶纤维本身性能有密切关系。近年来，人们已普遍认识到适度降低纤维的可弯曲性、断裂强度、钩强、延伸度和结强结伸，对于改善腈纶织物的起球能起到非常理想的效果。通过改变纤维物理性能以使腈纶获得抗起球特性被称为工艺调整法，它比其它的方法如聚合物改性法、后整理法更易于实施或能获得更为彻底持久的抗起球性能。现有技术中，工艺调整法制造抗起球腈纶多用于有机溶剂的腈纶制造工艺，以硫氰酸钠水溶液为溶剂则仅仅应用于两步法的工艺，如美国专利US4,205,037所介绍的。这是因为在有机溶剂腈纶制造工艺或硫氰酸钠水溶液为溶剂两步法腈纶制造工艺中，纺丝原液有着较高的总固含量，初生纤维内部的空隙率较低。这使得后处理过程中针对改变纤维物理性能的加工工艺有较大的调整余地。而相对而言，硫氰酸钠水溶液为溶剂一步法腈纶制造工艺中，纺丝原液的总固含量要低了许多，初生纤维内部的空隙率很高，后处理工艺的调整余地很小，很容易顾此失彼地导致纤维不能保持应有的物理性能，因此往往较难得到性能较高的抗起球腈纶产品。

然而，在腈纶制造工业中，硫氰酸钠水溶液为溶剂一步法工艺仍然占有一定的比重，使工艺调整法应用于该工艺来制造性能优良的抗起球腈纶产品显然是业内所期望的。

发明内容

本发明提供了一种抗起球腈纶的制造方法，它通过调整后处理工艺，以使制得的腈纶具有理想的抗起球性能，而其它的物理指标仍能保持良好的水平，较好地弥补了现有技术存在的缺陷。

以下是本发明具体的技术方案：

一种抗起球腈纶的制造方法，该方法以聚丙烯腈为纺丝原料，以硫氰酸钠水溶液为纺丝溶剂，包括以下步骤：

1)纺丝原液通过喷丝板组件以及凝固浴形成初生纤维，纺丝溶剂硫氰酸钠水溶液的浓度为5～18wt％，纺丝原液的总固含量为10～14wt％；

2)初生纤维进行分级加热牵伸，牵伸温度为95～99℃，牵伸总倍率为5.0～8.5；

3)纤维进行热水淋洗，热水温度65～75℃；

4)纤维在紧张状态下进行热风加热干燥致密化，热风温度140～160℃，干燥致密化停留时间3～8分钟；

5)纤维进行后加热牵伸，牵伸温度为110～140℃，牵伸倍率为1.0～2.5；

6)纤维进行卷曲和热定型，热定型温度为105～120℃；

7)纤维经上油和切断制得产品。

上述步骤1)所述的凝固浴通常为硫氰酸钠水溶液，其浓度为9～14wt％。

上述步骤2)所述的牵伸总倍率最好为6.0～8.0。

上述步骤5)所述的牵伸倍率最好为1.3～2.0。

上述步骤6)所述的热定型温度最好为108～115℃。

本发明通过对纤维制造的整个后处理过程的多个加工工序进行工艺调整，包括纺丝段总牵伸倍率的适度减少、在干燥致密化后的增加适量的加热牵伸，并对干燥致密化的温度及停留时间、热定型的温度作了相应的改变。由实验数据证明，以此工艺制得的腈纶不仅具有理想的抗起球性能，而且其它物理性能仍保持在良好的水平。因此，本发明的积极意义在于不仅在硫氰酸钠水溶液为溶剂一步法腈纶制造工艺上实现了抗起球腈纶产品的制造，而且制得的产品的抗起球性能和其它各类物理性能指标都非常优良。

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明的细节，并通过实验数据来展示本发明的优点。

具体实施方式

【实施例1～10】

按以下步骤制造规格为1.67dtex×40mm的抗起球腈纶：

1)来自聚合工段的纺丝原液通过喷丝板组件以及凝固浴形成初生纤维，纺丝溶剂硫氰酸钠水溶液的浓度为12wt％，纺丝原液的总固含量为13wt％；

2)初生纤维进行分级加热牵伸(前牵伸)，牵伸温度和牵伸总倍率见表1；

3)纤维进行热水淋洗，热水温度65～75℃；

4)纤维在紧张状态下进行热风加热干燥致密化，热风温度和干燥致密化停留时间见表1；

5)纤维进行后加热牵伸(后牵伸)，牵伸温度和牵伸倍率见表1；

6)纤维进行卷曲和热定型，热定型温度见表1；

7)纤维经上油和切断制得产品。

各实施例制得的抗起球腈纶产品进行主要性能指标的测定，结果见表2。其中抗起球性能按照ASTMD 3512-2005标准测定.

表1.

表2.

	强度(cN/dtex)	伸长(％)	结强(cN/dtex)	结伸(％)	勾强(cN/dtex)	沸水收缩率(％)	抗起球级数
								实施例1	3.1	24	1.8	13	2.0	1.5	3
实施例2	2.9	26	1.6	15	1.6	1	3.5
								实施例3	2.7	32	1.3	15	1.7	0	3.5
实施例4	2.5	31	2.0	18	2.1	0	3
								实施例5	2.6	30	1.1	11	1.2	0	4.5
实施例6	2.9	27	1.9	17	2.1	1	3
								实施例7	2.8	30	1.7	16	1.8	0.5	3.5
实施例8	2.6	33	1.8	17	2.0	0	3
								实施例9	2.3	34	2.3	23	2.4	0	2.5
实施例10	2.4	31	1.2	13	1.3	0	4

Claims (5)

1.一种抗起球腈纶的制造方法，该方法以聚丙烯腈为纺丝原料，以硫氰酸钠水溶液为纺丝溶剂，包括以下步骤：

1)纺丝原液通过喷丝板组件以及凝固浴形成初生纤维，纺丝溶剂硫氰酸钠水溶液的浓度为5～18wt％，纺丝原液的总固含量为10～14wt％；

2)初生纤维进行分级加热牵伸，牵伸温度为95～99℃，牵伸总倍率为5.0～8.5；

3)纤维进行热水淋洗，热水温度65～75℃；

4)纤维在紧张状态下进行热风加热干燥致密化，热风温度140～160℃，干燥致密化停留时间3～8分钟；

5)纤维进行后加热牵伸，牵伸温度为110～140℃，牵伸倍率为1.0～2.5；

6)纤维进行卷曲和热定型，热定型温度为105～120℃；

7)纤维经上油和切断制得产品。

2.根据权利要求1所述的抗起球腈纶的制造方法，其特征在于步骤1)所述的凝固浴为硫氰酸钠水溶液，其浓度为9～14wt％。

3.根据权利要求1所述的抗起球腈纶的制造方法，其特征在于步骤2)所述的牵伸总倍率为6.0～8.0。

4.根据权利要求1所述的抗起球腈纶的制造方法，其特征在于步骤5)所述的牵伸倍率为1.3～2.0。

5.根据权利要求1所述的抗起球腈纶的制造方法，其特征在于步骤6)所述的热定型温度为108～115℃。