CN104233494A - 粘胶金属纤维的制造方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粘胶金属纤维的制造方法，其特征在于：所述方法是在粘胶纤维生产过程中，在过滤脱泡之后、纺丝之前加入金属原浆，粘胶原液和金属原浆经过静态混合器混合后，喷丝制得。其装置包括粘胶原液管线（1）、过滤器（2）、纺丝压送桶（3），金属原浆桶（4）；所述金属原浆桶（4）上设置有搅拌器（4.1）、超声波振动棒（4.2）；所述金属原浆桶（4）出口依次连接第一换热器（7）和环形多孔喷头（6）；所述纺丝压送桶（3）前的粘胶原液管线（1）内设置静态混合器（5），粘胶原液管线（1）上还设置第二换热器（8）。制得的产品质量均匀一致，使用该装置金属原浆损失小、分散性好、混合均匀、混合时不堵塞管道。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘胶纤维的制造方法及装置，具体涉及一种粘胶金属纤维的制造方法及装置。
背景技术
金属纤维是一种纤维与金属相结合的纤维，其金属含量在纤维中既要均匀又要达到规定的量，还要不影响纤维的成品质量，才能被各个行业、各个领域所利用。因为粘胶纤维的生产流程比涤纶纤维的生产流程要长得多，其金属加入要求更高。所以在开发粘胶金属纤维的生产过程中，难度大，困难多，技术要求高。
首先，现有技术中，涤纶金属纤维生产过程中都是在涤纶原液中直接加入金属原浆，而粘胶原液在纺丝前一定要经过脱泡、过滤，而过滤机在过滤过程中由于杂质堵孔，压力增高，达到一定压力后会自动反洗，然后继续过滤。如果金属原浆在过滤前加入，在反冲清洗时会使金属原液大量流失，增加成本，成品质量难以保证。
其次，金属原浆极易沉淀分层，分散性不好，且易团聚，对后续混合的均匀性带来了不利影响。
另外，由于粘胶原液粘度大，流动性差，又只能在纺前管道内混合，不能以搅拌类型式混合，因为高粘度液体在搅拌过程中容易产生气泡导致纺丝断丝无法生产，所以对金属原浆的混合相当困难，一旦混合不均，轻则产品质量波动，重则堵塞喷丝板，使得生产无法正常运行。
再者，金属原浆与粘胶原液混合过程，在管道中呈现半凝固状态，堵塞管道，从而影响工序的正常运行。
由于上述困难的存在，限制了粘胶金属纤维的生产。
发明内容
本发明的目的之一在于克服上述不足，提供一种产品质量均匀一致性好、工艺流畅、不堵塞喷丝板、不易断丝的粘胶金属纤维的制造方法。
本发明的目的之二金属原浆损失小、分散性好、混合均匀、混合时不堵塞管道的粘胶金属纤维制造装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种粘胶金属纤维的制造方法，其是在粘胶纤维生产过程中，在过滤脱泡之后、纺丝之前加入金属原浆，粘胶原液和金属原浆经过静态混合器混合后，喷丝制得。
所述金属原浆加入量为2000-4000ppm；
所述金属原浆为纳米级氧化铝原浆，纳米级氧化铝重量占原浆总重量的25-35%；所述原浆中还加入分散剂和渗透剂；
所述分散剂用量占金属原浆总质量的0.3~1.5%；
所述分散剂为三油酸甘油酯GTO、聚甲基丙烯酸铵和聚乙二醇的混合物，三者的质量比为=1:0.5~4：0.5~2；
所述渗透剂用量为金属原浆总质量的0.1~0.5%；优选为硫酸化蓖麻油。
将纳米级氧化铝和水放入金属原浆桶，同时加入分散剂和渗透剂，开启搅拌，搅拌均匀后，关闭搅拌器，使用超声波振动棒振动混合，使得氧化铝颗粒达到分散状态；
先在粘胶过滤脱泡后、纺丝前的管道内安装环形多孔喷头，金属原浆通过环形多孔喷头喷入管道中与粘胶原液进行粗混合，然后再经过双流多道静态混合器混合均匀，然后进入纺丝压送桶进行纺丝。
在金属原浆与粘胶原液混合之前，均经过换热，控制温度在3-7℃，优选为5℃。
所述金属原浆中纳米级氧化铝与水的质量比为1:2~20。
一种粘胶金属纤维制造装置，它包括粘胶原液管线、过滤器、纺丝压送桶和金属原浆桶；
所述金属原浆桶上设置有搅拌器，所述金属原浆桶内接近出口处设置超声波振动棒；
所述金属原浆桶出口依次连接第一换热器和环形多孔喷头；
所述纺丝压送桶前的粘胶原液管线内设置静态混合器，所述环形多孔喷头设置于静态混合器前的粘胶原液管线内，所述环形多孔喷头与过滤器之间的粘胶原液管线上还设置第二换热器。
所述静态混合器为双流多道静态混合器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、金属原浆在过滤之后，纺丝之前加入，可减少因过滤造成的损失，同时减轻过滤器的压力，较少能源和原材料消耗，降低成本；
2、在金属原浆桶内设置搅拌器并在出口处安装超声波振动棒，保证金属颗粒达到分散状态，不堆积；
3、采取了先在管道内安装环形多孔喷头进行粗混合，再经过双流多道静态混合器混合以达到完全均匀、恒量的目的；
4、在金属原浆与粘胶原液混合前，通过第一换热器和第二换热器将温度控制在5℃左右，可以克服半凝固状态，混合时不堵塞管道，保证流体正常运行。
附图说明
图1为本发明粘胶金属纤维制造装置的结构示意图。
其中：
粘胶原液管线1、过滤器2、纺丝压送桶3、金属原浆桶4、静态混合器5、环形多孔喷头6、第一换热器7、第二换热器8、搅拌器4.1、超声波振动棒4.2。
具体实施方式
实施例1：
一种粘胶金属纤维制造方法，将纳米级氧化铝30kg、水70kg，分散剂（三油酸甘油酯0.2kg、聚甲基丙烯酸铵0.5kg、聚乙二醇0.3kg）、渗透剂硫酸化蓖麻油0.2kg加入金属原浆桶，开启搅拌，搅拌均匀后，关闭搅拌器，使用超声波振动棒振动混合，使得纳米级氧化铝颗粒达到分散状态；
在粘胶过滤脱泡后、纺丝前的管道内安装环形多孔喷头，金属原浆通过环形多孔喷头喷入管道中与粘胶原液进行粗混合，然后再经过双流多道静态混合器混合均匀，然后进入纺丝压送桶进行纺丝。
在金属原浆与粘胶原液混合之前，均经过换热器换热，控制温度在，优选为4-6℃。
参见图1，本发明涉及的一种粘胶金属纤维制造装置，它包括粘胶原液管线1、过滤器2、纺丝压送桶3和金属原浆桶4；
所述金属原浆桶4上设置有搅拌器4.1，所述金属原浆桶4内接近出口处设置声波振动棒4.2；
所述金属原浆桶4出口依次连接第一换热器7和环形多孔喷头6；
所述纺丝压送桶3前的粘胶原液管线1内设置静态混合器5，所述环形多孔喷头6设置于静态混合器5前的粘胶原液管线1内，所述环形多孔喷头6与过滤器2之间的粘胶原液管线1上还设置第二换热器8。
所述静态混合器5为双流多道静态混合器。
纺丝时，工艺流畅，不会产生堵塞喷丝孔的现象，且制得的粘胶金属纤维质量均匀一致，不易断丝。
实施例2：
一种粘胶金属纤维制造方法，将纳米级氧化铝30kg、水70kg，分散剂（三油酸甘油酯0.1kg、聚甲基丙烯酸铵0.3kg、聚乙二醇0.2kg）、渗透剂硫酸化蓖麻油0.2kg加入金属原浆桶，开启搅拌，搅拌均匀后，关闭搅拌器，使用超声波振动棒振动混合，使得纳米级氧化铝颗粒达到分散状态；
在粘胶过滤脱泡后、纺丝前的管道内安装环形多孔喷头，金属原浆通过环形多孔喷头喷入管道中与粘胶原液进行粗混合，然后再经过双流多道静态混合器混合均匀，然后进入纺丝压送桶进行纺丝。
在金属原浆与粘胶原液混合之前，均经过换热器换热，控制温度在，优选为4-6℃。
其装置与实施例1相同。
纺丝时，工艺流畅，不会产生堵塞喷丝孔的现象，且制得的粘胶金属纤维质量均匀一致，不易断丝。
实施例3：
一种粘胶金属纤维制造方法，将纳米级氧化铝30kg、水100kg，三油酸甘油酯0.3kg、聚甲基丙烯酸铵0.3kg、聚乙二醇0.3kg、硫酸化蓖麻油0.3kg加入金属原浆桶，开启搅拌，搅拌均匀后，关闭搅拌器，使用超声波振动棒振动混合，使得纳米级氧化铝颗粒达到分散状态；
在粘胶过滤脱泡后、纺丝前的管道内安装环形多孔喷头，金属原浆通过环形多孔喷头喷入管道中与粘胶原液进行粗混合，然后再经过双流多道静态混合器混合均匀，然后进入纺丝压送桶进行纺丝。
在金属原浆与粘胶原液混合之前，均经过换热器换热，控制温度在，优选为4-6℃。
其装置与实施例1相同。
纺丝时，工艺流畅，不会产生堵塞喷丝孔的现象，且制得的粘胶金属纤维质量均匀一致，不易断丝。
对比例1：
本对比例与实施例1的区别仅在于：分散剂为三油酸甘油酯0.2kg、聚甲基丙烯酸铵0.5kg。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例2：
本对比例与实施例1的区别仅在于：分散剂为三油酸甘油酯0.2kg、聚聚乙二醇0.3kg。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例3：
本对比例与实施例1的区别仅在于：分散剂为聚甲基丙烯酸铵0.5kg、聚乙二醇0.3kg。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例4：
本对比例与实施例1的区别仅在于：分散剂为聚甲基丙烯酸铵0.5kg。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例5：
本对比例与实施例1的区别仅在于：分散剂为三油酸甘油酯0.2kg。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例6：
本对比例与实施例1的区别仅在于：分散剂为聚乙二醇0.3kg。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例7：
本对比例与实施例1的区别仅在于：不使用渗透剂。
金属原浆与粘结原液混合均匀性还有待提高，易断丝。
对比例8：
本对比例与实施例1的区别仅在于：混合前不经过换热处理。
两种液体混合后在粘胶管道中流动性差，阻力大，工艺不流畅。
对比例9：
本对比例与实施例1的区别仅在于：不采用超声波混合。
纳米级氧化铝仍有部分团聚现象，喷丝过程中会出现堵塞喷丝孔的情况。
对比例10：
本对比例与实施例1的区别仅在于：不采环形多孔喷头。
金属原浆与粘结原液混合均匀性还有待提高，易断丝。
制得的粘胶金属纤维经测试，主要技术质量指标如表1。
表1：
| 检验项目 | 单位 | 技术要求 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 干断裂强度 | cN/dtex | ≥2 | 2.03 | 2.05 | 2.01 |
| 湿断裂强度 | cN/dtex | ≥1.1 | 1.36 | 1.38 | 1.35 |
| 干断裂伸长率 | ％ | 15±3.0 | 14.1 | 13.5 | 13.8 |
| 线密度偏差率 | ％ | ±7 | 1.90 | 1.85 | 1.80 |
| 长度偏差率 | ％ | ±7 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 超长纤维率 | ％ | ≤1 | 0.2 | 0.1 | 0.2 |
| 倍长纤维 | mg/100g | ≤20 | 0.1 | 0.1 | 0.2 |
| 残硫量 | mg/100g | ≤18 | 10.3 | 10.1 | 10.6 |
| 疵点 | mg/100g | ≤12 | 1.5 | 1.9 | 1.8 |
| 油污黄纤维 | mg/100g | ≤5 | 0 | 0 | 0 |
| 干强变异系数 | （cv）％ | ≤20 | 12.79 | 12.81 | 12.84 |
| 金属含量 | PPM | ≥300 | 510 | 530 | 490 |
Claims (6)
1.一种粘胶金属纤维的制造方法，其特征在于：所述方法是在粘胶纤维生产过程中，在过滤脱泡之后、纺丝之前加入金属原浆，粘胶原液和金属原浆经过静态混合器混合后，喷丝制得；
所述金属原浆为纳米级氧化铝原浆，纳米级氧化铝重量占原浆总重量的25-35%；所述原浆中还加入分散剂和渗透剂；
所述分散剂用量占金属原浆总质量的0.3~1.5%；
所述分散剂为三油酸甘油酯GTO、聚甲基丙烯酸铵和聚乙二醇的混合物，三者的质量比为=1:0.5~4：0.5~2；
所述渗透剂用量为金属原浆总质量的0.1~0.5%；
将纳米级氧化铝和水放入金属原浆桶，同时加入分散剂和渗透剂，开启搅拌，搅拌均匀后，关闭搅拌器，使用超声波振动棒振动混合，使得氧化铝颗粒达到分散状态；然后通过环形多孔喷头喷入管道中与粘胶原液进行粗混合，再经过双流多道静态混合器混合均匀，然后进入纺丝压送桶进行纺丝。
2.根据权利要求1所述的粘胶金属纤维的制造方法，其特征在于：金属原浆与粘胶原液混合之前，均经过换热，控制温度在3-7℃。
3.根据权利要求2所述的粘胶金属纤维的制造方法，其特征在于：金属原浆与粘胶原液混合之前，均经过换热，控制温度在5℃。
4.根据权利要求1所述的粘胶金属纤维的制造方法，其特征在于：所述渗透剂为硫酸化蓖麻油。
5.根据权利要求1所述的粘胶金属纤维的制造方法，其特征在于：所述金属原浆中纳米级氧化铝与水的质量比为1:2~20。
6.一种粘胶金属纤维制造装置，它包括粘胶原液管线（1）、过滤器（2）和纺丝压送桶（3），其特征在于它还包括金属原浆桶（4）；
所述金属原浆桶（4）上设置有搅拌器（4.1），所述金属原浆桶（4）内接近出口处设置声波振动棒（4.2）；
所述金属原浆桶（4）出口依次连接第一换热器（7）和环形多孔喷头（6）；
所述纺丝压送桶（3）前的粘胶原液管线（1）内设置静态混合器（5），所述环形多孔喷头（6）设置于静态混合器（5）前的粘胶原液管线（1）内，所述环形多孔喷头（6）与过滤器（2）之间的粘胶原液管线（1）上还设置第二换热器（8）；
所述静态混合器（5）为双流多道静态混合器。
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