CN110230200B - 一种提高氨纶长丝强力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高氨纶长丝强力的方法，包括如下步骤：S1，浆料的配制；将助剂加入无水乙醇中进行搅拌，搅拌过程中缓慢加入聚乙烯醇缩丁醛，直至聚乙烯醇缩丁醛溶解，得到浆料；S2，氨纶长丝的预牵伸；S3，预牵伸氨纶长丝的湿热处理；将步骤S1得到的所述浆料倒入浆槽中，将步骤S2得到的预牵伸氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后置于水中成膜定型，得到表面覆有聚乙烯醇缩丁醛膜的氨纶长丝；S4，后处理；将步骤S3得到的氨纶长丝置于无水乙醇中进行浸渍，直至氨纶长丝表面的聚乙烯醇缩丁醛膜溶解，得到强力提高的氨纶长丝。如此，提高氨纶长丝的集束性，增强其耐磨性能。

Description

一种提高氨纶长丝强力的方法
技术领域
本发明涉及纺织加工技术领域，尤其涉及一种提高氨纶长丝强力的方法。
背景技术
纱线力学性能不仅是衡量纱线质量的重要指标，而且决定纱线后续生产加工品质和效率。特别是无梭喷气织机的高速织造特征，对纱线强伸性、耐磨性等力学性能要求非常高。纱线的力学性能取决于纤维材料自身性能和成品纱线结构。纱线表层结构(如毛羽指标)影响纱线耐磨性能；纱体内部结构中的纤维排列、抱合形式是影响纱线强伸性能的关键因素。然而，在实际纺纱加捻卷绕成形之后的纱线表面毛羽多、内部纤维弯钩多、纱体中纤维取向度差，直接导致成纱耐磨性、强伸性差。因此，通过后加工工序，有效调控和提高成纱结构，提升纱线外观和机械性能，对纱线高品质、高效率生产加工具有十分重要的意义。
公开号为CN1876928A，公开日期为2006年12月13日，发明名称为“中低温半糊化经纱上浆方法”的发明公开了一种将淀粉、水溶性高聚物、聚丙烯酸、柔软剂、抗静电剂、防腐剂、渗透剂进行调浆，以淀粉半糊化状进行上浆、压浆、烘干的方法。但助剂的加入使得淀粉分子链被切断，膜强度降低很多，且浆料中含有大量水溶性高聚物，退浆时易起泡，不易降解，对环境污染严重。
公开号为CN104790211B，公开日期为2016年9月14日，发明名称为“一种中温纺织上浆方法”的发明公开了一种将淀粉、水、增塑剂、交联剂、盐酸、氢氧化钠混合干燥制成上浆剂干品，而后进行上浆的方法。但是，该方法形成的浆膜脆，对化纤混纱的粘附力差。
有鉴于此，有必要设计一种改进的提高氨纶长丝强力的方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在常压低温的条件下，提高氨纶长丝的集束性，增强其耐磨性能的提高氨纶长丝强力的方法。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种提高氨纶长丝强力的方法，包括如下步骤：
S1，浆料的配制；将助剂加入无水乙醇中进行搅拌，搅拌过程中缓慢加入聚乙烯醇缩丁醛，直至聚乙烯醇缩丁醛溶解，得到浆料；其中，聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为15～35％，搅拌温度为40～65℃，搅拌速度为200～600r/min，搅拌时间为2～10h，助剂与乙醇的体积比为3:97～10:90；
S2，氨纶长丝的预牵伸；将氨纶长丝依次通过第一对牵伸辊与第二对牵伸辊，得到预牵伸氨纶长丝；
S3，预牵伸氨纶长丝的湿热处理；将步骤S1得到的所述浆料倒入浆槽中，将步骤S2得到的所述预牵伸氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后置于水中成膜定型，得到表面覆有聚乙烯醇缩丁醛膜的氨纶长丝；
S4，后处理；将步骤S3得到的氨纶长丝置于无水乙醇中进行浸渍，直至氨纶长丝表面的聚乙烯醇缩丁醛膜溶解，得到强力提高的氨纶长丝。
作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量为90000～150000。
作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量为120000，所述聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为20％，搅拌温度为60℃，搅拌速度为450r/min，搅拌时间为2h。
作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯醇缩丁醛是由聚醋酸乙烯酯或者聚乙烯醇与丁醛在强酸催化作用下反应得到的缩合产物。
作为本发明的进一步改进，所述第一对牵伸辊的速率范围为50m/min～200m/min，所述第二对牵伸辊的速率范围为100m/min～600m/min。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述氨纶长丝的牵伸倍数为1～4倍。
作为本发明的进一步改进，所述助剂由渗透剂、柔软剂、抗静电剂组成；其中，所述渗透剂的浓度范围为1～5g/L，所述柔软剂的浓度范围为2～8g/L，所述抗静电剂的浓度范围为3～10g/L。
作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述预牵伸氨纶长丝的带液量范围为100％～300％，定型温度范围为10～30℃，定型时间范围为1～30min。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，浸渍温度范围为40～65℃，浸渍时间为10～25min。
作为本发明的进一步改进，所述氨纶长丝的规格为50～200丹尼尔。
本发明的有益效果是：
本发明通过采用聚乙烯醇缩丁醛与助剂形成混合浆料，对经过预牵伸的氨纶长丝进行浸轧、成膜定型以及膜溶解处理。聚乙烯醇缩丁醛分子含有较长的支链，具有良好的柔顺性，优良的透明度，极强的粘合力，以及很好的耐光、耐热、耐寒、耐水性、成膜性、溶解性、混溶性，高抗张强度和耐冲击等性能。采用聚乙烯醇缩丁醛的醇溶液作为浆料，利用其自身极强的粘附性包覆在氨纶纱线表面，之后在水浴中进行固化处理，醇溶液遇水便置换出聚乙烯醇缩丁醛，且在氨纶纱线表面形成一层致密的薄膜，上浆完成的同时也使牵伸后的纱线维持形态；之后在一定温度的醇浴下进行脱浆处理，氨纶纱线表面的聚乙烯醇缩丁醛薄膜被溶解，氨纶纤维结构未发生改变，且依旧能恢复至原长。如此，在常压低温的条件下，降低了氨纶在预牵伸过程中所造成的强力损失，减少加工过程中出现的伸长不匀现象，且在湿热处理过程中，提高了氨纶长丝的集束性，增强其耐磨性能。
附图说明
图1为本发明提高氨纶长丝强力的方法的流程示意图。
图2为本发明实施例一步骤S3得到的氨纶长丝的上浆效果图。
图3为本发明实施例一得到的氨纶长丝的样品图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1所示，本发明提供了一种提高氨纶长丝强力的方法，包括如下步骤：
S1，浆料的配制；将助剂加入无水乙醇中进行搅拌，搅拌过程中缓慢加入聚乙烯醇缩丁醛，直至聚乙烯醇缩丁醛溶解，得到浆料；其中，聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为15～35％，搅拌温度为40～65℃，搅拌速度为200～600r/min，搅拌时间为2～10h，助剂与乙醇的体积比为3:97～10:90；
S2，氨纶长丝的预牵伸；将氨纶长丝依次通过第一对牵伸辊与第二对牵伸辊，得到预牵伸氨纶长丝；
S3，预牵伸氨纶长丝的湿热处理；将步骤S1得到的浆料倒入浆槽中，将步骤S2得到的预牵伸氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后置于水中成膜定型，得到表面覆有聚乙烯醇缩丁醛膜的氨纶长丝；
S4，后处理；将步骤S3得到的氨纶长丝置于无水乙醇中进行浸渍，直至氨纶长丝表面的聚乙烯醇缩丁醛膜溶解，得到强力提高的氨纶长丝。
其中，聚乙烯醇缩丁醛是由聚醋酸乙烯酯或者聚乙烯醇与丁醛在强酸催化作用下反应得到的缩合产物，其平均分子量为90000～150000。
助剂由渗透剂、柔软剂、抗静电剂组成；其中，渗透剂的浓度范围为1～5g/L，柔软剂的浓度范围为2～8g/L，抗静电剂的浓度范围为3～10g/L。
在步骤S2中，第一对牵伸辊的速率范围为50m/min～200m/min，第二对牵伸辊的速率范围为100m/min～600m/min，可实现氨纶长丝的牵伸倍数为1～4倍。氨纶长丝的规格为50～200丹尼尔。
在步骤S3中，预牵伸氨纶长丝的带液量范围为100％～250％，定型温度范围为10～30℃，定型时间范围为1～30min。
在步骤S4中，浸渍温度范围为40～65℃，浸渍时间为10～25min。
下面结合实施例1至实施例40对本发明的提高氨纶长丝强力的方法进行说明：
实施例1
浆料的配制
将助剂加入无水乙醇中进行搅拌，搅拌过程中将平均分子量为120000的聚乙烯醇缩丁醛缓慢加入，直至聚乙烯醇缩丁醛溶解，得到浆料；其中，聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为20％，搅拌温度为60℃，搅拌速度为450r/min，搅拌时间为2h，助剂与乙醇的体积比为6:94，其中，渗透剂的浓度为3g/L，柔软剂的浓度为5g/L，抗静电剂的浓度为5g/L。
氨纶长丝的预牵伸
将规格为280丹尼尔的氨纶长丝分别通过两对牵伸辊后得到预牵伸氨纶长丝；其中，第一对牵伸辊的速率为50m/min，第二对牵伸辊的速率为150m/min，从而形成氨纶长丝的三倍牵伸。
预牵伸氨纶长丝的湿热处理
将配置而成的浆料倒入浆槽中，将得到的预牵伸氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后置于水中成膜定型，预牵伸氨纶长丝的带液量为249％，定型温度为25℃，定型时间为3min，得到表面覆有聚乙烯醇缩丁醛膜的氨纶长丝；
后处理
将表面覆有聚乙烯醇缩丁醛膜的氨纶长丝置于无水乙醇中进行浸渍，浸渍温度为60℃，浸渍时间为15min，直至氨纶长丝表面的聚乙烯醇缩丁醛膜溶解，得到强力提高的氨纶长丝。
图2为实施例1中经三倍牵伸后(牵伸前为10cm，牵伸后为30cm)的氨纶长丝上浆后的效果图。可见，经聚乙烯醇缩丁醛上浆处理后，预牵伸的氨纶长丝可较好的保持三倍牵伸形态(30cm)。
图3为图2所示的上浆后的氨纶长丝退浆后的效果图。可见，退浆后，氨纶长丝会重新收缩回原始状态(10cm)，弹性回复性能良好。
实施例2-11
实施例2-11提供了提高氨纶长丝强力的方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S1中聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量、聚乙烯醇缩丁醛的质量分数，除上述区别外，其他操作均相同，在此不再赘述；具体用量如下表所示。
Figure BDA0002066912460000061
表1实施例1至实施例8的氨纶长丝与未处理的氨纶长丝的性能比较
Figure BDA0002066912460000062
Figure BDA0002066912460000071
其中，对照样为未处理的氨纶长丝。由表1可知，与对照样相比，氨纶长丝经聚乙烯醇缩丁醛包覆后，氨纶长丝的断裂伸长率和断裂强力显著提高。当乙烯醇缩丁醛的平均分子量在90000～120000范围内变化，聚乙烯醇缩丁醛的质量分数在15％～20％内变化时，随着平均分子量和质量分数的增加，氨纶长丝的带液量增加，氨纶长丝的强力逐渐增大；但是，聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量进一步增加到150000，质量分数进一步增加到35％时，随着溶液的浓度越来越大，氨纶长丝在溶液中所受的阻力也越大，在步骤S2氨纶长丝的预牵伸过程中，由于两对牵伸辊存在速率差，容易导致氨纶长丝过度牵伸，造成应力集中的现象，使得氨纶长丝的强力受损；可见，在聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量为120000，聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为20％时，氨纶长丝的断裂伸长率可达到558.7％，断裂强力可达到1.3361N。即，纤维的耐磨性以及强力提高，扩大了纤维的应用范围；另外，与传统的淀粉上浆(一般为98℃)相比，该方法在常压低温下即可实现，且使用的溶剂为乙醇，用水量小，操作简单。
实施例9-18
实施例9-18提供了提高氨纶长丝强力的方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S1中搅拌工艺参数，除上述区别外，其他操作均相同，在此不再赘述；具体参数设置如下表所示。
Figure BDA0002066912460000072
Figure BDA0002066912460000081
表2实施例9至实施例18的氨纶长丝与未处理的氨纶长丝的性能比较
Figure BDA0002066912460000082
实施例19-25
实施例19-25提供了提高氨纶长丝强力的方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S3中定型工艺参数，除上述区别外，其他操作均相同，在此不再赘述；具体参数设置如下表所示。
Figure BDA0002066912460000083
Figure BDA0002066912460000091
表3实施例19至实施例25的氨纶长丝与未处理的氨纶长丝的性能比较
Figure BDA0002066912460000092
实施例26-33
实施例26-33提供了提高氨纶长丝强力的方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S4中浸渍工艺参数，除上述区别外，其他操作均相同，在此不再赘述；具体参数设置如下表所示。
Figure BDA0002066912460000093
表4实施例26至实施例33的氨纶长丝与未处理的氨纶长丝的性能比较
Figure BDA0002066912460000094
Figure BDA0002066912460000101
实施例34-40
实施例34-40提供了提高氨纶长丝强力的方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S1中助剂与乙醇的体积比，除上述区别外，其他操作均相同，在此不再赘述；具体参数设置如下表所示。
Figure BDA0002066912460000102
表5实施例34至实施例40的氨纶长丝与未处理的氨纶长丝的性能比较
Figure BDA0002066912460000103
将实施例34-40与实施例1的性能测试数据比较可知，在一定范围内(3:97～10:90)助剂与乙醇的体积比的配比变化对氨纶长丝的性能影响不大。
综上所述，本发明采用聚乙烯醇缩丁醛的醇溶液作为浆料，利用其自身极强的粘附性包覆在氨纶纱线表面，之后在水浴中进行固化处理，醇溶液遇水便置换出聚乙烯醇缩丁醛，且在氨纶纱线表面形成一层致密的薄膜，上浆完成的同时也使牵伸后的纱线维持形态；之后在一定温度的醇浴下进行脱浆处理，氨纶纱线表面的聚乙烯醇缩丁醛薄膜被溶解，氨纶纤维结构未发生改变，且依旧能恢复至原长。如此，在常压低温的条件下，降低了氨纶在预牵伸过程中所造成的强力损失，减少加工过程中出现的伸长不匀现象，使氨纶长丝表面光滑，且在湿热处理过程中，提高了氨纶长丝的集束性，增强其耐磨性能，处理后的氨纶长丝的断裂伸长率和断裂强力显著提高，扩大了纤维的应用范围；另外，与传统的淀粉上浆(一般为98℃)相比，该方法在常压低温下即可实现，且用水量小(溶剂为乙醇)，操作简单，应用范围广。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，浆料的配制；将助剂加入无水乙醇中进行搅拌，搅拌过程中缓慢加入聚乙烯醇缩丁醛，直至聚乙烯醇缩丁醛溶解，得到浆料；其中，聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为15～35％，搅拌温度为40～65℃，搅拌速度为200～600r/min，搅拌时间为2～10h，助剂与乙醇的体积比为3:97～10:90；
S2，氨纶长丝的预牵伸；将氨纶长丝依次通过第一对牵伸辊与第二对牵伸辊，得到预牵伸氨纶长丝；
S3，预牵伸氨纶长丝的湿热处理；将步骤S1得到的所述浆料倒入浆槽中，将步骤S2得到的所述预牵伸氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后置于水中成膜定型，得到表面覆有聚乙烯醇缩丁醛膜的氨纶长丝；
S4，后处理；将步骤S3得到的氨纶长丝置于无水乙醇中进行浸渍，直至氨纶长丝表面的聚乙烯醇缩丁醛膜溶解，得到强力提高的氨纶长丝。
2.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：所述聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量为90000～150000。
3.根据权利要求2所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：所述聚乙烯醇缩丁醛的平均分子量为120000，所述聚乙烯醇缩丁醛的质量分数为20％，搅拌温度为60℃，搅拌速度为450r/min，搅拌时间为2h。
4.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：所述聚乙烯醇缩丁醛是由聚醋酸乙烯酯或者聚乙烯醇与丁醛在强酸催化作用下反应得到的缩合产物。
5.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：所述第一对牵伸辊的速率范围为50m/min～200m/min，所述第二对牵伸辊的速率范围为100m/min～600m/min。
6.根据权利要求5所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：在步骤S2中，所述氨纶长丝的牵伸倍数为1～4倍。
7.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：所述助剂由渗透剂、柔软剂、抗静电剂组成；其中，所述渗透剂的浓度范围为1～5g/L，所述柔软剂的浓度范围为2～8g/L，所述抗静电剂的浓度范围为3～10g/L。
8.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述预牵伸氨纶长丝的带液量范围为100％～300％，定型温度范围为10～30℃，定型时间范围为1～30min。
9.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：在步骤S4中，浸渍温度范围为40～65℃，浸渍时间为10～25min。
10.根据权利要求1所述的一种提高氨纶长丝强力的方法，其特征在于：所述氨纶长丝的规格为50～200丹尼尔。
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