CN1170014C - 一种原液着色法制备有色腈纶的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于NaSCN湿法纺丝工艺的原液着色法制造有色腈纶的方法，包括以下步骤：1)将颜料及分散剂与NaSCN水溶液调配成均匀的色浆，NaSCN水溶液的浓度与配制纺丝原液所用的相同，颜料与分散剂的重量比为1∶0.02～1∶0.05，色浆中颜料及分散剂之和的重量百分含量为5～15%；2)色浆经研磨至其中的颜料及分散剂颗粒的平均粒径小于1μm；3)色浆加热至纺丝原液相同的温度，用高速剪切混合泵与纺丝原液在线混合送入纺丝机纺丝，纺丝原液和色浆混合的流量比为100∶1.0～100∶5.0。本发明的优点是在一条生产线上可无需停车更换着色的颜色，且更换颜色周期短、过渡料也非常少。
Description
技术领域
本发明涉及采用NaSCN湿法纺丝工艺，以原液着色法来制造有色腈纶的方法。
背景技术
纺前原液着色制造有色腈纶是近代化纤工业产生的新技术，它发展很快并被较广泛地工业化应用。腈纶原液着色纺丝技术的发展如此之迅速，其主要原因是比起传统的纤维、纱线染色工艺具有染色成本低，所得纤维色泽均匀、色牢度高、配色方便等诸多优点。然而更为重要的是由于着色是在纤维生产过程中进行，不会像传统的染整工艺中的染色和漂洗工序产生大量的污水，就环境和水资源的保护来讲，其优点是十分明显的。
在现有技术中，通常的原液着色法制造有色腈纶是在原液制备工序较早地将全部纺丝原液配制成有色的浆料，如美国专利USP4,087,494所报道的。一般是在原液脱泡工序之前加入着色剂，即在原液调配槽中加入一定比例的着色剂，用搅拌混合的方法配制有色的纺丝原液，然后送纺丝机纺丝。由于原液着色在流程中处于较前的位置，有色浆料的流程很长，因此更换颜色非常不易，一旦更换颜色将产生大量的过渡浆料，浪费严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的用于NaSCN湿法纺丝工艺，以原液着色法来制造有色腈纶的方法，它将尽可能地减少整个流程中有色浆料的流程，从而能较方便地更换颜色，克服现有技术中更换颜色时产生大量过渡料的缺陷。
本发明提供的用于NaSCN湿法纺丝工艺的原液着色法制造有色腈纶的方法包括以下步骤：
1)将颜料及分散剂与NaSCN水溶液调配成均匀的色浆，NaSCN水溶液的浓度与配制纺丝原液所用的相同，颜料与分散剂的重量比为1∶0.02～1∶0.05，色浆中颜料及分散剂之和的重量百分含量为5～15％；
2)色浆经研磨至其中的颜料及分散剂颗粒的平均粒径小于1μm；
3)色浆加热至纺丝原液相同的温度，用高速剪切混合泵与纺丝原液在线混合送入纺丝机纺丝，纺丝原液和色浆混合的流量比为100∶1.0～100∶5.0。
步骤1)中所述的NaSCN水溶液的浓度一般为51％～58％重量百分浓度，所述的分散剂一般根据所用的颜料相应进行选择，这对于本技术领域的普通技术人员来说是熟知的，通常选择固体高效分散剂木质素磺酸钠用于碳黑颜料。原则上纺丝原液和色浆混合时色浆的加入量并无下限的限制，但当纺丝原液和色浆混合的流量比小于100∶1.0时，上色浓度会显得过低；而当纺丝原液和色浆混合的流量比大于100∶5.0时，可纺性会受到影响。尽管如此，纺丝原液和色浆混合的流量比为100∶1.0～100∶5.0只是本发明推荐的一个范围，稍超出此范围并不妨碍本技术方案的实施。
由于本发明将纺丝原液和色浆的混合位于纺丝机的烛形过滤器前，因此有色浆料的流程几乎减少到了最小程度。而色浆由NaSCN水溶液调配成，色浆的调配、研磨和计量等设备的清洗非常方便，水的耗用量也较少。故与现有技术相比，本发明的优点是在一条生产线上可无需停车更换着色的颜色，且更换颜色周期短、过渡料也非常少。
具体实施方式
实施例1～10：
在一个容积为500升和装有搅拌装置的调配釜中，加入重量百分浓度为51％的NaSCN水溶液350公斤，加入所需量的分散剂固体高效分散剂木质素磺酸钠和所需量的炭黑颜料后充分搅拌均匀。然后将色浆送入一研磨机进行研磨，研磨时间为1～2小时，至其中固体颗粒的平均粒径小于1μm。色浆经过滤后送入一储槽中备用。
上述储槽中的色浆加热至35～40℃后，通过一计量泵进入一台在线高速剪切混合泵，与纺丝原液按所需的比例混合，混合后的有色浆料进入纺丝机进行纺丝，制造3.33dtex的黑色腈纶纤维。
纺丝主要工艺参数为：
纺丝原液的制备为一步法工艺
纺速：35m/min
喷丝板：40000孔/孔径：0.07mm
负拉伸：70％
纺丝计量泵转速(100cc)：20～30RPM
原液温度：35～44℃
凝固浴温度：7～10℃
其它有关的条件见表1，得到的有色纤维的主要质量指标见表2。
表1.
| 碳黑/分散剂(重量比) | 色浆浓度(％) | 纺丝原液/色浆(流量比) | |
| 实施例1 | 1∶0.02 | 15 | 100∶1.0 |
| 实施例2 | 1∶0.04 | 15 | 100∶2.0 |
| 实施例3 | 1∶0.02 | 12 | 100∶2.5 |
| 实施例4 | 1∶0.04 | 12 | 100∶3.0 |
| 实施例5 | 1∶0.02 | 10 | 100∶3.0 |
| 实施例6 | 1∶0.02 | 10 | 100∶4.0 |
| 实施例7 | 1∶0.02 | 10 | 100∶4.0 |
| 实施例8 | 1∶0.03 | 10 | 100∶4.5 |
| 实施例9 | 1∶0.03 | 8 | 100∶5.0 |
| 实施例10 | 1∶0.05 | 8 | 100∶5.0 |
注：色浆浓度为色浆中颜料及分散剂之和的重量百分含量。
表2.
| 纤度(dtex) | 强度(CN/dtex ) | 伸长率(％) | 色牢度(日晒牢度) | |
| 实施例1 | 3.68 | 2.50 | 38 | ≥6.5 |
| 实施例2 | 3.22 | 2.46 | 37 | ≥6.5 |
| 实施例3 | 3.30 | 2.60 | 35 | ≥6.5 |
| 实施例4 | 3.48 | 2.42 | 34 | ≥6.5 |
| 实施例5 | 3.14 | 2.71 | 38 | ≥6.5 |
| 实施例6 | 3.10 | 2.80 | 35 | ≥6.5 |
| 实施例7 | 3.56 | 2.42 | 34 | ≥6.5 |
| 实施例8 | 3.33 | 2.54 | 36 | ≥6.5 |
| 实施例9 | 3.30 | 2.60 | 35 | ≥6.5 |
| 实施例10 | 3.46 | 2.58 | 34 | ≥6.5 |
Claims (2)
1、一种用于NaSCN湿法纺丝工艺的原液着色法制造有色腈纶的方法，其特征在于它包括以下步骤：
1)将颜料及分散剂木质素磺酸钠与NaSCN水溶液调配成均匀的色浆，NaSCN水溶液的浓度与配制纺丝原液所用的相同，颜料与分散剂的重量比为1∶0.02～1∶0.05，色浆中颜料及分散剂木质素磺酸钠之和的重量百分含量为5～15％；
2)色浆经研磨至其中的颜料及分散剂木质素磺酸钠颗粒的平均粒径小于1μm；
3)色浆加热至纺丝原液相同的温度，用高速剪切混合泵与纺丝原液在线混合送入纺丝机纺丝，纺丝原液和色浆混合的流量比为100∶1.0～100∶5.0。
2、据权利要求1所述的原液着色法制造有色腈纶的方法，其特征在于步骤1)中，所述的NaSCN水溶液的浓度为51％～58％重量百分浓度。
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