CN1293242C - 卫材用高白度粘胶短纤维及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种卫材用高白度粘胶短纤维及其生产工艺，属于非织造布业技术领域。它的白度大于87%，其原料及重量百分比含量是：纤维素纤86.7～92，水7.8～13，油剂0.08～0.30。其生产工艺是：将原料放入温度50℃的碱液中浸渍。将原料用压榨机压榨粉碎；将粉碎后的原料老成，温度49-51℃；二硫化碳对甲纤加入量33-34%，黄化时间为24～28分钟，温度17～35.5℃；用酸液酸浴，酸浴温度：48～49℃，酸浴时间为1.8～2.0秒；二浴后牵伸、集束，再用次氯酸钠、双氧水进行二次漂白；用烘干机烘干后，将成品精开松，打包。本发明具有良好的吸湿性、透气性，穿着舒适，无毒、无腐蚀，适合于直接用于制造非织造物，应用于医疗、卫生领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种非织造布业的原料粘胶短纤维及生产方法，特别是涉及一种卫材用高白度粘胶短纤维及其生产工艺。
背景技术
普通粘胶短纤维发展至今约100年历史，其质量指标要求及检验方法见GB/T14463-1993《粘胶短纤维》标准。由于其质量指标决定其只能主要用于传统纺织纺纱。其质量指标12项，强度、白度较低，洁净度差，并含有微量有毒物质硫、氯，不能用于一次性医药、卫生材料。传统医药卫生材料原料主要是天然棉花。天然棉花资源有限，需要几道工序除杂、净化、漂白、脱脂等，才能用于生产，大大限制了一次性卫生用品的大规模生产发展，限制了近几年快速发展的非织造卫生用品业。
发明内容
本发明的目的一是提供一种以纤维素纤维为主要原料，洁净度高、卫生环保，适合医药业用的卫材用高白度胶短纤维，二是提供一种工艺流程简单，科学合理，生产精度高的高白度胶短纤维的生产工艺，来克服背景技术中的诸多不足。
实现上述发明目的的技术方案是：该产品的白度大于87％、残硫量低、强度高、伸度高、含油率低、洁净度高、表面活性物低、水溶物低、烘干黄变小、PH值中性、吸水量大、吸水时间短(速度快)、有一定卷曲、无毒环保，其它指标符合国标优等品。该产品的原料及重量百分比含量是：纤维素纤维86.7-92％，水7.8-13％，油剂0.08-0.30％。
一种制造卫材用高白度粘胶短纤维的生产工艺，它包括下列步骤
a、浸渍：将原料放入，温度：50℃，时间：31-33分钟，碱的浓度：220g/L，相对于甲纤含量V 388用量：0.05-0.06％；
b、压榨：将原料用压榨机压榨粉碎，定积重130-140克/升；
c、老成：将粉碎后的原料老成，温度49-51℃，老成出口铜粘度为48mp；
d、黄化：二硫化碳对甲纤加入量33-34％，黄化时间为24-28分钟，温度17-35.5℃；
e、纺丝浴：
酸浴：用酸液酸浴，硫酸浓度：110-115g/L，硫酸钠浓度：335-355g/L，硫酸锌浓度：10.5-11.5g/L，酸浴温度：48-49℃，酸浴落差：≤6g/L，酸浴时间为1.8-2.0秒；
二浴：温度≥92℃，硫酸浓度：50-60g/L，硫酸钠浓度：115-125g/L，二浴时间为10-19秒；
f、牵伸、集束
塑化牵伸采用连续两道牵伸，第一道牵伸一次大牵伸，牵伸率为65-68％，提高纤维素大分子结晶取向度，使其具有高强度低伸度，第二道回缩牵伸，牵伸率为-1％-0.8％，略为损伤强度的情况下，提高伸度改善脆性，并使其具有一定卷曲；最终通过二次牵伸使纤维具有良好的使用性能。
总牵伸：2.13-2.18倍，喷丝头牵伸：1.28-1.32倍；
g、精练：
绒毛槽蒸煮温度≥98℃，酸洗温度≥80℃，一水洗80℃，脱硫浴温度80-85℃，脱硫碱浓度2.5g/L，二水洗温度70℃，精练时间：11-13分钟；
h、用次氯酸钠、双氧水进行二次漂白，第一步次氯酸钠漂白安排在漂白工段，次氯酸钠浓度0.5-1.2g/L，温度60℃，PH值9.5，三四水洗温度70℃，三水洗PH值5.0-6.0，油浴浓度3g/L、温度70℃，第二步双氧水漂白安排在上油工段，双氧水浓度0.6-1.0g/L，温度70℃，PH值7.0；
i、烘干：用烘干机烘干，烘干温度为60-130℃，烘干后，将成品精开松，打包。
由于采用了上述技术方案，本发明以纤维素纤维为主要物质，可节省大量的棉花，它的显著优点在于，本产品与普通粘胶短纤维性能指标不同，普通粘胶短纤维按GB/T14463-1993标准，质量指标共12项，主要适用棉纺业。本产品除普通12项质量指标外，针对非织造用原料又新增外观、湿伸、卷曲数、卷曲度、黄变性、水溶物、表面活性物、黑点杂质、吸水量、吸水性、成品酸碱度共计10个质量指标。参照国内、国际非织造行业最新检验方法，制定该10个项目的检验方法。该检验方法在国际国内同行得到认可。与普通产品相比，各项指标超过普通粘胶短纤维。本发明产品属环保型纤维，不仅具有良好的吸湿性、透气性，穿着舒适，因其白度高、洁净度高、硫含量极低、不含有机氯，无毒、无腐蚀、酸碱中性等特性，符合直接贴身穿服的纺织品要求，适合于直接用于制造非织造物，应用于医疗、卫生领域，加工婴儿尿不湿、医用纱布、绷带等非织造一次性材料产品。解决了传统医药卫生材料生产原料主要是天然棉花的资源有限现状，为非织造卫材产业提供丰富的原料，使合理利用资源提供了一条新途径。促进一次性卫生用品的大规模生产发展。该产品投放市场得到广泛好评的同时，引起了日本、意大利、韩国等国际客户的浓厚兴趣，已经成功大量出口到美国、瑞士、意大利、土耳其等国。随着人们生活水平的不断提高，该环保型纺织原料的需求量不断增大，在国内外有广泛的市场，供不应求，属高附加值产品，质量要求较严格。
具体实施方式
A、产品原料实施例
纤维素纤维是本发明的主要物质，其原料组分及重量百分比是：纤维素纤维86.85-92％，水7.8-13％，油剂0.08-0.30％。
原料组分及重量百分比含量实施例：
1、纤维素纤维86.85，水13，油剂0.15.。
2、纤维素纤维92，水7.92，油剂0.08.。
3、纤维素纤维91.9，水7.80，油剂0.30.。
4、纤维素纤维86.7，水13，油剂0.30。
5、纤维素纤维88，水11.8，油剂0.20。
三种原料的作用是：
水，纤维自然放置自然回潮，不可能绝干，纤维产品被生产时含有一定水可抗静电。
油剂，纺织加工起润滑、抗静电作用，并使纤维具有一定摩擦，增强纤维可纺性，易于加工。
B、生产工艺实施例
1、采用的主要设备(见下表)
| 序号 | 名称 | 型号 | 国别 |
| 1 | 压榨机 | AB72″ | 奥地利Lenzing公司 |
| 2 | 黄化机 | SUMA27 | 奥地利Lenzing公司 |
| 3 | 粘胶过滤机 | KKF18 | 奥地利Lenzing公司 |
| 4 | 纺丝机 | SM80/800 | 奥地利Lenzing公司 |
| 5 | 精炼机 | 奥地利Lenzing公司 | |
| 6 | 烘干机 | 美国PROCTOR公司 | |
| 7 | 11效闪蒸 | 德国Ebner公司 | |
| 8 | 4级结晶机 | 德国Ebner公司 |
2.、工艺流程
本发明所采用技术方案中的工艺流程为：喂粕、浸渍、压榨、粉碎、老成、碱纤冷却及输送、黄化、溶解、过滤、熟成、脱泡、过滤、纺丝、二浴、一牵伸、二牵伸、三辊集束、切断、精练(绒毛槽蒸煮、酸水洗、一水洗、脱硫、二水洗、一次多道漂白及PH值调控、三水洗及PH值调控、四水洗、油浴及二次多道漂白及PH值调控，三水洗及PH值调控、四水洗、油浴及二次多道漂白)、烘干(湿开松、A段烘干、中开松、B段烘干、干开松)，精开松、打包。
具体工艺
包括下列步骤
a浸渍：将原料放入，温度：50℃，时间：31-33分钟，碱的浓度：220g/L，相对于甲纤含量V 388用量：0.05-0.06％；
b、压榨：将原料用压榨机压榨粉碎，定积重130-140克/升；
c、老成：用老成出口铜粘，将粉碎后的原料老成，温度49-51℃，粘度为48mp；
d、黄化：二硫化碳对甲纤加入量33-34％，黄化时间为24-28分钟，温度17-35.5℃；
e、纺丝：
酸浴：用酸液酸浴，硫酸浓度：112g/L，硫酸钠浓度：345g/L，硫酸锌浓度：11g/L，酸浴温度：49℃，酸浴落差：6g/L，酸浴时间为1.9秒；
二浴：温度≥92℃，硫酸浓度：55g/L，硫酸钠浓度：120g/L，二浴时间为10-19秒；
f、牵伸、集束
塑化牵伸采用连续两道牵伸，第一道牵伸一次大牵伸，牵伸率为65-68％，第二道回缩牵伸，牵伸率为-1％-0.8％；
总牵伸：2.13-2.18倍，喷丝头牵伸：1.28-1.32倍；
g、精练：
绒毛槽蒸煮温度≥98℃，酸洗温度≥80℃，一水洗80℃，脱硫浴温度80-85℃，脱硫碱浓度2.5g/L，二水洗温度70℃，精练时间：12分钟；
h、用次氯酸钠、双氧水进行二次漂白，第一步次氯酸钠漂白安排在漂白工段，次氯酸钠浓度0.5-1.2g/L，温度60℃，PH值9.5，三四水洗温度70℃，三水洗PH值5.0-6.0，油浴浓度3g/L、温度70℃，第二步双氧水漂白安排在上油工段，双氧水浓度0.6-1.0g/L，温度70℃，PH值7.0；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度为60-130℃，烘干后，将成品精开松，打包。
3.主要工艺参数
| 工艺名称 | 单位 | 数值 | 控制精度 |
| 浸渍液温度 | ℃ | 49-51 | |
| 浸渍液浓度 | g/l | 220 | ±1 |
| V-388用量(对甲纤) | ％ | 0.05-0.06 | |
| 碱纤组成：甲纤碱 | ％％ | 3116 | ±1±1 |
| 老成出口铜粘 | mp | 55 | ±5 |
| CS2加入量(对甲纤) | ％ | 33-34 | |
| 纺丝胶组成：甲纤碱 | ％％ | 8.95.0 | ±0.1±0.1 |
| 纺丝胶粘度 | S | 55 | ±7 |
| 纺丝胶熟成度 | H | 16 | ±1.5 |
| 二浴：硫酸浓度温度 | g/l℃ | 40-50≥92 | |
| I道牵伸率 | ％ | 65-68 | |
| II道牵伸率 | ％ | -1-0.8 | |
| 绒毛成型槽温度 | ℃ | ≥98 | |
| 脱硫浴：NaOH温度 | g/l℃ | 2-380-85 | |
| 漂白浴：NaClO浓度温度PH值 | g/l℃ | 06-1.0609.5 | ±0.5 |
| 油浴：油剂浓度H2O2浓度温度 | g/lg/l℃ | 3-40.6-1.070 |
| PH值 | 7.0 | ±0.5 | |
| 包重 | Kg | 220 | ±10 |
| 酸浴组成：硫酸硫酸钠硫酸锌 | g/lg/lg/l | 11334511.0 | ±2±10±0.3 |
| 酸浴温度 | ℃ | 49 | ±1 |
4.技术关键
与普通粘胶短纤维相比具有特殊的工艺和质量要求，我们采取了以下具体措施：
1、该产品用于非织造无纺布，因其加工方式决定成品撕裂强度，为提高无纺布成品的强度，要求原料强度高、并具有一定卷曲。本发明为提高强度，从生产工艺进行多方改进，提高纺丝胶甲纤含量从8.5％提高到8.9％，提高黄化加碳量延缓粘胶熟成以降低纺丝胶熟成度，提高纺丝胶含碱，降低纺丝浴硫酸浓度，通过上述措施延缓纤维成型、改善纤维成型，配合提高纺丝一牵伸率、降低喷头牵伸，使纤维强度比普通产品提高15％-25％。同时降低纺丝浴硫酸浓度，通过上述措施，使纤维具有一定卷曲，有利于非织造水刺生产，从而大大改善纤维品质及可纺性。
2、该纤维白度要求在87％以上，我公司原来采用的次氯酸钠漂白工艺，白度只能维持在82-84％之间，所以必须进行两次漂白才有可能提高成品白度，因第二次漂白只能在上油工段进行，且漂白后无水洗，所以选择无毒自然分解的双氧水做漂白剂。通过浓度、温度、PH值、循环流量的的调整，使成品白度达到了87％以上。另外生产这种纤维时，选择使用白度较高的浆粕原料，来提高成品的白度。
3、该产品主要应用于医疗、卫生领域，因而，成品中不能含有有机氯，所以，首先从原料上必须使用无氯漂白的浆粕。该产品采用全木浆生产工艺，使用从加拿大、美国、等国进口的无氯漂白木浆粕。
4、成品残硫含量要求在8mg/100g以下。我公司的普通产品的残硫一般为10-12mg/100g左右。为此，本发明对重点工艺进行改进，首先调整绒毛成型槽温度从原来96℃提高到98℃以上，使纤维二硫化碳更充分蒸发(同时这一工序使纤维充分开松，增加了纤维的卷曲)。增加了四台微孔酸浴过滤器，提高酸浴过滤量，使影响成品残硫的重要指标—酸浴透明度整体提高了20％左右，同时，我们又增加15台微孔滤器对脱硫浴、酸性水、二浴全部过滤，并把脱硫循环量由1.1立方/吨丝小时提高到1.4立方/吨丝小时。将该纤维的残硫含量成功的控制到了4-8mg/100g。
5、酸碱度、表面活性物工艺控制
上述指标对无纺布生产原料非常重要，酸碱度不合格影响产品质量；表面活性物指标是否符合要求一定程度决定着水刺非织造布生产工艺，该指标不合格造成水刺非织造布生产过程砧板设备堵孔，严重影响正常生产。酸碱度调整分二部分，一次漂白工序向漂白浴中加入20g/L稀硫酸调整PH值到9.5，三水洗工序用加入稀硫酸方式调油浴PH值到5.0-6.0。表面活性物主要分二部分，降低成品含油率到0.15％以下，严格控制粘胶、酸浴助剂的加入量，最后配合适量的热水洗保证上述二指标合格。
6、黄变性、水溶物工艺控制
二项指标的调整主要依赖稳定的生产量、稳定的浴液浓度，再通过改造增加淋洗槽，保证足够能力的水洗量及水洗时间，保证充分必要的新鲜软水的水洗(水量、水质、温度)，洗掉加工过程纤维表面粘附的多余盐类等化工物质，提高纤维的卫生品质。
7、无纺布专用高白度粘胶短纤维因其用途的特殊性，对成品中的黑点等杂质含量有极严格的要求。为了降低成品中的杂质含量，对原有设备进行了大量改造。在原湿喂入处加装封盖，烘干机更换新型密封条，使产品的后处理工序处于全封闭状态，杜绝了漏毛和外界对纤维的污染。新增微孔过滤器，实现了对二浴、酸性水、脱硫、漂白循环工作液的全部过滤，精练机各淋洗槽加装过滤袋，从根本杜绝了纤维中杂质的来源，使成品中的杂质含量大幅度降低，产品洁净度超过了国内的标准，基本达到了国际标准要求。
8、参照国际、国内通行标准，制定了产品标准，对新增质量指标制定检验方法。
生产工艺实施例
1、浸渍：
温度：50℃，时间：32分钟，碱的浓度：220g/L，V-388用量：0.5％(甲纤)
2、老成：
温度：50℃，粘度50mp
3、黄化：
二硫化碳对甲纤加入量34％，黄化时间：25分钟，初温17℃，终温：35.5℃
4、后溶解：温度20℃，时间：55分钟
5、纺丝
酸浴：硫酸浓度：112g/L，硫酸钠浓度：：345g/L，硫酸锌浓度：11g/L，温度：49℃，酸浴落差：5.5g/L
二浴：温度95℃，硫酸浓度：55g/L，硫酸钠浓度：120g/L。
6、牵伸、集束
总牵伸：2.15倍，喷丝头牵伸：1.3倍
7、精练：
绒毛槽蒸煮温度99℃，酸洗温度85℃，一水洗82℃，碱洗温度75℃，碱浓度2.5g/L，二水洗温度70℃，一次漂白次氯酸钠浓度0.8g/L，温度60℃，PH值9.5，三四水洗温度70℃，三水洗PH值6.0，油浴浓度3g/L、温度70℃，二次漂白双氧水浓度1.0g/L，温度70℃，PH值7.0，精练时间：11分钟。
8、烘干：温度60-130℃
成品质量：
外观：无色差、色斑、污点、污物、异味、异物
黑点杂物：直径0.5-1.0mm的黑点少于10个/2公斤产品
干断裂强度：2.50CN/dtex
湿断裂强度：1.30CN/dtex
干断裂伸长率：21.4％
湿断裂伸长率：18.1％
线密度偏差率：-0.60％
长度偏差率：1.1％
超长纤维：0.4％
倍长纤维：0.3mg/100g
残硫量：7.5mg/100g
疵点：12mg/100g
油污黄纤维：0mg/100g
干强变异系数：8.90％
白度：89.3％
卷曲数：3.82个/cm
卷缩率：8.22％
表面活性物：小于2mm
成品酸碱度：中性
水溶物含量：0.52％
黄变性：合格
吸水时间：小于10秒
吸水量：大于15克/克
含油率：0.10％
回潮率：10.87％
等级：优等品。
Claims (2)
1、一种卫材用高白度粘胶短纤维，其特征在于，它的白度大于87％，它的原料及重量百分比含量是：纤维素纤维86.7-92％，水7.8-13％，油剂0.08-0.30％。
2、一种制造权利要求书1所述卫材用高白度粘胶短纤维的生产工艺，其特征在于，它包括下列步骤
a、浸渍：将原料放入，温度：50℃，时间：31-33分钟，碱的浓度：220g/L，相对于甲纤含量V 388用量：0.05-0.06％；
b、压榨：将原料用压榨机压榨粉碎，定积重130-140克/升；
c、老成：将粉碎后的原料老成，温度49-51℃，老成出口铜粘度为48mp；
d、黄化：二硫化碳对甲纤加入量33-34％，黄化时间为24-28分钟，温度17-35.5℃；
e、纺丝浴：
酸浴：用酸液酸浴，硫酸浓度：110-115g/L，硫酸钠浓度：335-355g/L，硫酸锌浓度：10.5-11.5g/L，酸浴温度：48-49℃，酸浴落差：≤6g/L，酸浴时间为1.8-2.0秒；
二浴：温度≥92℃，硫酸浓度：50-60g/L，硫酸钠浓度：115-125g/L，二浴时间为10-19秒；
f、牵伸、集束
塑化牵伸采用连续两道牵伸，第一道牵伸一次大牵伸，牵伸率为65-68％，第二道回缩牵伸，牵伸率为-1％-0.8％；
总牵伸：2.13-2.18倍，喷丝头牵伸：1.28-1.32倍；
g、精练：
绒毛槽蒸煮温度≥98℃，酸洗温度≥80℃，一水洗80℃，脱硫浴温度80-85℃，脱硫碱浓度2.5g/L，二水洗温度70℃，精练时间：11-13分钟；
h、用次氯酸钠、双氧水进行二次漂白，第一步次氯酸钠漂白安排在漂白工段，次氯酸钠浓度0.5-1.2g/L，温度60℃，PH值9.5，三四水洗温度70℃，三水洗PH值5.0-6.0，油浴浓度3g/L、温度70℃，第二步双氧水漂白安排在上油工段，双氧水浓度0.6-1.0g/L，温度70℃，PH值7.0；
i烘干：用烘干机烘干，烘干温度为60-130℃，烘干后，将成品精开松，打包。
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