CN1752301A - 细旦干法腈纶纤维的制作方法和喷丝板 - Google Patents

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Abstract

一种细旦干法腈纶纤维的制作方法和喷丝板，优化并适当调整原杜邦干法纺丝腈纶的工艺条件，如适当加大原液内/外侧温度的温差，合理控制氮气温度和流量，水洗温度及牵伸倍数、速度，用棉型油剂上油等，并合理设计高密度孔的喷丝板，选择喷丝板的孔数为3600～4400、孔径0.09～0.13mm及孔的排列分布在15～21个同心圆上，工业化生产制出细旦干法腈纶纤维，其性能达到国外同类产品水平，可替代进口，且甬道产率提高20～30％。细旦干法腈纶纤维在织物风格上又具有湿法细旦腈纶纤维不可替代的特点，产品在品质、性能上明显优于湿法腈纶生产的产品，有较高的产品附加值，能满足各种不同用户的需求，填补了国内细旦干法腈纶产品的空白。

Description

细旦干法腈纶纤维的制作方法和喷丝板
技术领域
本发明涉及一种干法腈纶纤维的制作方法和所用的专用设备，特别是一种制作纤度为0.6～1.32dtex的细旦干法腈纶纤维的制作方法和喷丝板。
背景技术
随着生活水平的提高，人们日益追求服饰的时尚感，适应世界服饰发展的新潮流及穿着的舒适性和柔软性。在各种纤维材料中，尤其细旦腈纶纤维手感柔软、强度高、光泽柔和、吸湿性比普通腈纶高一倍，制成的织物具有真丝的天然手感，轻薄柔软，透气性、悬垂性良好，而其延伸度、仿毛性及色泽光艳都优于其它纤维，最适合做仿丝绸高档时装等产品，并作高支纱的原料制作针织物、机织物，但目前国内细旦腈纶纤维的生产还仅局限于湿法工艺，在质量和价格上还无法与国外产品竞争，所以目前国内所用的大部分原料仍依赖进口。
上世纪80～90年代从美国引进的杜邦干法纺丝腈纶纤维制作工艺仅能制作纤度为1.32～11.11dtex的腈纶纤维，还不能生产细旦干法腈纶纤维，满足不同用户的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种细旦干法腈纶纤维的制作方法和喷丝板，优化并适当调整原杜邦干法纺丝腈纶的工艺条件和参数，且合理设计选用高密度孔的喷丝板，用此方法和喷丝板可工业化生产制得细旦干法腈纶纤维，用于制作高档面料、超柔软毛皮等，为服装行业及各产业领域提供升级换代的替代产品，且可完全取代进口产品使用。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：细旦干法腈纶纤维的制作方法：包括以下步骤：
a)、纺丝成形：以聚丙烯腈干粉(PAN)为原料，以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，配制成浓度为30～35％的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的孔中挤出形成单丝，加热器内侧温度控制在130～140℃，外侧温度在118～128℃，甬道温度从上到下视镜箱温度310～380℃，锥体温度在210～270℃，上甬道上部温度在190～240℃，上甬道下部温度在160～210℃，氮气温度在330～400℃，氮气压力在3～4kpa，甬道产率在30～50kg/h，并在甬道出口喷淋处用冷的含DMF稀溶剂喷淋丝束，制得初生纤维。
b)、水洗、牵伸：将制成的初生纤维，经牵伸机水槽温度控制在84～96℃，牵伸倍数控制在4～6.5倍，牵伸速度为500～1000rpm。
c)、上油、卷曲：将水洗牵伸后的丝束上棉型油剂，上油转速为60～90rpm，卷曲上辊压力控制在0.35～0.45Mpa，卷曲下辊压力控制在0.20～0.30Mpa的工艺条件下运行，经冷却输送后装桶。
d)、烘干：将上述丝束进行二次上油，经切断机切成用户所需长度的纤维，送入干燥机，干燥机汽蒸靴蒸汽流量控制在1200～2000kg/h，干燥温度控制在110～140℃，制得细旦干法腈纶纤维。
专用于制作细旦干法腈纶纤维的喷丝板，选用3600～4400喷丝孔，孔径在0.09～0.13mm，分布在15～21个同心圆上，喷丝孔中的毛细孔深度h是喷丝板厚度H的1/5～1/11。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1、对原引进的杜邦干法腈纶纤维纺丝成形条件和成形工艺进行优化，并合理选择、适当调整工艺参数，因工艺参数对细旦纤维的纺丝生产过程有着十分重要，甚至是决定性的作用。适当加大原液内/外侧温度的温差，并合理控制氮气温度和流量，水洗温度及牵伸倍数和速度，用棉型油剂上油，使纤维更柔软，有良好的可纺性，在此工艺条件下制作出单丝纤度为1.00dtex的细旦纤维，其纺位稳定性好，纤维疵点低，平均为16mg/100g，而细旦纤维的甬道产率却比原杜邦工艺所能提供的1.67dtex产品提高了20～30％。而且产品具有超柔超光特点，手感明显改善，性能达到国外同类产品水平，可替代进口，另外干法细旦腈纶在织物风格上又具有湿法细旦腈纶纤维不可替代的特点，具有手感柔软，回弹性、蓬松性、覆盖性、疏水性好，光泽优雅等优点，因此用干法细旦腈纶生产的产品在品质、性能上明显优于湿法腈纶生产的产品，有较高的产品附加值，能满足各种不同用户的需求，具有一定的经济效益，填补了国内细旦干法腈纶产品的空白。
2、为得到较高的纺丝甬道产率，合理设计了高密度孔的喷丝板，主要通过对喷丝板孔数、孔径、孔的排列设计，让喷丝板内边的喷丝孔间距大于外边孔间距，使内环溶剂易向外扩散、挥发，保证生产出质量好，各项指标均能满足用户要求的细旦干法腈纶纤维。
附图说明
图1、本发明喷丝板的结构示意图。
图2、图1的A-A视图。
图3、喷丝孔截面示意图。
具体实施方式
以生产纤度为1.00dtex的干法腈纶纤维为实施例，包括以下步骤：
a)、纺丝成形：以聚丙烯腈干粉(PAN)为原料，以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，配制成浓度为33±1％的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的高密度孔中挤出形成单丝，加热器内侧温度控制在135±1℃，外侧温度控制在123±1℃，甬道温度从上到下视镜箱温度330±10℃，锥体温度在240±10℃，上甬道上部温度在210±10℃，上甬道下部温度在180±10℃，氮气温度在370±10℃，氮气压力在3～4kpa，甬道产率在42±1kg/h，并在喷淋处用冷的含DMF稀溶剂喷淋丝束，制得初生纤维。
b)、水洗、牵伸：将制成的初生纤维，经牵伸机水槽温度控制在85～95℃，牵伸倍数控制在5～6倍，牵伸速度为550±30rpm。
c)、上油、卷曲：将水洗牵伸后的丝束上棉型油剂，上油转速为65±2rpm，卷曲上辊压力控制在0.4±0.02Mpa，卷曲下辊压力控制在0.25±0.02Mpa的工艺条件下运行，经冷却输送后装桶。
d)、烘干：将上述丝束二次上油，调整纤维内部张力，降低纤维自身重量，经切断机切成用户所需长度的纤维，送入干燥机，干燥机汽蒸靴蒸汽流量控制在1500～2000kg/h，干燥温度控制在115～135℃，制得细旦干法腈纶纤维。
专用于制作细旦干法腈纶纤维的喷丝板。
喷丝板1由中间和边缘高起的圆环形板2上打有喷丝孔3构成，板2的凹环形上表面有锥台形导入孔4，凹环形的下表面上有圆形毛细孔5，喷丝孔3由导入孔4和毛细孔5组成，毛细孔深度h是喷丝板厚度H的1/8～1/11，如图1、图2、图3所示。
喷丝板选用4000±300个喷丝孔，孔径在0.10～0.12mm，分布在16～20个同心圆上。

Claims (6)

1、一种细旦干法腈纶纤维的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)、纺丝成形：以聚丙烯腈干粉(PAN)为原料，以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，配制成浓度为30～35％的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的高密度孔中挤出形成单丝，加热器内侧温度控制在130～140℃，外侧温度在118～128℃，甬道温度从上到下视镜箱温度310～380℃，锥体温度在210～270℃，上甬道上部温度在190～240℃，上甬道下部温度在160～210℃，氮气温度在330～400℃，氮气压力在3～4kpa，甬道产率在30～50kg/h，并在甬道出口喷淋处用冷的含DMF稀溶剂喷淋丝束，制得初生纤维；
b)、水洗、牵伸：将制成的初生纤维，经牵伸机水槽温度控制在84～96℃，牵伸倍数控制在4～6.5倍，牵伸速度为500～1000rpm；
c)、上油、卷曲：将水洗牵伸后的丝束上棉型油剂，上油转速为60～90rpm，卷曲上辊压力控制在0.35～0.45Mpa，卷曲下辊压力控制在0.20～0.30Mpa的工艺条件下运行，经冷却输送后装桶；
d)、烘干：将上述丝束进行二次上油，经切断机切成用户所需长度的纤维，送入干燥机，干燥机汽蒸靴蒸汽流量控制在1200～2000kg/h，干燥温度控制在110～140℃，制得细旦干法腈纶纤维。
2、根据权利要求1所述的细旦干法腈纶纤维的制作方法，其特征在于加热器内侧温度控制在135±1℃，外侧温度在123±1℃，氮气温度在370±10℃，甬道产率在42±1kg/h。
3、根据权利要求1所述的细旦干法腈纶纤维的制作方法，其特征在于牵伸倍数控制在5～6倍，牵伸速度为550±30rpm，上油转速为65±2rpm，卷曲上辊压力控制在0.4±0.02Mpa，卷曲下辊压力控制在0.25±0.02Mpa。
4、根据权利要求1所述的细旦干法腈纶纤维的制作方法，其特征在于蒸汽流量控制在1500～2000kg/h，干燥温度控制在115～135℃。
5、一种专用于制作细旦干法腈纶纤维的喷丝板，喷丝板(1)由带有喷丝孔(3)的板(2)构成，喷丝孔(3)由导入孔(4)和毛细孔(5)组成，其特征在于所述喷丝板(1)上有3600～4400个喷丝孔(3)，毛细孔(5)截面为圆形，毛细孔(5)深度h是喷丝板(1)厚度H的1/5～1/11，孔径在0.09～0.13mm，分布在15～21个同心圆上。
6、根据权利要求5所述的喷丝板，其特征在于喷丝板(1)上有4000±300个喷丝孔(3)，孔径在0.10～0.12mm，分布在16～20个同心圆上，毛细孔(5)深度h是喷丝板(1)厚度H的1/8～1/11。
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