化学纤维概论(第3版)
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第五节 普通粘胶长丝

一、粘胶的制备特点

长丝用纤维素浆粕的α-纤维素含量、黏度均高于粘胶短纤维浆粕,对树脂、灰分、白度、含铁等指标的要求也高于粘胶短纤维浆粕。长丝用纤维素浆粕的质量应具有如下特点。

1.α-纤维素含量高,波动范围小

我国规定长丝浆粕的α-纤维素含量不低于89%;国外粘胶纤维厂常将α-纤维素含量高达95%~96%的优质木浆用于制造粘胶长丝。

2.半纤维素含量低

如果半纤维素含量高,会使浸渍、老成、黄化及碱液回收等工艺过程发生困难,影响粘胶质量,最终影响长丝的力学性能。

3.聚合度及其分布要适中

聚合度及其分布要适中,波动范围尽量小。

4.杂质含量低

浆粕中的树脂、蜡质含量高,尤其是Ca、Mg、Fe、Si等灰分含量高,会增加粘胶过滤和纺丝的困难并降低长丝的白度。

在粘胶制备过程中,工艺条件缓和而严格。长丝系统浸液中,半纤维素含量应比普通短纤维系统中的低。长丝系统的老成温度不宜过高,适宜低温或中温老成,温度应严格控制,不允许有较大波动。长丝系统的粘胶过滤次数一般不低于三道,也有采用四道的,同时过滤介质要致密,出口压力应较低。

二、粘胶长丝的成形工艺

1.成形速度

成形速度首先决定于所采用的纺丝机类型。筒管式纺丝机的成形速度为65~90m/min,某些特殊构造的筒管式纺丝机成形速度可高达125~130m/min。离心式纺丝机的成形速度通常为60~100m/min。半连续式纺丝机也属离心式纺丝机,成形速度相同,只是纺丝得到的丝饼为中性。连续式纺丝机的成形速度一般为50~80m/min。若提高成形速度,则相应也要提高后处理的速度。

2.凝固条件

酸浴的温度一般为40~55℃。温度过高,黄酸酯分解太快,易产生毛丝,发生缠辊等现象;温度过低,则丝条凝固慢,成品中的胶块多。

凝固浴的组成应根据喷丝头的规格、拉伸方式及其分配、纺丝速度、粘胶组成等确定。普通粘胶长丝成形时凝固浴的组成及浓度一般为:H2S04为120~140g/L,Na2SO4为260~280g/L,ZnSO4为15~20g/L。

3.浸没长度

丝条在酸浴中的浸没长度一般为20~38cm,浸没时间为0.1~0.2s。丝条越粗,酸浴扩散至纤维内层的速度就越慢。一般可采用增加丝条浸没长度的方法来保证纤维素黄原酸酯分解完全。浸没长度越长,成形越均匀,纤维的强度越高,柔软性及韧性越好。

4.凝固浴的循环速度

为保证在整个纺丝机上的凝固浴浓度和温度均匀,凝固浴的循环量应每锭不少于40L/h或每千克丝900~950L,控制凝固浴中的硫酸浓度落差不大于2g/L。

三、粘胶长丝的后处理及加工

粘胶长丝的后处理工艺过程和短纤维的基本相同,只是设备及后处理方式有所不同。但粘胶长丝后处理完成后还需进行加捻、络筒、分级和包装等工序,它们也称为后加工。一般长丝在成形过程中已加捻,所以加捻工序可省去。目前,我国采用连续式纺丝生产粘胶长丝,纺丝、后处理及后加工全部在纺丝机上完成,生产效率高,生产成本低。

1.络筒

络筒是把后处理好的丝饼打成筒子或成丝绞,以便丝绸厂使用。大多数打成筒子,对于先染色后织造的品种,使用绞装较为方便。成筒在络筒机上进行,成筒重量一般为1.6~1.7kg。成绞在成绞机上进行,通常单绞重量为120g。

2.分级和包装

粘胶长丝在出厂前需进行检验分级,确定等级,以便用户使用。等级的确定根据原纺织工业部颁布的标准进行。

丝筒经分级后,逐个放上代表等级的颜色标签,然后用光滑柔软的包装纸包装,并按品种和等级将丝简装入一个包装箱中。包装箱上注明生产品种、批号、箱号、等级、重量、商标和生产厂名等项目。

丝绞分级后,同一等级的绞装进一个塑料袋中,放进一枚颜色等级标签,用绳捆成小包,然后放入纸箱中,进行捆扎。在包装箱上注明与筒子包装箱同样项目的标记后即可入库或出厂。