一种扁平腈纶纤维的制备方法技术

一种扁平腈纶纤维的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：ａ．纺丝成型，制得初生纤维：以聚丙烯腈干粉为原料，以二甲基乙酰胺为溶剂，配制成质量百分比浓度为２３～２６％的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的异形喷丝孔中挤出形成单丝，加热器温度控制在１２０～１３０℃，供胶量控制在５０～６０转／分钟，凝固浴温度３５～４５℃，凝固浴时二甲基乙酰胺质量百分比浓度５１～５４％；ｂ．水洗和牵伸，ｃ．上油，ｄ．烘干，ｅ．卷曲，ｆ．定型。与现有技术相比，本发明专利技术的优点在于：通过对聚合物组分、供胶量、原液温度、凝固浴温度等方面的调整和改进，制得了符合生产要求的扁平腈纶纤维，产品手感柔软，刚性强，可纺性佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种腈纶纤维的制备方法，尤其涉及。
技术介绍
腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名。腈纶具有优良的性能，手感柔软温暖，弹性 很好。耐光和耐气候特别优良。 一般制成短纤维。可以纯防或与羊毛混纺。用于制纺织 品、针织品、毛毯、篷帐、窗帘和滤布等，由于其性质接近羊毛，故有"合成羊毛"之称。 腈纶虽然通常称为聚丙烯腈纤维，但其中丙烯腈(习惯称第一单体)只占90%~94%，第 二单体占5%~8%，第三单体为0.3%~2.0%。这是由于单一丙烯腈聚合物制成的纤维缺 乏柔性，发脆，染色也非常困难。为了克服聚丙烯腈的这些缺欠，人们采用加入第二单 体的方法，使纤维柔顺；加入第三单体，提高染色能力。 一般腈纶的制备方法将聚丙 烯腈溶于二甲基甲酰胺等溶剂中，再经湿法或干法纺丝而得。制备方法具体可参考中国 专利文献CN1526862A， CN1167838C， CN1740411A等。扁平腈纶纤维是一种截面为矩形或接近于矩形的腈纶纤维，扁平腈纶纤维具有特殊 的光泽、膨松性和抗起球性能，并具有良好的后加工效果。手感酷似触摸羽毛和动物毛 皮，因此主要用作人造毛皮、绒毛玩具、室内装饰及轿车内的装饰材料等。目前3D(即 3.33dtex)扁平腈纶纤维以依靠进口为主。近来，也有很多国内企业参与开发研究扁平腈纶纤维，见"合成纤维工业"200212 月第25巻第6期中程晓峰等所著的《扁平腈纶的研制》，该文献中采用湿法二步法来生 产，并且，指出喷丝孔、初生纤维成形速度、凝固浴温度及纺丝条件等具有一定控制要 求，以保证产品质量。又可以参考"安徽化工"2003年第3期中汤苏庆等所著的《腈纶 扁平纤维生产技术探讨》，该文献中提到制造工艺有三个关键过程分别为聚合工艺的 改进、纺丝溶剂的选择及喷丝板的改进。再可以参考"合成纤维"SFC 2006 No.7中张 伟等所著的《系列扁平腈纶的开发》，该文献中验采用两歩法聚合，以硫氰酸钠为溶剂 的湿法纺丝工艺聚合一原液一贮罐一脱泡一纺丝成形一溶牵一水洗一拉伸一致密化一 巻曲一定型一烘干一成品。上述的公开文献，所提供的技术方案还不足以应用到实际生产需要，有些细节还需 要研究人员进一步推敲和试验，才能找到较佳的工艺条件制得所需的扁平腈纶纤维。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种可纺性佳的扁平腈 纶纤维的制备方法，适合单丝纤度为3.33dtex，总旦数为91Ktex的扁平腈纶纤维。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 ，其 特征在于依次包括如下步骤a、 纺丝成型，制得初生纤维以聚丙烯腈干粉为原料，以二甲基乙酰胺为溶剂，配制成质量百分比浓度为23~26%的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的异形喷 丝孔中挤出形成单丝，加热器温度控制在120 13(TC，供胶量控制在50~60转/分钟，纺 前压力控制在450 700Kpa，凝固浴温度35~45°C，凝固浴时二甲基乙酰胺质量百分比浓 度51~54%，凝固浴循环量15000~35000kg/h;b、 水洗和牵伸将制得的初生纤维，经过个水洗和牵伸，牵伸槽温度控制在65~99 °C，牵伸倍数控制在3.5 5.5倍；c、 上油将水洗牵伸后的丝束上复合丝束油剂，油剂加入量为占丝束总质量的 4~6%，加入速度控制在80~100kg/h，上油槽内油剂溶液中油剂质量百分比浓度控制在 2.2~3%,油剂加热温度控制在90~95°C;d、 烘干烘千热辊温度控制在155~170°C，热辊数量为30~32个，蒸汽压力为 卯0 1300kpa，冷辊为4~6个，丝束出冷辊温度控制在75 85°C，冷辊与热辊间的牵伸 倍数为1~1.2;e、 巻曲将烘干后的丝束经张力架引入汽蒸箱，温度达到75~85°C，再进入门压 为150 350kpa的巻曲机，形成30 40个/10cm的巻曲数的丝束，装车准备定型；f、 定型巻曲后的丝束用丝束小车装好，进入定型锅内，定型通过抽真空，真空 度达到10 15kpa，通过通蒸汽、放空的过程，定型温度在130 138'C，最后通过一次抽 真空，真空度达到10 15kpa，最后出锅成品。进一步，步骤a中所述的聚丙烯腈干粉采用如下配比制得以丙烯腈醋酸乙烯为 原料，重量配比为(920 950): (48~78)以为949: 75为优选。 最佳条件如下所述步骤a中，聚合物原液质量百分比浓度为24.5%，加热器温度控制在125°C， 供胶量控制在55转/分钟，纺前压力控制在600Kpa，凝固浴温度37°C，凝固浴时二甲 基乙酰胺质量百分比浓度52.3%，凝固浴循环量23401kg/h;所述步骤b中，牵伸倍数控制在4.699倍；所述步骤c中，油剂加入速度控制在90kg/h，上油槽内油剂溶液中油剂质量百分比 浓度控制在2.5%，油剂加热温度控制在92'C;所述步骤d中，热辊数量为32个，蒸汽压力为1000kpa，冷辊为4个，丝束出冷 辊温度控制在8(TC，冷辊与热辊间的牵伸倍数为1.01;所述步骤e中，温度达到80。C，再进入门压为250kpa的巻曲机。 所述喷丝板呈圆盘状，直径为133.2~133.7mm，喷丝板上均布有12个布孔区，共 具有30000~40000个异形的喷丝孔，而每个布孔区占用弧度为30。的扇形面，每个喷丝 孔长为0.25mm宽为0.028mm。进一步，所述喷丝板为一球面的一部份，该球面对应的 球体半径为200mm。便于实际应用，所述喷丝板边缘成型有一具有截面大体呈L形的外折边，该外折 边与喷丝板连接的折边为12.5mrri，另一折边为6.5mm。与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过对聚合物组分、供胶量、原液温度、凝 固浴温度等方面的调整和改进，制得了符合生产要求的扁平腈纶纤维，产品手感柔软， 刚性强，可纺性佳；结合特制的喷丝板，工艺流程顺畅，使得产品的更加稳定可靠，本 专利技术特别适合单丝纤度为3.33dtex，总旦数为91Ktex的扁平腈纶纤维的制备。附图说明图l为喷丝板结构示意图。图2为图1沿A-A方向的剖视图。具体实施例方式以下结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例本实施例中的扁平腈纶纤维的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤-a、 纺丝成型，制得初生纤维以聚丙烯腈干粉为原料，以二甲基乙酰胺为溶剂， 配制成质量百分比浓度为23 26%的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的异形喷 丝孔中挤出形成单丝，加热器温度控制在120 13(TC，供胶量控制在50-60转/分钟，纺 前压力控制在450 700Kpa，凝固浴温度35~45°C，凝固浴时二甲基乙酰胺质量百分比浓 度51 54%，凝固浴循环量15000-35000kg/h;b、 水洗和牵伸将制得的初生纤维，经过个^C洗和牵伸，牵伸槽温度控制在65~99 'C，牵伸倍数控制在3.5 5.5倍；c、 上油将水洗牵伸后的丝束上复合丝束油剂，本实施例中的丝束油剂可以采用 余姚亿得精细化工有限公司的生产的型号为TDJK-08的腈纶复合油剂，油剂加入量为 占丝束总质量的4~6%，加入速度控制在80~100kg/h，上油槽内油剂溶液中油剂质量百 分比浓度控制在2.2~3%，油剂加热温度控制在90~95°C;d、 烘干烘干热辊温度控制在155~170°C,热辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扁平腈纶纤维的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：　ａ、纺丝成型，制得初生纤维：以聚丙烯腈干粉为原料，以二甲基乙酰胺为溶剂，配制成质量百分比浓度为２３～２６％的聚合物原液，经加热器加热后从喷丝板上的异形喷丝孔中挤出形成单丝，加热器温度控制在１２０～１３０℃，供胶量控制在５０～６０转／分钟，纺前压力控制在４５０～７００Ｋｐａ，凝固浴温度３５～４５℃，凝固浴时二甲基乙酰胺质量百分比浓度５１～５４％，凝固浴循环量１５０００～３５０００ｋｇ／ｈ；　ｂ、水洗和牵伸：将制得的初生纤维，经过个水洗和牵伸，牵伸槽温度控制在６５～９９℃，牵伸倍数控制在３．５～５．５倍；　ｃ、上油：将水洗牵伸后的丝束上复合丝束油剂，油剂加入量为占丝束总质量的４～６％，加入速度控制在８０～１００ｋｇ／ｈ，上油槽内油剂溶液中油剂质量百分比浓度控制在２．２～３％，油剂加热温度控制在９０～９５℃；　ｄ、烘干：烘干热辊温度控制在１５５～１７０℃，热辊数量为３０～３２个，蒸汽压力为９００～１３００ｋｐａ，冷辊为４～６个，丝束出冷辊温度控制在７５～８５℃，冷辊与热辊间的牵伸倍数为１～１．２；　ｅ、卷曲：将烘干后的丝束经张力架引入汽蒸箱，温度达到７５～８５℃，再进入门压为１５０～３５０ｋｐａ的卷曲机，形成３０～４０个／１０ｃｍ的卷曲数的丝束，装车准备定型；　ｆ、定型：卷曲后的丝束用丝束小车装好，进入定型锅内，定型通过抽真空，真空度达到１０～１５ｋｐａ，通过通蒸汽、放空的过程，定型温度在１３０～１３８℃，最后通过一次抽真空，真空度达到１０～１５ｋｐａ，最后出锅成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春友，孙维波，黄振辉，董艳刚，张立涛，施凤海，
申请(专利权)人：浙江杭州湾腈纶有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]