一种腈纶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术属于纤维制备技术领域，具体地说，涉及一种腈纶纤维及其制备方法。所述的腈纶纤维由聚合物A和聚合物B组成，所述的聚合物B在腈纶纤维中的含量为任意含量，优选0～30wt％，更优选10～20wt％；所述的聚合物A是由92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯制得的；所述的聚合物B是由88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸制得的。本发明专利技术的腈纶纤维既具干法腈纶纤维的回弹性、覆盖性、蓬松性以及挺阔感的优良特性又具有湿法腈纶纤维的滑爽性以及较好的纺纱性能。

【技术实现步骤摘要】
一种腈纶纤维及其制备方法
本专利技术属于纤维制备
，具体地说，涉及一种腈纶纤维及其制备方法。
技术介绍
腈纶纤维是三大合成纤维之一。继1950年美国杜邦公司开始生产腈纶以来，一些国家也先后以不同的溶剂和纺丝工艺实现了工业化生产。腈纶纤维生产工艺路线是所以合成纤维中最多的。纺丝方法有干法纺丝和湿法纺丝。采用不同的纺丝方法、不同的溶剂和工艺流程，纤维产品的结构与性能会有所差异。干法腈纶生产成型过程中，纺丝速度快，拉伸倍数高，原液固含量高，纤维中的溶剂对纤维的拉伸有增塑作用。因而，干法腈纶纤维的表面比较光滑，结构均匀，致密，模量高，回弹性好。干法腈纶纤维截面呈哑铃形，纤维手感挺阔，覆盖性好，纤维蓬松，干爽透气。但也正因为截面呈哑铃形，干法腈纶纤维的摩擦系数比湿法腈纶纤维大，在纺纱过程中干法腈纶纤维容易发生缠锡林、皮辊、罗拉的现象，以至于干法腈纶纤维只能与其他纤维混纺来改善纺纱性能。干法腈纶生产工艺复杂，产量较低，制造成本高，在市场竞争激烈的今天，干法腈纶的利润空间不断缩小，正逐渐被其他纤维替代。湿法腈纶生产成型过程中，原液细流表面先凝固形成皮层，由于水继续向皮层扩散，导致纤维皮层致密性较差，模量较低。湿法腈纶纤维的蓬松性，挺阔感不如干法腈纶纤维。但湿法腈纶纤维的纺纱性能要优于干法腈纶纤维。因为湿法腈纶纤维的横截面接近肾荳形或圆形，湿法腈纶纤维的摩擦系数小于干法腈纶纤维，所以纺纱性能好。为适应国内外市场竞争和提高企业经济效益，迫切需要开发一种既具干法腈纶纤维的回弹性，覆盖性，蓬松性以及挺阔感的优良特性又具有湿法腈纶纤维的滑爽性以及较好的纺纱性能的腈纶纤维来满足市场需求。CN1526862A公开了一种聚丙烯腈纤维的生产方法，包括以下几个连续的步骤：用至少含有15％丙烯腈的均聚物和共聚物的有机溶剂组成纺纱溶液，将纺纱溶液通过湿纺过程或干燥式喷气湿纺过程形成纤维后进入凝固浴，纤维在凝固浴中凝固后，将其拉出凝固浴，然后纤维进行拉伸处理，即成为纤维成品。采用此方法生产的纤维强度大于100cN/dex，且初始模量大于15N/tex(以100％延伸率为标准)，与传统方法生产的纤维相比，不仅强度高、初始模量大，且抗拉性明显增强。该方法所生产的为高强、高模量腈纶纤维，但纤维的染色性能、纺纱性能以及纤维的蓬松滑爽手感并未得到改善。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种湿法纺腈纶纤维及其制备方法。此方法生产工艺简单，设备先进，产量大，能耗低，制造成本较低，产品质量稳定，所生产的腈纶纤维既具干法腈纶纤维的回弹性，覆盖性，蓬松性以及挺阔感的优良特性又具有湿法腈纶纤维的滑爽性以及较好的纺纱性能。此制备方法所生产的腈纶纤维为纺织业提供了一种性能优异，纺纱性能良好的新纺纱原料。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种腈纶纤维，其中，所述的腈纶纤维由聚合物A和聚合物B组成，所述的聚合物B在腈纶纤维中的含量为任意含量，优选0～30wt％，更优选10～20wt％；所述的聚合物A是由92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯制得的；所述的聚合物B是由88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸制得的。进一步的，所述的腈纶纤维的截面为圆形或近圆形。进一步的，所述的腈纶纤维的强度为2.4～2.9cN/dtex，模量0.4～0.6cN/dtex，断裂伸长率30～40％，含油0.4～0.6％，比电阻107～108Ω*cm。本专利技术还提供所述的腈纶纤维的制备方法，其中，所述的制备方法包括如下步骤：1)聚合物A的生产将92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯混合，所得混合物调节浓度，随后连续进行水相悬浮聚合反应得到粉状聚合物A；2)聚合物B的生产将88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸混合，所得混合物调节浓度，随后连续进行水相悬浮聚合反应得到粉状聚合物B；3)纺丝原液的制备a、将粉状聚合物A与二甲基乙酰胺混合溶解配成纺丝原液C；b、将粉状聚合物B与二甲基乙酰胺混合溶解配成纺丝原液D；4)腈纶纤维的制备a、将纺丝原液D注入到纺丝原液C中，混合均匀后准备纺丝；b、将步骤a混合均匀的原液经过喷丝头喷出，在凝固浴二甲基乙酰胺水溶液双扩散成型，再经过水洗、牵伸、上油、烘干、卷曲、定型和打包，制得腈纶纤维。其中，步骤4)的a中，将纺丝原液D注入到纺丝原液C中，按聚合物B在腈纶纤维中的含量为任意含量混合均匀后准备纺丝；优选聚合物B在腈纶纤维中的含量为0～30wt％，更优选聚合物B在腈纶纤维中的含量为10～20wt％。进一步的，将纺丝原液D加热升温至80～90℃经过滤机过滤后再注入到纺丝原液C中。进一步的，步骤1)中，混合物的浓度调节到30～40wt％，聚合反应的条件为：温度控制在58～62℃，pH控制在2.5～3.5。进一步的，步骤2)中，混合物的浓度调节到40～55wt％，聚合反应的条件为：温度控制在58～62℃，pH控制在2.5～3.5。进一步的，步骤3)中，纺丝原液C的制备过程为：将粉状聚合物A与二甲基乙酰胺混合，经升温加热80～90℃，使聚合物A完全溶解在二甲基乙酰胺中，形成纺丝原液，固含量在23～27％，进行过滤制得纺丝原液C。进一步的，步骤3)中，纺丝原液D的制备过程为：将粉状聚合物B与二甲基乙酰胺混合，经升温加热80～90℃，使聚合物B完全溶解在二甲基乙酰胺中，形成纺丝原液，固含量在15～22％，进入中间熟成罐熟成6～12小时后制得纺丝原液D。进一步的，步骤4)的b中，将步骤a混合均匀的原液经过喷丝头喷出时，设定纺前压力为0.7～0.9MPa、纺前温度80～90℃。进一步的，步骤4)的b中，凝固浴二甲基乙酰胺水溶液的浓度为30～65wt％，温度为30～60℃；牵伸的倍数为4～10倍，定型的压力为200～330KPa。以下对本专利技术进行详细的描述：湿法腈纶生产成型过程中，原液细流表面先凝固形成皮层，由于水继续向皮层扩散，导致纤维皮层致密性较差，模量较低。湿法腈纶纤维的蓬松性，挺阔感不如干法腈纶纤维。但湿法腈纶纤维的纺纱性能要优于干法腈纶纤维。因为湿法腈纶纤维的横截面接近肾荳形或圆形，湿法腈纶纤维的摩擦系数小于干法腈纶纤维，所以纺纱性能好。为适应国内外市场竞争和提高企业经济效益，迫切需要开发一种既具干法腈纶纤维的回弹性，覆盖性，蓬松性以及挺阔感的优良特性又具有湿法腈纶纤维的滑爽性以及较好的纺纱性能的腈纶纤维来满足市场需求。本专利技术提供了一种既具有干法腈纶纤维的回弹性，覆盖性，蓬松性以及挺阔感的优良特性又具有湿法腈纶纤维的滑爽性以及较好的纺纱性能的腈纶纤维，在本专利技术中，称这种腈纶纤维为M系列腈纶纤维。本专利技术所述的腈纶纤维由聚合物A和聚合物B组成，所述的聚合物B在腈纶纤维中的含量为任意含量，优选0～30wt％，更优选10～20wt％；所述的聚合物A是由92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯制得的；所述的聚合物B是由88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸制得的。常规湿法腈纶纤维模量较低，致密化程度低，本专利技术所提供的腈纶纤维的模量高，致密化程度高，从而使得纤维蓬松性好。进一步的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腈纶纤维，其特征在于，所述的腈纶纤维由聚合物A和聚合物B组成，所述的聚合物B在腈纶纤维中的含量为任意含量，优选0～30wt％，更优选10～20wt％；所述的聚合物A是由92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯制得的；所述的聚合物B是由88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸制得的。

【技术特征摘要】
1.一种腈纶纤维，其特征在于，所述的腈纶纤维由聚合物A和聚合物B组成，所述的聚合物B在腈纶纤维中的含量为任意含量，优选0～30wt％，更优选10～20wt％；所述的聚合物A是由92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯制得的；所述的聚合物B是由88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸制得的。2.根据权利要求1所述的腈纶纤维，其特征在于，所述的腈纶纤维的截面为圆形或近圆形。3.根据权利要求1或2所述的腈纶纤维，其特征在于，所述的腈纶纤维的强度为2.4～2.9cN/dtex，模量0.4～0.6cN/dtex，断裂伸长率30～40％，含油0.4～0.6％，比电阻107～108Ω*cm。4.一种权利要求1或2或3所述的腈纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：1)聚合物A的生产将92～94wt％丙烯腈和6～8wt％醋酸乙烯混合，所得混合物调节浓度，随后连续进行水相悬浮聚合反应得到粉状聚合物A；2)聚合物B的生产将88～99wt％丙烯腈、0.8～8wt％丙烯酸甲酯和0.2～4.8wt％衣康酸混合，所得混合物调节浓度，随后连续进行水相悬浮聚合反应得到粉状聚合物B；3)纺丝原液的制备a、将粉状聚合物A与二甲基乙酰胺混合溶解配成纺丝原液C；b、将粉状聚合物B与二甲基乙酰胺混合溶解配成纺丝原液D；4)腈纶纤维的制备a、将纺丝原液D注入到纺丝原液C中，混合均匀后准备纺丝；b、将步骤a混合均匀的原液经过喷丝头喷出，在凝固浴二甲基乙酰胺水溶液双扩散成型，再经过水洗、牵伸、上油、烘干、卷曲、定型和打包，制得腈纶纤维。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪峰，刘明哲，邵宝忠，杨立杰，马小龙，郝东文，杨标，陈卫，张孝东，田银凤，白桦，国桂荣，徐永强，曲波，谭洪雁，田志彬，吴春英，
申请(专利权)人：吉林奇峰化纤股份有限公司，吉林化纤集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22