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聚乙烯醇纖維的后處理

更新時(shí)間:2024-06-24      點(diǎn)擊次數(shù):797

(一)導(dǎo)絲盤拉伸

初生纖維離開凝固浴進(jìn)入二浴前,在兩組導(dǎo)絲盤之間進(jìn)行拉伸。拉伸倍數(shù)的大小,取決于兩組導(dǎo)絲盤之間的速度差異。

(二)二浴拉伸

經(jīng)導(dǎo)絲盤拉伸后的聚乙烯醇纖維束在二浴中進(jìn)一步進(jìn)行拉伸。二浴拉伸為 90℃下的熱拉伸。拉伸作用是由進(jìn)絲速度和出浴后進(jìn)入干燥機(jī)羅拉時(shí)的速度差異形成的。二浴中含有2600mol/m3的硫酸鈉及少量硫酸,以抑制纖維的膨潤并中和絲條中剩余的醋酸鈉。

二浴拉伸對以后纖維的干熱拉伸起了重要的作用。經(jīng)過二浴拉伸,纖維中的大分子開始沿拉伸方向緊密排列,有利于以后進(jìn)行更高倍的拉伸,從而達(dá)到提高纖維強(qiáng)度的目的。

(三)干熱拉伸

干熱拉伸是聚乙烯醇纖維紡絲后多級拉伸的特征之一。其目的是使纖維在絕干狀態(tài)下在接近軟化點(diǎn)溫度時(shí)進(jìn)行高倍拉伸,使大分子進(jìn)一步取向,使分子間靠攏而發(fā)生結(jié)晶化。這樣不僅提高了纖維的強(qiáng)度,更主要的是提高了纖維的水中軟化點(diǎn),即提高了耐熱水性。

出二浴的絲條,先經(jīng)過若干對玻璃導(dǎo)桿整形,即成為厚薄均勻具有一定寬度的扁型絲條,然后進(jìn)入干燥機(jī)、預(yù)熱機(jī)、拉伸機(jī)、冷卻機(jī),卷繞成絲軸。從干燥機(jī)到拉伸機(jī),都有一對納爾遜式滾簡組成的烘?zhèn)},烘?zhèn)}由電熱絲加熱,絲條在此間連續(xù)繞9~10圈。出二浴的絲條經(jīng)過干燥機(jī)和預(yù)熱機(jī)烘燥,水分已烘干,進(jìn)入拉伸機(jī)時(shí),絲束的溫度已達(dá) 225~230℃。絲束在預(yù)熱和拉伸機(jī)之間進(jìn)行了干熱拉伸,拉伸后的絲束經(jīng)冷卻滾筒后直接繞在絲軸上,使絲束的溫度降下來,以防止絲束長時(shí)間高溫后發(fā)黃。

經(jīng)干熱拉伸后的半成品絲束,必須進(jìn)行水中軟化點(diǎn)、濕強(qiáng)度和線密度的測試。水中軟化點(diǎn)(Rp)是纖維束在一定張力下在水中收縮8%時(shí)的熱水溫度。一般要求水中軟化點(diǎn)控制在90℃±2℃。Rp值的大小主要與各熱倉溫度,特別是拉伸倉的溫度有關(guān),溫度愈高,Rp值愈大。干熱拉伸或總拉伸倍數(shù)增加,也會(huì)使Rp增加。

半成品的線密度與紡絲時(shí)計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速和吐出量有關(guān)。半成品的強(qiáng)度除了與總拉伸倍數(shù)有關(guān)外,還與各級拉伸的配比有關(guān)。

(四)熱處理

在整個(gè)干熱拉伸過程中,絲束一直處于高溫狀態(tài),但各個(gè)區(qū)的溫度要求不同。見表1。

1  干熱拉伸中纖維表面的溫度要求

短纖維

絲束

升溫過程

溫度/℃

升溫過程

溫度/℃

干燥出口第10圈

125±5

干燥出口第10圈

120±5

預(yù)熱出口第1圈

125±5

預(yù)熱出口第1圈

120±5

預(yù)熱出口第6圈

165±5

預(yù)熱出口第6圈

160±5

預(yù)熱出口第10圈

225±5

預(yù)熱出口第10圈

220±5

拉伸出口第10圈

235±5

拉伸出口第6圈

230±5



收縮1出口第6圈

240±5



收縮2出口第6圈

225±5

干熱拉伸后,必須進(jìn)行熱處理,以消除內(nèi)應(yīng)力,鞏固拉伸效果,并起一定的收縮作用,以提高斷裂伸長率。熱處理時(shí)間,由卷繞圈數(shù)和絲束速度決定,見表2。

2   熱處理時(shí)間

烘?zhèn)}

卷繞圈數(shù)

熱處理時(shí)間范圍

干燥

10.5

150~200S

預(yù)熱

10.5

70~90S

拉伸

10.5(短)

40~60S

6.5(長)

20~40S

收縮1

6.5

30~40S

收縮2

6.5

30~40S

 

(五)切斷

在聚乙烯醇短纖維生產(chǎn)中,經(jīng)熱處理冷卻后的絲束帶有很多硫酸鈉,因此很硬,容易切成所需的長度。絲束在固定刀和回轉(zhuǎn)刀組成的切斷機(jī)上切成所需長度。切斷長度根據(jù)成品纖維規(guī)格而定,如成品纖維長度為35mm,切斷長度就為37~38mm因?yàn)槔w維在后處理時(shí)會(huì)收縮。

(六)卷曲處理

經(jīng)過熱拉伸和熱處理的絲束還有很大的內(nèi)應(yīng)力,使纖維在使用過程中易于變形。如果纖維表面平直,則抱合性差。為了制成合格的產(chǎn)品,必須進(jìn)行卷曲處理。卷曲是在松弛狀態(tài)下,用加熱的方法消除纖維的內(nèi)應(yīng)力。由于纖維內(nèi)分子收縮程度不一致,使纖維具有一定的卷曲度,可以提高纖維紡紗的加工性能。

卷曲有熱風(fēng)和熱水兩種方式。熱風(fēng)卷曲在熱卷曲機(jī)中進(jìn)行,切斷后的絲片用送棉機(jī)送卷曲機(jī)中。卷曲機(jī)是一個(gè)內(nèi)壁帶有角釘,具有一定傾斜度的大圓筒圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),纖維也相應(yīng)翻動(dòng)。圓筒中有熱空氣循環(huán),空氣由電加熱,其溫度在 200以上,纖維在此高溫下自由卷曲。這種設(shè)備體積龐大,耗電量很大且易發(fā)生火災(zāi),工廠一般已不用。

熱水卷曲是把切斷后的絲片投人熱水中使絲片受熱均勻收縮。這種卷曲較穩(wěn)定,已得到普遍使用。采用這種工藝,需選擇合適的熱水溫度如果處理溫度太低,卷曲效果不理想溫度太高,纖維強(qiáng)力損失大。


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