本發(fā)明涉及一種濕法抗起球腈綸的生產(chǎn)方法,特別是涉及一種利用丙烯腈和醋酸乙烯酯制備抗起球腈綸纖維的方法。
背景技術(shù):
大多數(shù)合成纖維都存在著在使用過(guò)程中“起球”這一現(xiàn)象。由于腈綸的強(qiáng)力比天然纖維高,其制品表面上纖維球粒的形成速率大于脫落速率,因此在摩擦力無(wú)法消除纖維球粒的情況下,所形成的這些纖維球粒將會(huì)長(zhǎng)期保留在織物表面,從而影響織物的外觀和穿著舒適性。關(guān)于抗起球纖維的開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)利文獻(xiàn)也比較多,如<公開(kāi)號(hào)>1948567的抗起球腈綸生產(chǎn)方法中涉及到采用兩種不同分子量和二單含量的聚丙烯腈聚合體共混,并配成聚合物含量為13.5%~14%的粗原液,經(jīng)過(guò)脫泡、過(guò)濾后得到紡絲溶液進(jìn)行紡絲。這種方法減少了聚合物中二單含量增加分子間的密度,降低分子鏈段的活動(dòng)性,增加纖維剛性和對(duì)于剪切作用的脆性,使織物中的纖維末不易纏繞成結(jié),獲得較好的抗起球效果。但這種抗起球腈綸的生產(chǎn)方法工序復(fù)雜,首先聚合工藝進(jìn)行調(diào)節(jié),需要生產(chǎn)不同粘均分子量的聚合體,并且改變二單含量。其次要控制混合的兩種聚合體的配比。還要解決兩種聚合體相容性及混合均勻性。由于不同分子量聚合體相容性不同,并且溶解后流動(dòng)性不同導(dǎo)致溶液混合不均勻,最終易導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定,影響纖維質(zhì)量。又如<公開(kāi)號(hào)>1737246的降低腈綸纖維起球性能的方法中采用織物浸漬于整理劑中提高抗起球效果。但這種方法一方面增加了工序,增加了處理液的排污。另一方面這種方法是對(duì)織物進(jìn)行浸漬處理,因此對(duì)織物有一定的選擇性。并且織物的抗起球效果經(jīng)過(guò)多次水洗后提高不是很明顯。還有美國(guó)專(zhuān)利<3,975,486>描述的抗起球腈綸生產(chǎn)中控制凝固浴中硫氰酸鈉濃度為紡絲液中的50%—70%,而這種濃度范圍在紡絲成形中溶劑擴(kuò)散過(guò)慢,纖維成形過(guò)慢導(dǎo)致無(wú)法正常紡絲。美國(guó)專(zhuān)利<4,205,037>描述的采用第二次牽伸的方式進(jìn)行抗起球纖維的生產(chǎn),但由于目前紡速較快,設(shè)計(jì)這樣的再牽伸設(shè)備比較困難,并且操作不方便,費(fèi)用較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種抗起球腈綸纖維的生產(chǎn)方法,通過(guò)調(diào)節(jié)纖維中孔洞的數(shù)量生產(chǎn)具有抗起球特性的腈綸。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:一種利用丙烯腈和醋酸乙烯酯制備抗起球腈綸纖維的方法,其特點(diǎn)在于,該方法包括步驟如下:①將丙烯腈含量在85%~95%,醋酸乙烯酯含量在5%~10%,甲基丙烯磺酸鈉含量小于1%,聚丙烯腈的粘均分子量在4.5萬(wàn)~6.5萬(wàn)的聚丙烯腈聚合體通過(guò)溶解機(jī)溶解在濃度為40%~60%的硫氰酸鈉水溶液中;②紡絲溶液通過(guò)脫泡和過(guò)濾后,由紡絲計(jì)量泵計(jì)量后通過(guò)噴絲孔擠出,噴孔可以為圓形也可為其它形狀;③經(jīng)噴絲板擠入凝固浴后形成初生纖維,調(diào)節(jié)凝固浴出口導(dǎo)向輥速度以及噴絲板擠出速度,使紡絲溶液擠出速度與導(dǎo)向輥牽引速度之比小于等于5;④纖維進(jìn)入二次凝固浴成形,再進(jìn)行冷牽伸、水洗以及熱牽伸,總牽伸倍率小于等于12,纖維熱烘干總收縮小于等于20%;⑤纖維進(jìn)行熱烘干致密化處理,濕球溫度60℃~80℃,干球溫度120℃~150℃;⑥纖維進(jìn)行熱定型,熱定型溫度為102℃~120℃。所述的步驟②中紡絲溶液中聚丙烯腈聚合體含量為7wt%~11wt%,紡絲溶液溫度在30℃~50℃。更優(yōu)的,紡絲溶液中聚丙烯腈聚合體含量為8wt%~10wt%.所述的步驟③中凝固浴中硫氰酸鈉濃度為10%~15%,有利于纖維中NaSCN的擴(kuò)散,以及纖維孔洞的產(chǎn)生,凝固浴的溫度為-2℃~5℃。。所述的步驟③中紡絲溶液擠出速度與導(dǎo)向輥牽引速度之比小于等于4.5。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是通過(guò)調(diào)節(jié)纖維中孔洞的數(shù)量生產(chǎn)具有抗起球特性的腈綸。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種利用丙烯腈和醋酸乙烯酯制備抗起球腈綸纖維的方法,包括步驟如下:①用40%~60%的NaSCN溶液,更確切的說(shuō)是濃度在50%~60%的NaSCN溶液通過(guò)高速溶解機(jī)溶解丙烯腈含量在85%~95%,醋酸乙烯酯含量在5%~10%,甲基丙烯磺酸鈉含量小于1%,聚丙烯腈的粘均分子量在4.5萬(wàn)~6.5萬(wàn)的聚丙烯腈聚合體。為保證更好的溶解效果,硫氰酸鈉溶劑需加熱至75℃以上。醋酸乙烯酯的主要作用為降低高分子鏈規(guī)整度,減少分子剛性,增加纖維手感。甲基丙烯磺酸鈉的作用主要是增加染色位,使纖維更容易染色。②通過(guò)溶解后配制成聚合體含量在7wt%~12wt%的紡絲液,為提高纖維中孔洞體積,紡絲液中聚合體范圍最好為8wt%~11wt%,由于聚合體含量較高,導(dǎo)致纖維中結(jié)構(gòu)比較緊密,因此纖維強(qiáng)度高,易起球。紡絲液通過(guò)脫泡、過(guò)濾及調(diào)溫調(diào)壓后送至紡絲計(jì)量泵進(jìn)口,由計(jì)量泵經(jīng)過(guò)計(jì)量后從噴絲孔擠出。由于聚合體濃度的不同,因此溶液的粘度及流動(dòng)性均不同,因此需要對(duì)溶液溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使紡絲溶液溫度控制在30℃~50℃。我們對(duì)不同濃度的溶液在不同溫度下進(jìn)行流變性的測(cè)試。結(jié)果如下表所示:注:流變儀型號(hào)MCR301③經(jīng)噴絲板擠入凝固浴,初生纖維在凝固浴槽中進(jìn)行雙擴(kuò)散成形。為保證成形效果及保持纖維孔洞,凝固浴濃度范圍設(shè)置在10%~15%之間,溫度范圍為-2℃~5℃。為減少纖維下垂及保證纖維中孔洞,調(diào)節(jié)凝固浴出口導(dǎo)向輥速度以及噴絲板擠出速度,使紡絲溶液擠出速度與導(dǎo)向輥牽引速度之比小于等于5,最好小于4.5倍。④纖維經(jīng)過(guò)凝固浴成形后,進(jìn)入二次凝固浴成形,再進(jìn)入冷牽伸、水洗以及熱牽伸。為保證纖維孔洞,總牽伸倍數(shù)要求小于等于12。⑤纖維經(jīng)過(guò)熱牽伸后進(jìn)入松弛致密化烘干,其中濕球溫度設(shè)定60℃~80℃,干球溫度設(shè)定120℃~150℃。⑥纖維進(jìn)行熱定型,熱定型溫度為102℃~120℃。為保證纖維有柔軟的手感,減少后紡紗線(xiàn)毛羽的產(chǎn)生,對(duì)油劑的選擇有一定的要求。由于結(jié)強(qiáng)結(jié)伸是抗起球纖維的一定重要指標(biāo),為保證纖維中的孔洞數(shù)以及纖維的抗起球效果,要求纖維的總收縮小于20%。對(duì)得到的纖維進(jìn)行特性指標(biāo)的測(cè)試,并且纖維紡紗織成布后進(jìn)行抗起球級(jí)數(shù)的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表:由表可知,經(jīng)本發(fā)明方法制備的腈綸纖維具有高抗斷裂性、抗起球性。