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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):1497

(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(duì)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(jí)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(duì)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(duì)納爾遜式滾簡(jiǎn)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(cè)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(jí)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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