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聚乙烯醇纤维的后处理

更新时间:2024-06-24      点击次数:112

(一)导丝盘拉伸

初生纤维离开凝固浴进入二浴前,在两组导丝盘之间进行拉伸。拉伸倍数的大小,取决于两组导丝盘之间的速度差异。

(二)二浴拉伸

经导丝盘拉伸后的聚乙烯醇纤维束在二浴中进一步进行拉伸。二浴拉伸为 90℃下的热拉伸。拉伸作用是由进丝速度和出浴后进入干燥机罗拉时的速度差异形成的。二浴中含有2600mol/m³的硫酸钠及少量硫酸,以抑制纤维的膨润并中和丝条中剩余的醋酸钠。

二浴拉伸对以后纤维的干热拉伸起了重要的作用。经过二浴拉伸,纤维中的大分子开始沿拉伸方向紧密排列,有利于以后进行更高倍的拉伸,从而达到提高纤维强度的目的。

(三)干热拉伸

干热拉伸是聚乙烯醇纤维纺丝后多级拉伸的特征之一。其目的是使纤维在绝干状态下在接近软化点温度时进行高倍拉伸,使大分子进一步取向,使分子间靠拢而发生结晶化。这样不仅提高了纤维的强度,更主要的是提高了纤维的水中软化点,即提高了耐热水性。

出二浴的丝条,先经过若干对玻璃导杆整形,即成为厚薄均匀具有一定宽度的扁型丝条,然后进入干燥机、预热机、拉伸机、冷却机,卷绕成丝轴。从干燥机到拉伸机,都有一对纳尔逊式滚简组成的烘仓,烘仓由电热丝加热,丝条在此间连续绕9~10圈。出二浴的丝条经过干燥机和预热机烘燥,水分已烘干,进入拉伸机时,丝束的温度已达 225~230℃。丝束在预热和拉伸机之间进行了干热拉伸,拉伸后的丝束经冷却滚筒后直接绕在丝轴上,使丝束的温度降下来,以防止丝束长时间高温后发黄。

经干热拉伸后的半成品丝束,必须进行水中软化点、湿强度和线密度的测试。水中软化点(Rp)是纤维束在一定张力下在水中收缩8%时的热水温度。一般要求水中软化点控制在90℃±2℃。Rp值的大小主要与各热仓温度,特别是拉伸仓的温度有关,温度愈高,Rp值愈大。干热拉伸或总拉伸倍数增加,也会使Rp增加。

半成品的线密度与纺丝时计量泵的转速和吐出量有关。半成品的强度除了与总拉伸倍数有关外,还与各级拉伸的配比有关。

(四)热处理

在整个干热拉伸过程中,丝束一直处于高温状态,但各个区的温度要求不同。见表1。

1  干热拉伸中纤维表面的温度要求

短纤维

丝束

升温过程

温度/℃

升温过程

温度/℃

干燥出口第10圈

125±5

干燥出口第10圈

120±5

预热出口第1圈

125±5

预热出口第1圈

120±5

预热出口第6圈

165±5

预热出口第6圈

160±5

预热出口第10圈

225±5

预热出口第10圈

220±5

拉伸出口第10圈

235±5

拉伸出口第6圈

230±5



收缩1出口第6圈

240±5



收缩2出口第6圈

225±5

干热拉伸后,必须进行热处理以消除内应力巩固拉伸效果并起一定的收缩作用以提高断裂伸长率。热处理时间,由卷绕圈数和丝束速度决定,见表2。

2   热处理时间

烘仓

卷绕圈数

热处理时间范围

干燥

10.5

150~200S

预热

10.5

70~90S

拉伸

10.5(短)

40~60S

6.5(长)

20~40S

收缩1

6.5

30~40S

收缩2

6.5

30~40S

 

(五)切断

在聚乙烯醇短纤维生产中经热处理冷却后的丝束带有很多硫酸钠因此很硬容易切成所需的长度。丝束在固定刀和回转刀组成的切断机上切成所需长度。切断长度根据成品纤维规格而定如成品纤维长度为35mm切断长度就为37~38mm因为纤维在后处理时会收缩。

(六)卷曲处理

经过热拉伸和热处理的丝束还有很大的内应力,使纤维在使用过程中易于变形。如果纤维表面平直则抱合性差。为了制成合格的产品,必须进行卷曲处理。卷曲是在松弛状态下用加热的方法消除纤维的内应力。由于纤维内分子收缩程度不一致使纤维具有一定的卷曲度可以提高纤维纺纱的加工性能。

卷曲有热风和热水两种方式。热风卷曲在热卷曲机中进行切断后的丝片用送棉机送卷曲机中。卷曲机是一个内壁带有角钉具有一定倾斜度的大圆筒圆筒转动时纤维也相应翻动。圆筒中有热空气循环,空气由电加热,其温度在 200以上,纤维在此高温下自由卷曲。这种设备体积庞大耗电量很大且易发生火灾工厂一般已不用。

热水卷曲是把切断后的丝片投人热水中使丝片受热均匀收缩。这种卷曲较稳定已得到普遍使用。采用这种工艺需选择合适的热水温度如果处理温度太低,卷曲效果不理想温度太高纤维强力损失大。


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