摘要:通过对干法腈纶纤维成形机理的分析,研究了纺丝过程以后的工艺条件。通过降低水洗牵伸倍数和后处理生产工艺参数调整的方法,提高了水洗牵仲丝的沸水收缩率,减少短纤维沸水收缩率在烘干过程中的损失,以保证生产出不同缩率的干法腈纶短纤维,采用该方法生产的短纤维沸水收缩率最高可达24%左右。该产品的开发填补了干法腈纶中高缩产品的空白,且生产过程中蒸汽量的减少,降低了生产成本。
高收缩纤维的用途广泛它可以与常规产品混纺成纱.在松弛状态下水煮或汽蒸,使高收缩纤维收缩形成纱芯外面的常规纤维由于受高收缩纤维的约束而卷曲成圈.制得蓬松圆润的膨体纱线。
干法腈纶短纤维生产工艺比较成熟的品种为1.67dtex-6.67dtex.线密度高于6.67dtex的产品较少,尤其是开发生产地毯纱常用原料——中、高缩率高线密度产品在干法腈纶生产领域有着重要的意义。
l高收缩腈纶短纤维成形机理
1.1高收缩腈纶短纤维成形机理分析
腈纶是聚丙烯腈纤维的商品名,有三种单体共聚而成,其中丙烯腈含量在85%以上。聚丙烯腈具有三种不同的聚集状态:非晶相的低序态、非晶相中序态和准晶相高序态。基于丙烯腈结构研究目前生产高收缩腈纶的途径有两个:一是聚合改性,提高聚丙烯腈共聚单体中第二单体的含量;二是物理改性,调整后处理工艺,即采用对纤维进行多次牵伸和汽蒸、定型工艺调整的方法。
1.2两种方法对比
1.2.1增加第二单体的含量
丙烯腈分子倾向于紧密堆砌,横向高度有序,而不存在有规则的三维空间结晶,使纤维缺少弹性,质地发脆,纤维成形时不能进行高倍拉伸。引入第二单体可以破坏大分子链的规整性,使丙烯腈结构发生一定的无序化,降低大分子键的敛集密度,使丙烯腈大分子柔性和热弹性增加,玻璃化温度降低可以大幅度提高纤维的热收缩性。
1.2.2后处理工艺调整
(1)在纤维热弹性范围内对纤维进行多次拉伸可获得具有较高潜在收缩率的纤维。
(2)采用较低牵伸倍数,使纤维中的大分子链舒展,并沿纤维轴向取向,然后骤冷(通过在常温下逐渐冷却)使纤维的大分子链的形态和张力暂时被固定下来。在松弛状态下对丝束进行湿热定型处理此时大分子链因热运动而卷缩于是引起纤维轴向的显著收缩。
由于第一种方法要从聚合工序进行调整,对生产稳定性和其他常规产品性能影响较大:第二种方法中多次牵伸的工艺要对现有设备进行改造,投资较大。因此根据干法腈纶生产实际和现有生产工艺、设备条件本文主要采用调整牵伸倍数和汽蒸、定型条件的方法来获得中、高收缩短纤维。
2试验
2.1短纤维来源
采用干法腈纶生产工艺生产的10.00dtex有光短纤维。
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