第二章 黏胶纤维生产用原料 - 材料与化学工程学院
第二章黏胶纤维生产用原料
蒸煮的主要影响因素如下： 用碱率：指用碱量与原料绝干重量的百分比。 用碱率高，杂质的溶解程度和溶解速度增加， 但纤维素的降聚程度亦增加，浆的得率下降。 棉浆蒸煮的用碱率通常为15%～18%；蔗渣 浆为10%～12%。
温度和时间：蒸煮温度是指蒸煮时的最高 温度。在其它条件不变时，温度升高，蒸 煮时间可缩短。但温度越高木器的得率越 低，浆的黏度、硬度和强度均下降。在选 择蒸煮温度和时间时，要全面考虑浆的质 量和产量的要求。通常间歇法蒸煮棉浆用 150℃～170℃，4～6小时；连续法蒸煮蔗 渣浆用130℃～140℃，40～50分钟。
6．反应性
反应性指浆粕在碱化、黄化及生成的黄酸 酯的溶解等性能。它表示浆粕在消耗合理 数量的NaOH和CS2之后，是否能得到溶解 性良好的纤维素黄酸酯和易于过滤的黏胶。
反应性能好，NaOH和CS2的消耗量少，溶解
性能和过滤性能好，所得到的黏胶可纺性好。
人造丝浆 指标名称 一等 α-纤维素/% 多缩戊糖/% 黏度/10 Pa•s 树脂、脂肪/% 灰分/% 白度/%
尘埃度：500g 绝干浆板中尘埃点个数
-4
短纤维浆 二等 ≥89 ≤4 一等 ≥89 ≤4 190～220 ≤0.4 ≤0.08 ≥80 二等 ≥88 ≤4 190～230 ≤0.5 ≤0.18 ≥78
≥90 ≤4 180～220 ≤0.4 ≤0.12 ≥90
170～230 ≤0.5 ≤0.15 ≥85
（3）预水解硫酸盐法 预水解硫酸盐法是碱法制浆的一种，此法蒸 煮所用的药液的主要成分，是烧碱和硫化钠。 其生产过程及工艺控制，与预水解荷性钠基 本相同。 蒸煮过程消耗的烧碱和硫化钠用硫酸钠补充， 硫酸钠是在回收蒸煮液（黑液）时加入的。 当将黑液浓缩并灼烧时，黑液内的有机物即 能将硫酸钠还原而得硫化钠，反应如下： Na2SO4 +2C →Na2S + 2CO2
黏胶纤维生产技术—黏胶制备基本过程
01 制备基本过程 02 制备方法及工艺流程
目录
1 制备基本过程
黏胶的制备又称原液制备或纺丝液制备。 目的：通过化学反应将浆粕制成可供纺丝用的黏胶（纺丝原液）， 一般包括碱化、黄化两个主要化学过程。
纤维素（浆粕）+氢氧化钠→碱纤维素
碱化
碱纤维素+二硫化碳→纤维素黄酸酯
黄机
过滤机
脱泡桶
采用连续浸压粉机将浆粕的浸渍、压榨、粉碎三道工序合并在一台机器上 进行，此法连续化和自动化程度高，能保证产品质量，劳动强度低，设备投 资少，生产能力大，可缩短某些工序，粉碎时能耗低，在黏胶长丝和黏胶短 纤维生产中普遍采用。只是碱纤维素的质量比古典法稍差。
其生产工艺流程如下：
浆粕
连续式浸渍压榨粉碎联合机
老成鼓
黄化机
溶解机
混合机
过滤机
连续快速脱泡桶
五合机法
此法将浸渍、粉碎、老成、黄化、初溶解五道工序合在一个机台内完成。 经初溶解后的黏胶直接送后溶解机、混合、过滤、脱泡，此法生产周期短， 设备投资少，占地面积小，劳动条件好，但制得的黏胶质量差，仅用于普通 黏胶短纤维生产。
其生产工艺流程如下：
浆粕
五合机
黏胶原液的制造
古典法
连续法
五合 机法
古典法
生产工艺流程均需分开进行，属间歇式生产，此方法浸渍温度低， 制得的碱纤维素质量最好，但生产工序多，浸渍时间长，设备多，生产 周期长，劳动强度大，劳动生产率低，故此法已被淘汰。
其工艺流程如下：
浆粕
槽式浸渍压榨机
粉碎机
老成箱
黄化鼓
溶解机
混合机
过滤机
脱泡桶
连续浸压粉法
粘胶纤维生产基本知识课件
1.3 粘胶纤维的性能及应用
• 性能：
吸湿性和解湿性良好，织物透气吸汗，穿着舒适 染色性能良好 纤维强度和伸长可满足一般用途 较高的热稳定性和光稳定性 不易沾污，织物不起球，不易起静电 无危害人工健康的棉尘 湿态下，强度下降一半 耐磨性、疲劳强度、抗折皱性和尺寸稳定然
纤维 动物纤维：丝、毛 矿物纤维：石棉
1.2 粘胶纤维的发展历史及现状
• 发展历史：
粘胶纤维是最早投入工业化生产的化学纤维 1891年发明了粘胶法 1907年投入商品生产
• 粘胶分类：
粘胶人造丝：普通粘胶长丝
粘胶强力丝：主要用来制作帘子线，主要规格为 1650D/1100 粘胶短纤维：分为棉型、毛型和中长型 富强纤维：新型高强力粘胶纤维
2.1 粘胶纤维生产用原材料
浆粕
烧碱
硫酸
二硫 化碳
其他化 工原料
上油剂
• 纤维素的来源
2.1.1 浆粕
木材（亚寒带生长针叶树 十年以上）、棉籽绒、草类植物（甘蔗渣、芦 苇、竹等）
• 纤维素的性质和结构
白色、无味、1.52g/m³、150℃开始分解、不溶于一般溶剂（水、酒精、 乙醚等） 分子量大（数万到数百万）、(C6H10O5)n、n即为聚合度DP
2.1.4 二硫化碳
• 性质
无色易挥发的可燃性液体，有恶臭，臭味来自有机或无机的硫化物杂 质。 比重为1.263，沸点46.25℃，优良的有机溶剂，120℃易着火。
• 生产方法
外烧炉法 电炉法，前两种均以硫磺和木炭为原料，在800~900℃高温生产二硫化 碳蒸汽。 以硫和天然气为原料的连续生产法，采用高浓度甲烷和硫磺蒸汽在 600~1000℃高温下反应生产二硫化碳气体。
粘胶纤维生产基本知识
可生物降解
粘胶纤维可生物降解，不会对环境造 成污染。
粘胶纤维的分类
普通粘胶纤维
强力粘胶纤维
以木浆、棉短绒等为原料制成，具有质轻 、柔软、挺括、吸湿性好等优点，主要用 于制作内衣、床单、被罩等。
以木浆、棉短绒等为原料制成，具有较高 的强度和弹性模量，耐磨性好，适用于制 作运动服、体操服等。
多元化发展
粘胶纤维正在向多元化方向发展，如不同规格、不同颜色 、不同功能等，以满足不同领域的需求。
粘胶纤维的未来展望
新材料领域的应用
随着新材料技术的发展，粘胶纤维在未来有望应用于更多领域，如航空航天维的生产技术将不断进行创新和改进，提高生产效率和产品质量，降低生产成 本。
织造
将加捻后的纤维按照要求 进行织造，形成各种规格 的织物。
后处理
水洗
用清水洗去织物中的杂质和残留物。
漂白
使用氧化剂如过氧化氢等对织物进行漂白处理。
染色
根据需要将织物染成各种颜色。
热定型
在一定温度下对织物进行热定型，使其尺寸稳定并具有更好的外观。
03
粘胶纤维的生产设备
原料设备
原料仓库
用于储存生产粘胶纤维所 需的原料，如纤维素、碱 、硫酸等。
个人防护
员工在生产过程中需要佩戴必要的个人防护用品，如防护眼镜、防 护服、手套等。
应急处理措施
01
火灾应急处理
车间发生火灾时，员工应立即停止作业，迅速撤离并拨打火警电话。
02
爆炸应急处理
发生爆炸时，员工应立即停止作业，关闭电源和气源，并迅速撤离到安
全区域。
03
中毒应急处理
如果员工接触到有毒物质，应立即停止作业，迅速离开污染区域，并寻
02粘胶纤维概述
第二节粘胶纤维概述一、粘胶纤维的品种及发展概况粘胶纤维是以天然纤维素（浆粕）为基本原料，经转化为纤维素黄酸酯溶液再纺制而成的再生纤维素纤维。
粘胶纤维是一类历史悠久、技术成熟、产量巨大、品种繁多、用途广泛的化学纤维。
根据纤维的结构和性能的不同，粘胶纤维又分为以下品种（图4-1）：图4-1 粘胶纤维主要品种粘胶纤维的问世仅迟于纤维素硝酸酯纤维，是最古老的化学纤维品种之一。
1891年，克罗斯（Cross）、贝文（Bevan）和比德尔（Beadle）等首先制成纤维素黄酸钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名为“粘胶”。
粘胶遇酸后，纤维素又重新析出。
根据这个原理，在1893年发展成为一种制备化学纤维的方法，这种纤维被命名为粘胶纤维。
到1905年，米勒尔(Muller)等发明了一种稀硫酸和硫酸盐组成的凝固浴，实现了粘胶纤维的工业化生产。
粘胶纤维工业化生产已经一百年了，在这一百年里，生产技术不断进步，从普通型纤维发展到强力型纤维、高湿模量型纤维。
目前世界粘胶纤维的产量约占化学纤维总产量的12%左右。
自20世纪90年代，欧、美、日等工业强国纷纷关闭它们的粘胶纤维厂，缩减粘胶纤维的产量，他们把粘胶纤维的生产集中在少数大公司，这样，有利于治理污染及新工艺、新品种的开发；与此同时，他们经过技术革新，大幅度提高粘胶纤维产品的质量，开发新品种、新技术，大大提高产品的附加值。
例如，他们的粘胶长丝纺速已达14Om/min，丝的纤度已细到像最细的蚕丝那样纤细，并开发出中空、阻燃、防臭、竹节、异形、远红外等上百个差别化纤维品种；在产品质量方面，粘胶纤维的染色一致性明显提高、毛丝疵点和伸度变异系数大大降低；另外，他们不断向外输出新的粘胶纤维生产技术，比如我国各大化纤公司都在花巨资引进他们的先进技术和设备，如连续式纺丝机、酸浴闪蒸系统、丝饼内压洗设备、废气回收技术等。
通过上述办法，欧、美、日等国家虽然缩减了粘胶纤维的生产量，但减少了劳务费用支出，降低了环境污染及治理费用，又因其产品附加值的大幅度提高，加之大笔的技术输出收入，整体的经济效益却大大提高了[1]。
粘胶纤维制作过程
粘胶纤维制作过程介绍如下：
粘胶纤维是一种人造纤维，由于其外观和质地类似于真丝，故也称为合成真丝。
粘胶纤维制作过程如下：
1.原材料处理：首先，将粘胶前体溶液运到成纤厂，通过过滤、分离、配料、加热等
工艺对粘胶前体溶液进行处理，得到我们所需的粘胶成分。
2.准备纺丝液：将粘胶成分溶于浓度为10-20%的硫酸或硫酸盐水溶液中，并添加少许
的钠硫酸，得到纺丝液。
3.纺丝：将纺丝液通过纺丝机进行加工。
在纺丝机内部，纺丝液被挤出一个小孔，并
在此过程中进行拉伸和冷却，以使纤维形成。
4.固化：将产生的纤维通过涂胶、卷绕、热定型等方式进行固化，使得纤维强度和弹
性得到改善，以便其可用于纺织品的生产。
5.洗涤：将产出的纤维进行洗涤、干燥等后处理工序，以除去剩余的杂质和化学物质。
6.剪切和包装：将经过处理的粘胶纤维通过剪切、包装等工序，制成成品。
值得注意的是，粘胶纤维的制造过程涉及到复杂的化学原理和物理学原理，要想取得良好的生产效果需要高度的专业技能和经验。
粘胶纤维生产工艺
粘胶纤维生产工艺粘胶纤维（也称为人造丝）是一种以纤维素为原料生产的合成纤维，具有柔软、透气、吸湿性强等特点，广泛应用于纺织、制衣、医疗、建材等领域。
下面将介绍粘胶纤维的生产工艺。
粘胶纤维的生产工艺一般分为纺丝、固化处理、净化等步骤。
首先是纺丝过程。
纺丝是将粘胶液通过孔板或喷丝孔喷出成纤维形状的过程。
首先将纤维素原料（通常为木浆）加入大槽中，与碱液混合后形成粘胶浆。
然后将粘胶浆送入纺丝机中的螺杆，通过高温和高压将其溶解成粘胶液。
粘胶液经过过滤除杂、调节浓度后，进入纺丝装置。
在纺丝装置内，粘胶液通过喷丝孔射出，经过拉伸和冷却，形成连续的纤维。
第二步是固化处理。
纺丝出来的粘胶纤维是湿纱，需要进行固化处理，使其具有一定的强度和稳定性。
固化处理主要有两种方法，一种是干燥法，将湿纱在高温环境下进行干燥；另一种是湿法，将湿纱浸入固化剂中，通过化学反应进行固化处理。
固化处理后，粘胶纤维具有一定的强度和拉伸性，能够进行后续的加工和应用。
最后是净化过程。
粘胶纤维在纺丝和固化处理过程中会产生一些不良物质和杂质，需要进行净化处理。
净化过程主要是通过洗涤、漂白和干燥等步骤进行。
首先将粘胶纤维浸入洗涤液中，去除纤维表面的不良物质和杂质。
然后经过漂白处理，使粘胶纤维具有较高的白度。
最后将粘胶纤维进行干燥处理，降低其含水率，确保产品质量。
以上是粘胶纤维的生产工艺，通过纺丝、固化处理和净化等步骤，可以生产出具有柔软、透气、吸湿性强等特点的粘胶纤维产品。
随着科技的不断进步，粘胶纤维的生产工艺也在不断创新和改进，以满足市场对纤维产品的不断变化的需求。
粘胶纤维工艺学
纺丝成型工艺特 点：纺丝成型工 艺是粘胶纤维生 产的核心技术之 一，其特点是工 艺流程长、技术 要求高、操作难 度大，需要严格 控制各项工艺参 数。
纺丝成型工艺流 程：粘胶溶液的 制备、纺丝机的 配置、喷丝孔的 设计与制作、凝 固浴的配制与控 制、纤维的洗涤 与精炼等。
粘胶纤维的后处理工艺
热定型：使纤 维形态稳定， 提高其尺寸稳
粘胶纤维的可持续发展策略与措施
优化生产工艺：采用环保型的生产工艺，减少对环境的污染。 节能减排：提高能源利用效率，减少废气、废水和固废的排放。 回收再利用：对生产过程中产生的废弃物进行回收再利用，降低资源消耗。 绿色原材料：采用环保型的原材料，如生物基纤维等，减少对化石资源的依赖。
粘胶纤维的未来发展方向与趋势
磺化：将碱纤维素与二硫化 碳和氢氧化钠反应，生成磺
酸盐。
喷丝：将粘胶溶液通过喷丝 孔喷出，形成纤维。
脱水和干燥：将纤维进行脱 水处理，然后进行干燥，得
到成品粘胶纤维。
原料准备：将纤维素原料进 行破碎、筛选和清洗，确保
原料质量。
老成：将碱纤维素放置在老 成罐中进行老化处理，使其
更易于溶解。
溶解：将磺酸盐溶解在溶剂 中，形成粘胶溶液。
定性
染色：赋予纤 维各种颜色， 提高其美观性
柔软处理：降 低纤维的硬度， 使其更加柔软
舒适
功能性整理： 赋予纤维特定 功能，如抗菌、
防静电等
粘胶纤维的性能与品质
吸湿性好：粘胶纤维具有良好的吸湿性，能够吸收相当于其自身重量20%-25%的水分。
透气性好：粘胶纤维具有优良的透气性，能够使人体排出的汗气及时排出，保持舒适感。
包装材料：用于生产包装材 料，如塑料袋、纸箱等
粘胶纤维的发展趋势与前景
粘胶纤维的成分
粘胶纤维的成分
粘胶纤维是一种人工合成纤维，其主要成分是聚酯。
聚酯是由酯基聚合而成的高分子化合物，由醋酸乙烯酯和酒精反应生成。
粘胶纤维的制造过程包括纤维化、转模、拉伸和固化等步骤。
在纤维化过程中，聚酯与其他添加剂经过溶解和过滤后，形成溶液。
溶液通过喷孔喷涂在旋转的雾化筒内，形成细小的纤维。
纤维化过程类似于喷墨打印技术，通过高速旋转和气流的作用，将溶液分散成纤维。
在转模过程中，纤维通过模具空间，形成连续的纤维带。
转模过程可以根据不同需要进行调整，以达到所需的纤维密度和纤维方向。
纤维带通过辊子的拉伸，进一步拉长和增强纤维的强度。
在拉伸过程中，纤维带通过一系列的辊子，被拉伸至所需的长度和宽度。
拉伸过程中的温度和湿度也会影响纤维的性能和质量。
拉伸后的纤维具有更细丝条和更高的强度。
最后，在固化过程中，拉伸后的纤维通过热过程，使其定型和固化。
通过热定型，纤维的形状和结构被固定，以确保纤维在使用过程中保持稳定性和耐久性。
粘胶纤维的成分中还包括一些添加剂，如聚乙烯醇、染料和润滑剂等。
聚乙烯醇是一种溶解聚酯的助剂，可以帮助增加纤维的可拉伸性和柔软性。
染料用于给纤维上色，使其具有丰富的颜色和色彩牢度。
润滑剂可以减少纤维之间的摩擦，以改善纤维的手感和柔软性。
由于粘胶纤维具有优异的性能和广泛的用途，如服装、家居用品和工业材料等领域，它已成为纺织工业中重要的材料之一。
粘胶纤维的成分和制造过程决定了它的性能和质量，因此在生产过程中要控制好各个环节，以确保纤维的优良品质。
黏胶纤维生产技术—粘胶纤维生产用原料
2、灰分 Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+与半纤维素形成粘性极强的络合物→黏胶过滤↓ Fe2+、Mn2+、Co2+→促进老成→老成工艺难以控制→黏胶黏度波动 Fe2+→黏胶颜色灰暗、发黑 长丝：灰分＜0.12%（棉浆）；0.1%（木浆） 短纤：灰分＜0.15%（棉浆）；0.12%（木浆）
3、半纤维素 浆粕在20℃，用17.5%NaOH溶液处理45min，溶解的那部分纤维素（β纤维素：聚合度 50～200；γ纤维素：聚合度＜50） 半纤维素的危害 影响浸渍：半纤维素→溶于碱液→碱液黏度↑→碱液向浆粕内部的扩散↓→浆粕中半纤 维素溶出率↓→碱纤维素质量不匀 延长老成时间：半纤维素平均聚合度＜纤维素平均聚合度→前者链末端基（醛基）潜 在数量↑→醛基易被氧化→消耗反应介质中的氧→碱纤维素老化时间↑ 影响黄化：半纤维素→黄化速度比甲纤快→消耗CS2↑→酯化度↓→黄酸酯溶解↓ 影响黏胶过滤：半纤维素→→碱纤维素酯化度↓→黄酸酯溶解↓→黏胶 过滤↓ →其末 端潜在醛基氧化成的羧基与灰分中的金属离子形成黏 性极强的络合物→黏胶过滤↓ 影响纤维物理机械性能：半纤维素→黏胶纤维物理机械性能↓
品种 富纤用浆粕 人造棉用浆粕
聚合度 780±25 500±20
品种 人造丝用浆粕 帘子线用浆粕
聚合度 550～600 930±30
7、反应性能 制取黏胶所需的CS2的最小量； 反应性能好，NaOH和CS2的消耗量少，溶解和过滤好，所得到的黏胶可纺性好。
8、吸碱值和膨润度： 吸碱值（重量膨润度）；膨润度（体积膨润度） 长丝：吸碱值600±100%（棉浆：一级品）；膨润度300%～450% 短纤：吸碱值600±100%（棉浆：一级品）；膨润度300%～450% 吸碱值↑↑→浆粕表面迅速膨润→毛细管堵塞→碱液渗透↓ →碱纤维素压榨↓ 吸碱值↓↓→浆粕浸渍不均匀
粘胶纤维的合成原理
粘胶纤维的合成原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠粘胶纤维的合成原理。
你看啊，这粘胶纤维就像是我们生活中的一位小魔法师。
它是怎么来的呢？其实啊，就像是一场奇妙的化学魔法秀！咱先说说原料，就好比是魔法的材料。
纤维素就是这场魔法的主角之一，它可是从天然的植物纤维里来的哟。
然后呢，把这些纤维素和一些化学试剂放在一起，就像把不同的魔法材料放进了魔法锅里。
在这个过程中，会发生一系列神奇的反应呢！就好像是各种魔法元素在相互碰撞、融合。
经过一些复杂的步骤，这些纤维素就开始变身啦！从原本普普通通的样子，逐渐变成了有粘性的胶状物，这就是粘胶啦。
你说神奇不神奇？这粘胶可不得了，它就像是被赋予了新的生命力一样。
然后呢，再通过一些特殊的工艺和设备，把这粘胶变成细细的纤维。
哎呀呀，这不就像是从魔法锅里变出了一根根神奇的丝线嘛！你想想看，原本普通的纤维素，经过这么一番折腾，就变成了可以做成各种漂亮衣服、舒适布料的粘胶纤维啦！这不是魔法是什么呀？这粘胶纤维啊，摸起来柔软又顺滑，穿在身上可舒服了呢。
而且啊，它的用途可广啦！可以做成各种各样的纺织品，让我们的生活变得更加丰富多彩。
这不就像是给我们的生活增添了许多绚丽的色彩嘛！咱再回过头来想想，这粘胶纤维的合成原理，不就像是一个充满惊喜和奇妙的故事吗？从普通的纤维素开始，经过一场化学魔法的洗礼，最终变成了我们喜爱的粘胶纤维。
这难道不是很有意思吗？所以啊，朋友们，不要小看了这些看似普通的东西，它们背后可都有着不为人知的奇妙故事呢！粘胶纤维就是这样一个神奇的存在，它让我们的生活变得更加美好，更加舒适。
我们应该好好珍惜这些科技带来的成果，好好享受它们给我们带来的便利和快乐呀！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
粘胶生产全套教程教案
粘胶生产全套教程教案第一章总论第一节玻璃纸发展概况粘胶薄膜一般称“赛络芳”或透明纸，俗称玻璃纸，是化学纤维的一个分支。
许多的化学原料都可以通过一定的或不同的成型方法制得相应的薄膜，如众所周知的涤纶纤维和涤纶薄膜、维纶和聚乙烯醇薄膜、粘胶纤维和玻璃纸等。
世界上有32个国家60多个地区的制造厂生产玻璃纸，其主要生产厂家大部分设在美国和日本，这些地区由于高标准的生活水平的需要，其包装要求也越来越高，这就促进了玻璃纸的发展。
我国从50年代末60年代初生产玻璃纸，至90年代中期已有15家工厂生产玻璃纸，年产量达1万吨。
当新产品的塑料薄膜（如聚乙烯和聚丙烯薄膜）投入市场时，玻璃纸的生产曾受到一定的冲击，但因为玻璃纸有其独特的性能（其中有些特性优于任何一种塑料薄膜），这就使得它在市场上保持着一定的地位。
随着国际环保政策的不断加强，目前世界上已有许多国家由自己生产玻璃纸转变为从国外进口玻璃纸（也包括从中国进口相当数量的玻璃纸）；我国也因加强环境保护和规模效应，使玻璃纸的生产厂家减到目前的七、八家，年产量约达2.5万吨，随着经济的发展和人们生活水平的不断提到，玻璃纸的应用范围和市场需求量也将不断扩增，前景看好！第二节玻璃纸的特性、品种与用途一、特性：1、玻璃纸的可燃性与纸很相近，它不融化，对热不敏感，因此应用温度范围很广。
2、不吸附静电。
玻璃纸的抗静电性能对于被包装的物品是非常重要的，尤其是食品和纺织品，它不象某些塑料薄膜那样容易吸附灰尘。
3、具有一定的挺度，增加被包装物品的美观。
且这种性质可以通过选择增塑剂的用量予以调节。
4、易于印刷，其印刷效果好。
由于它的高光泽、高透明度以及耀眼的光度，色泽鲜艳夺目。
作为具有高度吸引力的包装材料是比较理想的，是其它塑料薄膜所不及的。
5、易与其他薄膜复合，利用各自的特点，复合成既抗水汽又抗透气的复合薄膜。
6、燃烧时无恶心气体产生，埋入泥土或堆放成堆，四个月内便完全分解，利于环境保护。
粘胶纤维生产基本知识PPT课件
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2.1.3 硫酸
性质
无水状态为无色透明油状液体，15℃时比重为1.8384，沸点为338℃，强酸，强腐 蚀性，强氧化性，与水混合释放大量的热。
比重随着浓度上升而上升，提升到一定，再提升浓度比重反而下降，因此不能以比 重测浓度。
分类
塔式法，制出的浓度低，76%。 接触法，制出的浓度高，96%。
不正常情况分析：颜色浅的物料总硫量为7.2%，较深的为8.7%，平均色泽的为7.7%。橡 胶状深棕色物料总硫量可达12.7%。
磺酸酯硫含量：表示结合磺酸酯的二硫化碳的量，约占总硫量的55~75%。总硫量还包 括副产物的二硫化碳量。
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2.2.3 粘胶的熟成
熟成
熟成的定义：溶解后的粘胶，含杂质和气泡多，嫩，不适于纺丝。在过滤和脱泡时间内， 磺酸酯发生部分水解和皂化作用，以及其他一系列的变化，称之为熟成。
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1.3 粘胶纤维的性能及应用
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1.4 粘胶纤维的指标
纤度：旦(D)、公支(Nm)、特(tex) 强度：强度（克/旦）、断裂长度（千米）、
强度极限、勾接强度和结节强度（表示纤 维的柔软性和弹性） 伸度：人造丝18~24%，短纤维16~22%， 富强7~14%，强力丝7~15% 吸湿性：一般规定在65%相对湿度和温度 为20℃时进行测定 回弹率和弹性模量：愈大，纤维在使用时 变形愈小、刚性好、强力大、织物不易褶 皱或损坏，但柔软性差 光泽：半无光丝（二氧化钛加入0.5~1%）、 无光丝（加入1%~2%） 染色性和染色均匀度：纤维的染色均匀性 决定原料和工艺参数的均匀性，特别是纺 丝成型条件的均匀性。
也要调整到92.5%，才能防止冻结。
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粘胶纤维制作过程
粘胶纤维制作过程粘胶纤维是一种人工合成纤维，具有柔软、光滑、亮丽等特点，广泛应用于纺织、服装、家居等行业。
下面将介绍粘胶纤维的制作过程。
第一步：原料准备粘胶纤维的主要原料是纤维素，可以从天然纤维、木材、竹子等植物中提取得到。
首先，需要将原料进行切割、粉碎、蒸煮等处理，使其纤维素含量达到一定比例。
第二步：碱法脱胶将经过处理的原料与碱性溶液混合，形成纤维素溶液。
在一定的温度和压力条件下，纤维素与碱性溶液反应，使纤维素分子链断裂，脱胶成碱纤维素。
第三步：纺丝将碱纤维素溶液通过纺丝机进行纺丝。
纺丝机将溶液注入细孔的纺丝头中，通过旋转、拉伸等操作，使溶液逐渐凝固成细长的纤维。
第四步：凝固纺丝出来的纤维进入凝固浴中，浸泡在酸性溶液中。
在酸性溶液中，纤维中的碱性物质与酸发生反应，使纤维凝固成胶状。
第五步：拉伸将凝固的纤维进行拉伸，使纤维更加细长、均匀。
拉伸的过程中，纤维内部的分子排列更加有序，纤维的力学性能得到提高。
第六步：固化拉伸后的纤维进入固化浴中，浸泡在固化剂中。
固化剂能够使纤维分子间形成交联结构，提高纤维的强度和耐久性。
第七步：洗涤将固化后的纤维进行洗涤，去除残留的碱性物质和固化剂。
洗涤后的纤维更加洁净、柔软。
第八步：干燥洗涤后的纤维进行脱水，然后通过干燥设备进行烘干。
烘干后的纤维可以进一步进行加工和应用。
通过以上的制作过程，粘胶纤维最终得以制成。
这种纤维具有良好的柔软性和光泽度，被广泛应用于纺织品、服装、家居用品等领域。
总结：粘胶纤维的制作过程包括原料准备、碱法脱胶、纺丝、凝固、拉伸、固化、洗涤和干燥等步骤。
每一步都需要精确控制温度、压力和化学反应条件，以确保纤维质量和性能。
通过这些步骤，粘胶纤维最终成品具有柔软、光滑、亮丽等特点，满足了人们对纺织品的需求。
粘胶纤维制作过程
粘胶纤维制作过程
粘胶纤维是一种常用的制作纺织品的材料，其制作过程包括以下几个步骤：
1. 原材料准备：粘胶纤维的原料主要是聚酯、尼龙等合成纤维，这些原料需要经过加工处理，如熔融、拉丝和卷绕等，形成适合制作粘胶纤维的纱线或丝线。
2. 粘胶纤维的生产：将原料纱线或丝线通过喷丝、纺丝等工艺制成粘胶纤维。
其中，喷丝是将原料通过高压喷嘴喷出，形成微细的纤维，通过气流或静电力使其成为网状结构；纺丝则是将原料通过旋转的方式拉丝成细丝，再通过加热使其凝固成为纤维。
3. 粘胶纤维的加工：将生产好的粘胶纤维进行加工处理，如拉伸、切断、染色等，制成适合各种用途的产品，如衣物、织物、地毯等。
4. 质量检验：对制成的粘胶纤维和制品进行质量检验，包括检查纤维的细度、强度、拉伸率、耐热性等指标，以及制品的外观、功能等性能。
以上就是粘胶纤维的制作过程，其中每个步骤都需要严格控制，以保证最终产品的质量和性能。
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粘胶纤维生产安全
粘胶纤维生产安全用粘胶法生产人造纤维过程的安全问题。
它又分为长丝、短纤维、强力纤维3种。
生产粘胶纤维用的主要原料是以木材、棉短绒、，甘蔗渣等制成的浆粕，以及烧碱、二硫化碳、硫酸等。
粘胶纤维生产包括下列过程。
1．原料二硫化碳的生成目前，国内的粘胶纤维厂大多以木炭和硫黄作原料，用煤气外烧炉法生产二硫化碳。
硫黄蒸气和灼热的木炭在850～920℃高温下反应生成二硫化碳。
2．粘胶原液的制备将原料浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解等化学机械加工工序，制成粘胶原液。
其中主要有两个化学反应：3．纺丝粘胶纤维的成形过程。
粘胶原液通过细孔喷入酸浴，使其中纤维再生而成为固体的连续丝条。
酸浴的主要成分是硫酸，此外还包含硫酸钠、硫酸锌等物质。
粘胶溶液进入酸浴后，粘胶中的游离碱被酸中和，同时硫酸盐对粘胶起强烈脱水作用，使之凝固、分解出纤维素，并析出硫酸盐和二硫化碳。
4．粘胶纤维的后处理后处理是将纤维经过水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油、干燥等基本工序，使丝条纯净并符合纺织加工需要。
粘胶纤维生产中，二硫化碳是用量较多而且火灾危险性最大的物质。
从二硫化碳车间到原液、纺丝车间，几乎都有一定数量的二硫化碳存在。
二硫化碳是一级易燃液体，闪点－35．5℃，爆炸极限2％～32％，自燃点112℃，遇到微小的火星就能爆炸着火，受高热或日晒能自燃，着火后容易蔓延，燃烧热值高，为14031kJ／kg，火焰温度达2195℃。
二硫化碳是电介质，在设备系统中流动时能带电，静电放电火花有引起火灾的危险。
在生产和使用二硫化碳过程中，有硫化氢和硫氧化碳生成，它们都是易燃有毒的气体，其爆炸极限分别为4．3％～45．5％和12％～29％，容易爆炸起火。
制备二硫化碳还需用大量的硫黄，它也是易燃物质，熔点113℃，燃点255℃，蒸气闪点207℃，其粉尘和蒸气与空气混合有爆炸危险，粉尘爆炸下限为2．3g／m3。
原料浆粕、棉短绒以及粘胶纤维产品也是可燃物质，特别是棉短绒在150℃左右的着火源作用下就能起火燃烧。
粘胶纤维的原料
粘胶纤维的原料粘胶纤维是一种常用的纤维原料，广泛应用于纺织、医疗、建筑等领域。
本文将从原料的来源、制备工艺、特性以及应用方面进行详细介绍。
一、原料来源粘胶纤维的主要原料是天然纤维素，其主要来源是植物纤维，如棉花、亚麻、大麻等。
这些植物经过采摘、剥离纤维、纤维处理等一系列工艺，最终得到纯净的纤维素。
二、制备工艺粘胶纤维的制备工艺主要包括溶解、纺丝和固化三个步骤。
首先，将纯净的纤维素与溶剂进行混合，使纤维素溶解在溶剂中形成胶溶液。
然后，将胶溶液通过纺丝装置进行纺丝，形成纤维状的胶液。
最后，经过固化处理，使胶液中的纤维素重新凝固形成纤维。
三、特性粘胶纤维具有许多独特的特性，使其在各个领域有着广泛的应用。
首先，粘胶纤维具有优异的柔软性和舒适性，使其成为纺织品制造中的理想原料。
其次，粘胶纤维具有良好的吸湿性和透气性，能够快速吸收和释放水分，使人体保持干爽舒适。
此外，粘胶纤维还具有较好的耐久性和抗皱性能，不易变形和起皱，具有良好的保持形状的能力。
四、应用方面粘胶纤维在纺织行业中有着广泛的应用。
它可以用来制造各种类型的面料，如衬衫、裤子、裙子等。
由于其柔软舒适的特性，粘胶纤维制成的面料适合制作贴身衣物，能够提供良好的穿着体验。
此外，粘胶纤维还可以与其他纤维混纺，制成具有不同功能的混纺面料，如抗菌、防静电等。
粘胶纤维在医疗领域也有着重要的应用。
由于其良好的吸湿透气性能，粘胶纤维制成的医疗用品，如敷料、医用纱布等，能够有效吸收伤口分泌物，保持伤口的清洁和湿润环境，促进伤口愈合。
粘胶纤维还被广泛应用于建筑领域。
它可以用来制作隔热材料、过滤材料等，具有良好的隔热、过滤性能。
同时，粘胶纤维还可以与其他材料结合，制成具有防水、防火等功能的复合材料，提高建筑材料的性能。
粘胶纤维作为一种常用的纤维原料，具有广泛的应用前景。
通过优秀的制备工艺和独特的特性，粘胶纤维在纺织、医疗、建筑等领域发挥着重要的作用，为人们的生活和工作带来了便利与舒适。
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（3）预水解硫酸盐法
预水解硫酸盐法是碱法制浆的一种，此法蒸 煮所用的药液的主要成分，是烧碱和硫化钠。 其生产过程及工艺控制，与预水解荷性钠基 本相同。
蒸煮过程消耗的烧碱和硫化钠用硫酸钠补充， 硫酸钠是在回收蒸煮液（黑液）时加入的。 当将黑液浓缩并灼烧时，黑液内的有机物即 能将硫酸钠还原而得硫化钠，反应如下：
聚合度通常为500～1000
5．吸碱性
吸碱性通常是以吸碱值（浆粕吸碱后重量增 加的百分比）、膨润度（浆粕吸碱后体积增 加的百分比）和吸碱厚度（将浆粕条一端浸 入17.5%%NaOH水溶液中，5min碱液被吸 上的mm数）来表示。
浆粕吸碱值过低，则浆粕浸渍时易上浮， 采用连续浸渍压榨机时，投料困难，浆粥 浓度不均匀；浆粕吸碱值过高，则浆粕表 面迅速膨润，使纤维毛细管很快被堵塞， 碱液渗透困难，碱纤维素不均匀。
漂白：漂白的目的，是进一步除去浆粕中残余的木 素和有色杂质，提高浆的白度，并调节浆的聚合度。 漂白剂有次氯酸钠、二氧化氯、过氯化氢等，它们 可以单独使用，亦可混合使用，分段进行漂白。
漂白过程中，纤维素不可避免会发生氧化降解，而 漂白时纤维素降解的均匀性比蒸煮时的降解为差， 为此，在制备聚合度相同的浆粕时，采用重蒸（煮） 轻漂（白）的工艺，能够使聚合度分布更均匀。故 漂白的工艺条件必须严格控制。以次氯酸盐作漂白 剂时，通常用氯量为1%～2%(以绝干浆重量计)。 漂白时间1～2小时，温度35℃～40℃，pH值为 9～10。
③汽预水解：就是将含水的纤维原料直接通 往饱和蒸汽进行预水解。蒸汽预水解的作用 机理与水预水解相同，但蒸汽预水解的操作 简单，蒸汽耗用量少。由于蒸汽预水解时， 物料中水分少，酸度相对增高，容易造成水 解不均匀和局部焦化等缺点。
经过预水解后纤维原料变成 “半浆料”，但 它仍基本上保持原来的形状。半浆料经过碱 蒸煮，分散成粗浆，然后再经过精选、精漂、 脱水、烘干等过程，制成散浆或浆板。
6．反应性
反应性指浆粕在碱化、黄化及生成的黄酸 酯的溶解等性能。它表示浆粕在消耗合理 数量的NaOH和CS2之后，是否能得到溶解 性良好的纤维素黄酸酯和易于过滤的黏胶。
反应性能好，NaOH和CS2的消耗量少，溶解 性能和过滤性能好，所得到的黏胶可纺性好。
指标名称
人造丝浆
一等
二等
α-纤维素/%
蒸煮的方式：有间歇式和连续式两种。间 歇式蒸煮有用立式、卧式、回转式或固定 式蒸煮锅（或蒸球）；连续式蒸煮常用多 段的方式或水平式的管状蒸煮器。连续蒸 煮具有生产效率高，质量稳定，得率高。 劳动强度低等优点。
③精选
蒸煮后的浆料，经过洗涤、打浆、筛选、除砂、 浓缩等过程。以提高其纯度和反应性能。洗涤的 目的，是除去浆料中蒸煮黑液。打浆就是浆料通 过打浆机的飞刀和底刀之间，使纤维受到剪切作 用而横向切断，降低其长度，同时纤维在纵向分 裂，产生纤维化（又称帚化），提高反应性能。 筛选是浆料通过筛网，除去未分散的纤维束或浆 团。除砂是使浆料通过沉砂沟和通过锥形除砂器， 以除去大小砂粒、金属碎屑和其它机械杂质。
维素大分子间的结合键，提高浆粕的反应性能； ③适当降低纤维素的聚合度。
1.碱法制浆
碱法制浆是用烧碱或硫化钠溶液在适当的温度 和压力下从纤维原料中分离纤维素的方法。包 括烧碱法、预水解苛性钠法和预水解硫酸盐法。
（1）苛性钠（烧碱法）
此法多用于制造棉绒浆粕，生产过程包括备料、 蒸煮、精选、精漂、脱水和烘干等。
（二）浆粕的质量控制
1．α－纤维素含量
用α－纤维素和半纤维素来表征浆粕的纯度
浆粕浸渍在20℃、17.5%NaOH水溶液中， 在45min内不溶解的部分称为α－纤维素，溶 解部分为半纤维素。
提高浆粕的α－纤维素含量，不仅可提高成 品纤维的得率，提高设备生产能力，降低 化工原料消耗量和简化浸渍碱液回收，而 且还能提高成品纤维质量。
不许有
定积重量/g/m2
600±50
600±50
膨润度/%
260～400
260～400
吸碱值/%
400～550
400～550
短纤维浆
一等
二等
≥89
≥88
≤4
≤4
190～220
190～230
≤0.4
≤0.5
≤0.08
≤0.18
≥80
≥78
≤100 ≤4
不许有 600±50 260～400 400～550
≥82 ≤40 ≤2 500～700 ≤170 400～550
≥95 107～180 ≤0.09
≥80 ≤60 ≤4 不符合一等 品 ≤160 400～550
短纤维浆
一等
二等
≥93
≥92
110～130 108～132
≤0.08
ห้องสมุดไป่ตู้
≤0.12
≥80
≥78
≤70
≤90
≤2
≤4
500～700 不符合一等
≤170
高分子材料加工 工艺学
第六章 粘胶纤维
第一节：粘胶纤维生产用原料
项目
浆粕/t 烧碱/t 二硫化碳/t 硫酸/t 硫酸锌/kg
规格
水 10% 100% 100% 100%
普通短纤维
1.02～1.06 0.60～0.67 0.30～0.32 0.87～0.89
54～57
每吨纤维消耗量
普通长丝
富强纤维
1.08～1.12 0.65～0.69 0.31～0.32 1.20～1.26
煮时间可缩短。但温度越高木器的得率越
低，浆的黏度、硬度和强度均下降。在选
择蒸煮温度和时间时，要全面考虑浆的质
量和产量的要求。通常间歇法蒸煮棉浆用 150℃～170℃，4～6小时；连续法蒸煮蔗 渣浆用130℃～140℃，40～50分钟。
浴比：浴比指碱液体积（升）与原料绝干重 量（公斤）之比。在用碱率相同的情况下， 减少浴比，则碱浓度大，化学反应速度快， 蒸煮时间可缩短，用于加热的蒸汽量可减少， 但蒸煮的均匀性差。通常棉浆的间歇式蒸煮 浴比为3～4，蔗渣浆连续蒸煮浴比为4～5。
④精漂
精漂的目的，是除去浆料中的有色杂质和残存的木 素、灰分和铁质，进一步提高纤维素的反应性能， 并最终调节纤维素的聚合度。
浆料的精漂，通常采用综合的化学方法，包括氯化、 碱处理（碱精制）次氯酸盐漂白和酸处理四个阶段。 上述各过程，可在精漂池中分批进行，亦可在管道 中连续进行。
氯化和碱处理：其目的是除去未漂浆的残余木素。 在酸性介质中，木素被氧化，生成氯化木素，然后 再用碱处理浆料，使氯化木素溶解而除去。氯化时， 一般控制浆料的pH值为2，常温。用氯量和氯化时 间根据未漂浆的含木素量来控制。
①备料
制浆原料要经过预处理。如原料为棉绒，则 要进行开松、除尘，以除去砂粒、矿物性杂 质和棉籽壳等；如为蔗渣原料，则要经过开 松和一次或多次除髓，除去其中的蔗髓及其 它机械杂质（通常还经预水解处理）；如为 木材原料，则要经过剥皮、除节、切片等。
②蒸煮
用高温烧碱液蒸煮，纤维原料发生如下作用： 木素与烧碱作用生成碱木素，树脂被皂成树 脂皂，蜡质 被乳化，三者均被溶解，大部分 被除去，使纤维得到分离；纤维细胞发生膨 润，初生壁被破坏，浆粕 反应性能提高；大 部分半纤维蒸煮素直接溶解在碱液中，并水 解成戊糖；纤维素发生碱性氧化降解，聚合 度降低。
酸处理：其目的是降低浆粕的灰分，因为纤 维素与水溶液接触时带负电荷，能吸附各种 金属离子，当浆料中加入酸，能将纤维素吸 附的金属离子置换出来，生成可溶性的金属 盐而被除去，从而降低浆粕的灰分。
酸处理可用盐酸或硫酸，而盐酸的效果较好， 因为生成的氯化物比硫酸盐有更大的溶解度。 酸处理时，通常用酸量为2～3（以绝干浆重 量计），时间1小时，温度为常温。
半纤维素含量高，影响到其后的浸渍、老 成、黄化、过滤、熟成等工艺过程，也降 低了成品纤维的品质。
2．灰分
主要成分是SiO2、铁、镁、钙等
它们使黏胶的黏度增高，并能与酸生成不溶性 盐如CaSO4，MgSO4，从而降低酸浴的透明度 或堵塞喷丝头，而且硅酸盐颗粒易将纤维切断， 降低纤维的强力；灰分中的铁、铜、锰等能加 速碱纤维素的老成降解，使工艺不稳定，最终 影响黏胶纤维的强度和色泽。
54～60
1.04～1.12 0.68～0.77 0.34～0.40 1.05～1.20
40～50
强力纤维
1.12～1.16 1.11～1.18 0.30～0.34 1.40～1.50
370～400
一、浆粕
（一）浆粕的结构特点
木浆、棉浆和草 生产黏胶纤维的主要原料是木浆和棉浆
α－纤维素（也称为甲种纤维素，简称甲 纤）、β－纤维素、γ－纤维素。
≥90
≥89
多缩戊糖/%
≤4
≤4
黏度/10-4Pa•s
180～220
170～230
树脂、脂肪/%
≤0.4
≤0.5
灰分/%
≤0.12
≤0.15
白度/%
≥90
≥85
尘埃度：500g 绝干浆板中尘埃点个数
3mm2 以下（个）
≤80
≤100
3～5mm2 以下（个）
≤2
≤4
大尘埃：大于 5mm2 的尘埃
不许有
预水解方法分为水预水解、酸预水解和汽预 水解。
①水预水解：纤维原料在蒸煮前先在加压条 件下用清水蒸煮，由于原料中原有的和在水 解过程中生成的有机酸的作用，就有选择性 地将半纤维素进行了水解，实际上是一次用 有机酸进行的预蒸煮。例如蔗渣的水预水解 的温度通常为160℃～170℃，浴比为1： 3～4，水解时间 2～3小时。
品
400～550
≤160
400～550