粘胶纤维行业新技术新产品的发展现状及趋势II

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邱有龙约6856字

4当前普遍关心的技术问题分析

4. 1二次浸渍工艺

二次浸渍的U的主要是节省化工料，降低成本，在技术上是降低碱纤维素的游离碱浓度，同时也降低半纤维素含量，在黃化过程中能适当减少二硫化碳的投入量，制得的粘胶中碱纤比也较小，约为0.5左右，也可降低纺丝时的硫酸耗量。据了解，国内大多数粘胶短纤维生产线都采用二次浸渍工艺。

二次浸渍工艺是20世纪60年代由芬兰某公司首先提岀的，但在欧洲并没有推广应用。Lenzing(兰精)公司始终没有赞同此工艺,原因是该公司以樺木为原料，用亚硫酸盐法自制溶解浆，浆粕质量好，采用湿浆连续投料，一次浸渍，压榨过程中能控制碱化反应，碱纤维素组成较高，游离碱的含量低。压液过滤效果好,能除去纤维等杂物,再用透析法除去半纤维素。浸渍液清晰,色泽浅，铁及其他杂质含量低。碱纤维素粉碎度较好。黃化制得的粘胶中碱纤比较高，约为0.7左右，因而粘胶熟成度稳定，黏度也较高，控制在50 s以上，可纺性好,纤维强度和伸长度等指标均符合国际市场的要求，因此认为没有必要采用二次浸渍工艺。据国内用户反应，用兰精公司产品纺制的纯粘胶短纤纱质量高，条干均匀，可纺性好，产品销售价格也较高。

1989年,Maurer (毛雷尔)公司为原九江化纤厂设计了年产2万t的粘胶短纤维生产线，以棉浆为原料，采用间隙投料，浸渍定时、定量,控制浆粥浓度，然后将浆粥送入辅助浸渍桶继续浸渍，采用连续网式压榨和粉碎，在两次网压之间用150 g/L 的稀碱液喷淋碱纤维素，洗去其中的游离碱，降低了碱含量，可是在黃化时二硫化碳的投入量仍然需要35%左右，其至超过，如果少加，溶解和过滤就会发生困难。

浆粕浸渍是粘胶纤维生产的头道丄序，其中有工艺问题和设备问题。浆粕浸渍应控制浸渍碱液、浆粥浓度、碱化反应，以达到压榨倍数（压榨度）和粉碎度均衡一致。浸渍碱液的浓度、温度和纯净度极为重要，纤维素的碱化过程在理论上只需1, 2 min即能完成,但是纤维素的膨润、半纤维素的溶出需要较长时间,还要降低碱纤维素中游离碱的含量。如果浸渍碱液含有过多的膨润纤维、半纤维素或是铁、灰等朵质，压榨就会发生困难。山于木浆和棉浆有所区别，每个工厂的压榨倍数因不同的生产技术而各异,一般为1?2.8 , 1?3.2。碱纤维素中碱的含量以16%为宜。过度压榨，碱含量偏低，会在纺丝阶段出现疵点。碱纤维素的粉碎度应尽量细，无颗粒硬块,密度约150 , 180 g/L,用于粘胶长丝时以100 , 130 g/L为宜。如果为了增加投料量，将碱化温度提高到50 , 55 ?，将不能获得合格的碱纤维素，因为温度和产量不呈正比。

4. 2减少黃化副反应

黄化要求反应完全，提高酯化度，减少副反应，二硫化碳用量应适当合理，以获得过滤性能好、具有良好可纺性的粘胶。黄化机实施全自动控制，要做到减少黄化副反应，必须从碱纤维素的质量抓起。黃化机设备应满足工艺要求，达到较高的真空度, 空机内不应积存水，夹套调温水能正确调节温度。黃化工艺的关键是根据碱纤维素的组成，正确设定黄化反应温度、压力、时间、二硫化碳添加量、碱液添加量、碱液浓度以及搅拌速度等各项参数，其中反应温度、圧力和时间的变化必须保持一致。要消除大颗粒凝胶粒子，黃化出料后应立即进行粗打碎和细打碎，保持低温溶解均匀。

经兰精公司实验，黃化机的容量和装料量之间也存在一定的关系，装料不宜太满, 需要有一定的空间，否则影响二硫化碳与碱纤维素的气相反应速率和效果。

我国现有的粘胶短纤维生产线大都采用毛雷尔式或兰精式大型黄化机、干法黃化全程自动控制。每批中纤料量有2 500、3 000和3 500 kg等3种设备，现在的装料量大都超过设讣额定限量。用于粘胶长丝的黃化机每批屮纤料量不宜过

大,660 kg或700 kg为宜,但据了

解，口前超量投料现象较普遍。

4. 3粘胶过滤性能

粘胶的过滤性能是验证黃化和溶解质量的直观方法，可用KW值来表示。年产3 万t 的粘胶短纤维生产线的正确配置应为两道KKF过滤机（头道9台,2道6台，废胶过滤2台），可满足生产要求。如果通不过，则说明粘胶质量太差，或者KKF过滤机的质量有问题。如在头道KKF过滤机之前需再加板框过滤机过滤，就说明粘胶性能很差。板框过滤机的拆台换布频繁，既浪费粘胶、增加排污，乂消耗能量、增加成本。废粘胶应全部回收稀碱液，用于配制溶解碱液，原液车间可以做到少排放或基本不排放废粘胶。

KKF过滤机的关键在于活塞行程和滤网的安装不能有短路和漏胶,要保证粘胶的过滤量，过滤网是兰精公司的专利产品,特制的规格和结构。正常情况下，过滤网使用3 , 6个月需用热碱液清洗，一副网的使用寿命至少为1年。在KKF过滤机前应安装篮式预过滤器，并及时清理。

我国粘胶长丝的过滤基本都采用3道板框过滤机过滤,也有将头道过滤改为KKF过滤机，保留后两道板框过滤机的。

德国Enka（恩卡）公司生产粘胶长丝，配备两道板框过滤机就能正常生产,每道滤机除了用化纤毡、细布之外，必须要用2层棉浆板。棉浆板滤材是葡萄糖基未经反应的特制棉纤维素，屮纤含量高，吸碱值和膨润度低，反应性能儿乎为零。滤材的更换周期为2 , 3个月，粘胶过滤速度不要求快,原液车间基本能做到不排废粘胶。连续纺丝机的喷丝头更换周期为120天,最长达150天。

意大利Rieti人造丝工厂采用FE\DA（芬达）预敷PVC小颗粒自动过滤机作为头道粘胶过滤，效果良好，再用板框过滤机，用6层滤材，其中两层是棉浆粕，作为笫2 道和第3道过滤，可满足粘胶长丝的质量要求。芬达滤机的关键在于PVC颗粒的密度和预敷技术，将一定密度的PVC颗粒与相同密度的碱水均匀混合成为悬浮液，然后输送到每个盘上作为滤层，滤层必须均匀铺满PVC颗粒并有一定厚度，不留死角。在碱水除去

后，将PVC颗粒与粘胶混合输送到滤层上，首次输送的含有PVC颗粒的粘胶应进行反复循环过滤，直到粘胶中不再含有PVC颗粒时才能输送至下道工序。PVC 颗粒的输送速率和芬达滤网的直径经过了周密的设讣和计算,不能轻易改变。当过滤压差达到设定值时，进行自动反洗，回收PVC颗粒，整个丄艺过程为全自动控制。过滤后的粘胶可纺性好，意大利连续纺丝机的喷丝头更换周期为90天。

奥地利St. Poelten Glanzstoff公司的粘胶长丝工厂采用两道板框过滤机，后来头道过滤改用KKF过滤机，笫2道过滤仍保留板框过滤机，以棉浆粕为滤材，纺丝机喷丝头的更换周期为90天。

4. 4粘胶的可纺性

纺丝机喷丝头的讣划更换周期和非讣划更换率是判断粘胶可纺性的依据，但良好的可纺性并不等于就能生产出优质的粘胶纤维。粘胶质量不合格及纺丝浴的弊病会使喷丝孔堵塞而产生疵点。喷丝头的材质、孔径形状和光洁度极其重要，不可忽视。理想的喷丝头计划更换周期为:粘胶短纤维纺丝机为200 , 300 h,粘胶长丝纺丝机为90 , 120天。喷丝头的非计划更换率按每天24 h计，两者都应？0.2% , 0. □%<>现在国内普遍山于浆粕质量较差以及工艺控制波动频繁等原因，都未能达到上述的技术水平，纺丝机频繁更换喷丝头，因而经常产生较多的废胶和废丝。

4. 5纺丝牵伸倍数和牵伸方式

粘胶自喷丝头喷出后至第一受丝机构之间的拉伸是缓慢进行的，纺丝牵伸倍数的设定应按不同产品而异。半连续离心式纺丝机粘胶长丝的缓伸为正值，而粘胶短纤维的缓伸值设定为负值，如负值较大，有利于在二浴里得到较大的牵伸，反之则小。纤维的总牵伸率和牵伸分布，包括缓伸段都应经过工艺讣算，因为它决定了纤维素的大分子排列和结晶度，最终在成品上表

现为不同的强度、钩接强度和伸长度。

牵伸方法的不同决定了成品质量。粘胶短纤维有这样一种牵伸方法，即纺丝的丝条