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时间:2019-05-10
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1、第六章粘胶长丝的生产1粘胶纤维是最先实现工业化生产的纤维之一,由于其良好的性能和低廉的成本,首先获得迅速发展。粘胶长丝生产过程为:粘胶制备,纺丝,后处理,后加工四大类。粘胶制备是将纤维素溶解的过程,制成纤维素溶液粘胶过程包括;浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合、过虑、脱泡和熟成等步骤。2纺丝:粘胶通过喷丝孔喷入酸浴中凝固,再生出纤维的过程。后处理:洗去丝条上的各类杂质。后加工:丝的整理过程3第一节碱纤维素的制造一、混粕1、什么是浆粕:由木材或棉短绒等天然植物纤维为原料,精制而成的纸板,主要成分是甲种纤维素。2、混粕的目的:减少或消除浆粕质量差
2、异造成的影响。使生产工艺稳定、连续、正常。4二、浸渍1、定义:浆粕浸在18%左右的烧碱溶液中,生成碱纤维素,同时使浆粕中的半纤维素(分子量较小的纤维素)和其他杂质溶出。2、方法:间歇式和连续式三、压榨和粉碎1、压榨:1)目的:压出多余的碱,同时把半纤维素和杂质分离,以提高碱纤维素的纯度52)碱纤维素组成的控制:用压榨倍数来控制(一般压榨倍数控制在3左右)压榨后碱化纤维素的组成:甲种纤维素30%,烧碱含量17%2、粉碎1)目的:增加表面积,有利于老成过程中与空气中的氧接触,使老成、黄化均匀。2)方法:先撕碎后细磨。63)粉碎程度判断:定积重量来表示。
3、定积重量:指碱纤维素粉碎后,单位体积的重量。一般以克/升表示。粉碎效果越好,定积重量越小,表面积越大。浸渍、压榨和粉碎可在浸压粉碎联合机上进行。四、老成1、定义:碱纤维素与空气中的氧发生作用,使粘度下降,这个过程称为老成。2、作用:使纤维素与空气中的氧发生作用,纤维素的聚合度从800到1000降到400左右,粘度下降到工艺要求,再经黄化制得粘度合格的粘胶。73、方法:高温(45℃以上)中温(30~40℃)常温(18~25℃)间歇式:小规模厂连续式:大工厂化学老成:加入氧化剂,缩短老成时间五、黄化1、定义:碱纤维素与CS2反应,生成纤维素磺酸钠的过程
4、。82、原理:碱纤维素+CS2→纤维素磺酸钠+水副反应:NaOH+CS2→NaCS2+NaCO3+H2O纤维素磺酸钠为白色固体,由于副反应产物的存在,颜色会变深,纤维素磺酸钠在稀碱中呈胶状,生产中利用这一性质制成粘胶。93、工艺:1)碱纤维素的加入量:根据黄化机生产能力而定2)黄化溶解液的浓度及加入量在黄化前加入溶解碱液进行预碱化,其作用是使纤维素进一步膨胀,有利于黄化反应的进行。溶解碱液浓度根据粘胶组成中的含碱量定,加碱后,甲种纤维素含量降至20%~22%。3)二硫化碳加入量:通常控制在甲种纤维素含量的32~36﹪104)机台真空度:抽真空有利于
5、二硫化碳成气化状态,渗透到碱纤维素中,减少副反应,通常控制在600mmHg以上。5)黄化温度:湿法黄化初温:17~20℃终温:24~28℃6)二氧化钛加入量作为消光剂:①半消光:甲种纤维素的2.5%②全消光:甲种纤维素的1.0%11六、制胶1、纤维素磺酸钠的后溶解1)后溶解:①定义:将初溶后的纤维素磺酸钠进一步溶解在稀碱液或软水中,制成粘胶。②时间:一般控制在2~4hr在范围内③温度:一般控制在15℃2)混合:①目的:减少粘胶质量的波动②方法:间歇式和连续式2、过滤和脱泡1)过滤2)脱泡:静置脱泡&连续脱泡123、粘胶熟成和纺丝供胶1)熟成的定义:
6、粘胶在一点温度下,放置一定时间,其凝固力得到提高,达到抽丝要求的粘度。这个过程称为粘胶的熟成。2)化学反应:水解反应和皂化反应。纤维素磺酸钠+H2O→纤维素磺酸钠+CS2+NaOH纤维素磺酸钠+NaOH→纤维素+Na2CO3+Na2S2033)粘胶丝熟成过程中各项性能指标的变化①熟成度的变化:熟成时间越长,粘胶凝聚程度越高,熟成度愈高。②粘度变化:一开始急剧下降,后逐渐回升要求1314第二节粘胶长丝纺丝一、粘胶长丝成形1、原理:粘胶在酸浴中起化学反应,凝固脱水产生连续丝条,这一过程为成形过程。其化学反应如下:纤维素磺酸钠+H2SO4→纤维素+CS2
7、+NaHSO4NaOH+H2SO4→NaSO4+H2O15二、纺丝工艺控制1、酸浴的控制:1)硫酸含量要适中,过高会使纤维成形过快,影响丝的强度和伸度,过低造成成形不良,一般控制在123~135g/L2)ZnSO4的作用:一般控制在15~10g/L,延缓再生凝胶作用,延缓再生时间,有利于牵伸。3)Na2SO4的作用:含量控制再260g/L左右,使粘胶脱水,更均匀凝固,并缓冲H2SO4的强烈作用。4)酸浴循环量:一般控制再35~45升/锭分2、浸长:浸长的变化会使成形条件发生变化,影响产品品质量,一般控制在2.4~3.5m1617第三节粘胶长丝后处理
8、和干燥一、后处理的溶液1、脱硫液及其作用:1)作用:纺丝成形后的丝饼表面含许多含硫杂质,如残留在丝条上,会造成纤维发硬,外
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