一种高白度粘胶短纤维的精练漂白工艺

2023-01-15

粘胶纤维, 又叫人造丝、冰丝, 人造纤维的一个主要品种。由天然纤维素经碱化而成碱纤维素, 再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯, 溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶, 粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序后即成粘胶纤维。人造纤维织物是指以人造纤维纯纺或混纺交织的织物, 主要是粘胶纤维织物 (简称粘纤织物) , 也有少量醋酯纤维、富强纤维、铜氨纤维织物。本文将对高白度粘胶短纤维进行论述, 结合笔者的生产经验, 探讨一种改良后的高白度粘胶短纤维的精练漂白工艺。

一、粘胶短纤维的后处理方式

粘胶短纤维呈白色短纤维状, 其相对密度为1.5~1.57, 燃点为235℃, 自燃点为462℃, 强度为2.8~3.5c N/dtex, 某些性质与天然棉花极为相似, 如吸湿性好、透气性好、易染色、抗静电、易于纺织加工。用途用于纺制中长织物和粗纺呢绒, 既可纯纺、也可混纺, 如纺织涤粘花呢、毛粘花呢、粘锦华达呢、三合一华达呢等。短纤维纺丝机纺出的纤维经集束、塑化拉伸后, 纤维含有一系列杂质, 其中包括丝条所带出的酸性残余浴液、成型过程中生成的胶态硫磺以及附着在纤维上的钙、镁等金属盐类。这些杂质存在对纤维质量及其纺织加工有很大影响, 必须加以清除。目前, 很多生产厂家采用切断后再进行后处理的方法, 其工艺流程为:水洗——脱硫——水洗——漂白——水洗——酸洗——水洗——上油——烘干——打包。要获得稳定高白度粘胶纤维, 就要对各道工序进行严格的控制。

二、高白度粘胶短纤维的精练漂白工艺

1. 水洗:

用清水可洗去纤维上的硫酸、硫酸盐及部分硫磺。每一次化学处理后还需进行水洗, 以除去化学处理药液及生成的杂质。为提高水洗效果, 水洗温度要适当。由于水洗后杂质较多, 影响白度, 所以前两道洗水直接排放, 其余各道洗水回收利用, 并采用逆流方式, 后一道洗水送至前一道使用。此外, 硬水会在纤维上产生粘着的沉淀物, 上油时易生成不溶性钙皂粘附在纤维表面, 所以后处理过程必须使用软水。

2. 脱硫:

附着在纤维上的硫磺会使纤维带有淡黄色, 如果成品纤维的残硫过高, 会影响纤维白度的提高和稳定, 并造成纤维变脆。因此, 残硫量的控制是生产高白度粘胶短纤维不可忽视的。一般纤维表面的硫磺在热水中容易被洗掉, 而内部的胶质硫磺却难以洗去。为此, 需要借助化学药剂。常用的脱硫剂有:Na OH、Na2S及Na2SO3, 它们能和不溶性的硫磺生成可溶于水的多硫化物和硫代硫酸盐而被除去。我车间结合生产经验使用Na2SO3进行脱硫, 浓度要求2.5-3.5g/l, 浴温要求85℃, 残硫量可稳定控制在10mg/100g纤维以内, 脱硫效果良好。

3. 漂白:

由于原料和生产中带入的各种色素, 使纤维的白度较低, 如果要求纤维较白时, 就需要漂白。一般采用次氯酸钠作为漂白剂, 它能氧化色素使纤维变白。用次氯酸钠漂白要严格控制PH值, 漂白浴PH值一般控制在8-10之间, 当PH值6-8时对纤维破坏最为严重, 当PH值>10时纤维损伤较小, 但有色物质也不被氧化, 且会腐蚀机械零件, 白度不高, 达不到漂白要求, 用次氯酸钠漂白时, 有效氯浓度为0.5-1.0g/l, 温度一般控制25-30℃。但在生产中我们发现用单一漂白剂进行漂白, 往往出现白度不高和稳定性不好等问题。因此, 我们尝试了在上油浴中加入双氧水, 附着在纤维上的双氧水进入烘干机, 对纤维进行二次漂白。双氧水浓度控制在4g/l左右, 温度在45℃左右。经过改良后, 次氯酸钠单耗从70-80kg/t降到60-70kg/t, 而且白度也由原来的77-81%稳定提升到80-90%, 效果显著。

4. 酸洗:

酸洗是为了除去纤维在处理过程中生成的不溶性氢氧化铁及其他重金属, 以免影响纤维的质地和外观, 最终影响白度的稳定和提高。常用的酸为盐酸或硫酸等。

5. 上油:

上油的目的在于改善粘胶纤维的纺织加工性能, 调节纤维的表面摩擦力, 使纤维既具有柔软、平滑的手感, 又具有适当的抱合力。纤维的上油率直接影响上油效果, 通常上油率控制在0.15%~0.3%为宜。上油段的员工同时还要控制双氧水浓度, 观察网上纤维的色泽等。

6. 烘干:

纤维在烘干前要先进行脱水, 使含水率由300%-400%降至130%-150%。一般短纤维用轧辊脱水机脱水, 烘干通常采用热风烘干, 烘干速度取决于热空气的温度、湿度、循环速度以及纤维厚度、开松程度。烘干后纤维含水率一般为6%~8%, 产品回潮率控制在8%~13%。在烘干段的员工, 除了要控制回潮率以外, 还要时刻注意有无脏丝、油污丝等, 同时观察纤维的色泽, 及时反馈给淋洗段员工。

7. 打包:

短纤维经烘干和干开棉后, 借助气流或输送带被送人打包机, 打成一定规格的包, 以便运输和储存。成包重量一般为250~300kg。包上应注明生产厂家、纤维规格等级、重量、批号和包号等。打包段的员工, 除了负责打包外, 也要对纤维的色泽等密切观察, 把好产品的最后一关。

8. 其他:

在生产过程中, 要想获得稳定高白度的棉, 还要解决好以下两个因素:污棉和黑点。精炼机产生污棉主要是由于精炼网挂毛后长时间的摩擦、润滑油污染以及排风口冷凝水掉入产品中造成。针对精炼网挂毛及润滑油污染的问题, 我们在管理上实行每日各班专人清理, 并加强巡回检查工作;排风口冷凝水掉入产品中造成污棉的处理方法:在每个排风管口安装接盘并引流至精炼机外。粘胶短纤维中黑点主要来自各浴槽摩擦所脱落的铁屑。针对这些黑点, 可以从以下两方面进行处理:1.定期清洗浴槽、淋洗槽、精炼机网、精炼机的墙板及排风管, 检修时彻底清洗;2.循环泵出口加过滤器, 以减少黑点进入产品中。

三、高白度粘胶短纤维的应用前景

专家预言:环保型、高科技功能型、医疗保健型的产品, 将是未来国际纺织品、服装市场的主角。高白度粘胶短纤维除了具有粘胶短纤维良好的吸湿性、透气性、环保性、自然降解等特性外, 还具有高白度、高洁净度、消光均匀性等特点。行业人士高度关注未来几年化纤行业投资的热门项目, 粘胶纤维行业还可以继续投资扩产, 如高白纤维需求缺口较大。高白纤维主要应用在医疗、卫生等无纺布领域方面, 如包洁巾、纱布等专用材料。此外, 在过滤材料、涂层盖布、香烟滤嘴、婴儿尿布、海绵、塑料磁盘盒内衬、缝纫线、工作服、防护服、医用绷带、医用服装和工业揩布等方面都有着许多潜在的用途。