根據(jù)紡絲工藝的特點(diǎn),目前的氨綸生產(chǎn)工藝路線有溶液干法、溶液濕法、反應(yīng)紡、熔融紡四種。以下就幾種工藝的技術(shù)特點(diǎn)及產(chǎn)品特點(diǎn)作一比較:
1.溶液干法
聚醚二醇與二異氰酸酯以1:2的摩爾比在 的反應(yīng)溫度及時(shí)間條件下形成預(yù)聚物,預(yù)聚物經(jīng)溶劑溶解后,再加入二胺進(jìn)行鏈增長(zhǎng)反應(yīng),形成嵌段共聚物溶液,再經(jīng)加入助劑后混合、過(guò)濾、脫泡等工序,制成性能均勻一致的紡絲原液。然后用計(jì)量泵定量均勻地壓入噴絲頭,紡絲液從噴絲板毛細(xì)孔中被擠出形成絲條細(xì)流,進(jìn)入紡絲甬道。甬道中充有熱空氣(或熱氮?dú)?,使絲條細(xì)流中的溶劑迅速揮發(fā),并被空氣(或氮?dú)?帶走,絲條濃度不斷 直至凝固,同時(shí)氨綸一般為復(fù)絲,在凝固前經(jīng)過(guò)加捻器將其抱合, 后上油,卷繞成 的卷裝。
干法紡絲是目前世界上應(yīng)用 廣泛的氨綸紡絲方法。干法紡絲產(chǎn)量約為世界氨綸總產(chǎn)量的80%。其纖度為1.1-123tex,紡絲速度一般為200~600 m/min,有的甚至可高達(dá)1200 m/min。干法紡絲工藝技術(shù)成熟,制成的纖維質(zhì)量和性能都很好。杜邦、拜耳、東洋紡等及國(guó)內(nèi)大部分廠家均采用溶液干法紡絲技術(shù)。
2.溶液濕法
首先用聚酯型二醇與二異氰酸酯以干法紡絲類似的方法制成嵌段共聚物溶液,溶液經(jīng)紡前準(zhǔn)備,送至紡絲機(jī),通過(guò)計(jì)量泵壓入噴絲頭。從噴絲板毛細(xì)孔中壓出的原液細(xì)流進(jìn)入凝固浴。凝固浴以溫水(90℃以下)為凝固介質(zhì),原液細(xì)流中的溶劑向凝固浴擴(kuò)散,原液細(xì)流中聚合物的濃度不斷 ,形成纖維,再經(jīng)洗滌干燥后進(jìn)行卷繞。
濕法紡絲速度一般為5~50 m/min,纖度0.55-7.7dtex。濕法紡絲工藝流程復(fù)雜,裝置設(shè)備投資費(fèi)用大,紡絲速度較低,生產(chǎn)成本高。該法已逐漸被淘汰。目前濕法紡絲的產(chǎn)量約占氨綸總產(chǎn)量的10%左右。
3.反應(yīng)法
反應(yīng)紡絲法亦稱化學(xué)紡絲法,由紡絲液轉(zhuǎn)化成固態(tài)纖維時(shí), 經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)或用化學(xué)反應(yīng)控制成纖速率。反應(yīng)紡絲法由單體或預(yù)聚物形成高聚物的反應(yīng)過(guò)程與成纖過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。將兩端含有二異氰酸酯的聚醚或聚酯預(yù)聚物溶液,經(jīng)噴絲頭壓出進(jìn)入凝固浴,與凝固浴中的鏈增長(zhǎng)劑反應(yīng),生成初生纖維。初生纖維卷繞后還應(yīng)在加壓的水中進(jìn)行硬化處理,使初生纖維內(nèi)部未起反應(yīng)的部分進(jìn)行交聯(lián),從而轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂腥S結(jié)構(gòu)的聚氨酯嵌段共聚物。
反應(yīng)紡絲法的紡絲速度一般為50~150 m/min,纖度為0.56~38 tex。該法因工藝復(fù)雜,紡絲速度低,生產(chǎn)成本高,設(shè)備投資大等問(wèn)題也逐漸被淘汰。目前世界上反應(yīng)紡絲的產(chǎn)量占氨綸總產(chǎn)量的10%左右。
4.熔融法
熔融紡絲法是利用高聚物熔融的流體進(jìn)行纖維成形的一種方法。熔融紡絲只能適用于熱穩(wěn)定性良好的聚氨酯嵌段共聚物,如由4,4-甲撐二苯二異氰酸酯和1,4-丁二醇縮聚所獲得的聚氨酯嵌段共聚物等。紡絲溫度為160~220℃,紡絲速度一般為200~800 m/min。氨綸的熔體紡絲主要經(jīng)切片干燥→熔融→熔體細(xì)流形成→冷卻→延伸→卷繞6步完成。由于在高溫?cái)D出過(guò)程中會(huì)有一些大分子降解,因此在擠出設(shè)備中還要添加 的交聯(lián)劑,使含有活性的-NCO端基的分子鏈再重新連接起來(lái)。
由于熔融紡絲的工藝特點(diǎn),其產(chǎn)品的斷裂伸長(zhǎng)率可以達(dá)到很高,但由于分子間作用力相對(duì)于其他方法生產(chǎn)的產(chǎn)品低,造成回復(fù)力小,彈性恢復(fù)差。所以熔融紡氨綸絲還僅能用于襪子等要求較低的用途,并且由于氨綸切片價(jià)格偏高,因此推廣受到限制。
但是,我們也應(yīng)該看到熔融紡氨綸絲在投資成本、 方面的優(yōu)勢(shì),如果能解決彈性恢復(fù)差的缺點(diǎn),必將具有較高的競(jìng)爭(zhēng)力,事實(shí)上,近幾年,國(guó)外如鐘紡等公司通過(guò)改進(jìn)交聯(lián)劑等已在熔融紡氨綸方面占有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),在某此方面已能與干法紡氨綸相媲美。因此國(guó)內(nèi)廠商在大力發(fā)展干法紡的同時(shí),應(yīng)該持續(xù)加強(qiáng)熔融紡方面的研發(fā)投入,接近 氨綸技術(shù)發(fā)展的前沿。
氨綸包覆紗生產(chǎn)流程
全機(jī)分為氨綸絲喂入、拉伸包覆和松馳卷取三部份。工作時(shí),上下2組空心錠子在龍帶帶動(dòng)下,以相反方向回轉(zhuǎn)達(dá),空心錠子上的外包覆絲由于其回轉(zhuǎn)而被引出、加捻,并包覆在從空心錠子中穿出的氨綸芯絲上。包覆紗經(jīng)引紗輥、往復(fù)導(dǎo)紗器 后被卷繞成平行筒子。
氨綸絲——牽伸——卷取——平行筒子
錦綸絲-落筒---加捻--卷取——平行筒子-
包覆紗機(jī)鋁合金筒管