一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺的制作方法

1.本发明涉及一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，属于纺织技术相关领域。


背景技术：

2.腈纶纱线是聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85％的丙烯腈共聚物制成的合成纤维，其性能很像羊毛，所以叫“合成羊毛”；腈纶在内部大分结构上很独特，呈不规则的螺旋形构象，且没有严格的结晶区，但有高序排列与低序排列之分，由于这种结构使腈纶具有很好的热弹性，腈纶密度小，比羊毛还小，织物保暖性好，腈纶纱线的特点是耐日光性与耐气候性很好，吸湿差，染色难，纯粹的丙烯腈纤维，由于内部结构紧密，服用性能差；为满足面料样色多样化的需求，为了更好的提升腈纶纱线的性能，需要对其进行改进，基于此，企业研发了一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，能够满足腈纶纱线颜色多样性的需求，也增强了腈纶纱线的色牢度，不易掉色。
4.本发明的技术解决方案是这样实现的：一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，包括如下步骤，
5.s 1，将丙烯腈、第二单体、第三单体、硫氰酸钠以及环保色料按比例计量混合、调温后放入调配桶；
6.s2，将引发剂和浅色剂称量后用旋流液封加料斗加入调配桶内，经过调配桶调配后，以连续、稳定的流量注入试剂混合桶；
7.s3，在试剂混合桶内加入经准确计量后的分子量调节剂，充分搅拌混合调温后，用计量螺杆泵连续送入聚合釜进行聚合反应，完成纺丝原液的制备；
8.s4，完成聚合反应后的原液用齿轮泵送入真空脱泡塔，脱除原液中的气泡；
9.s5，脱泡后的原液送入多级混合罐并加入消光剂和荧光增白剂，然后经热交换器进行调温，再经过滤去除杂质后，送入纺丝机；
10.s6，纺丝机根据预先设定的标准进行纺丝，得到高色牢度纺腈纶纱线；
11.s7，对等到的高色牢度纺腈纶纱线进行后加工处理，包括拉伸、水洗、上油、干燥致密化、热定型、卷曲和打包工序。
12.作为优选的一种方案，在步骤s1中，所述第二单体选用丙烯酸甲酯、甲基丙酸甲酯、醋酸乙烯或丙烯酰胺中的一种。
13.作为优选的一种方案，在步骤s1中，所述第三单体选用丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、亚甲基丁二酸、甲基丙烯泵磺酸钠中的一种。
14.作为优选的一种方案，在步骤s1中，所述丙烯腈、第二单体、第三单体的用量占比为，丙烯腈占88％-95％，第二单体占4％-10％；第三单体占0.3％-2％。
15.作为优选的一种方案，在步骤s2中，所述引发剂选用偶氮二异丁腈，其用量为第二
单体和第三单体总质量的0.2％-0.8％；所述浅色剂选用二氧化硫脲。
16.作为优选的一种方案，在步骤s3中，所述分子量调节剂选用异丙醇。
17.作为优选的一种方案，在步骤s3中，所述聚合釜中聚合反应的温度控制在70-78℃，时间为1.5-2小时，聚合反应后的聚合物平均分子量控制在60000-80000，聚合物中总单体浓度控制在17％-21％。
18.作为优选的一种方案，在步骤s7中，拉伸工序中，拉伸温度控制在55-65℃，其拉伸倍数通过预热浴的低倍拉伸1.5-2.5倍和沸水或蒸汽拉伸4-6倍两步完成；
19.水洗工序中，水温控制在50-100℃；
20.上油工序中，高色牢度纺腈纶纱线的上油率控制在0.1％-0.7％；
21.干燥致密化工序中，分四区控温，各区温度依次为：130-160℃、120-145℃、100-130℃和90-110℃；干燥时间为小于等于15分钟；
22.热定型工序中，定型时间控制在10-20分钟；
23.卷曲工序中，卷取温度控制在65-70℃。
24.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
25.本发明的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，通过将环保色料加入纺丝原液中，实现纱线的原液着色，从源头上来进行腈纶纱线的染色，采用这样的加工方式解决了原本腈纶纱线染色难的问题，能满足不同色彩的需求，减少了后期纱线的后整理染色工序，进一步的响应了国家环保的要求，不论从纱线加工还是环保方面来看，都有利于企业的发展。
附图说明
26.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
27.附图1为本发明的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺的流程示意图。
具体实施方式
28.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式；基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围
29.下面结合附图来说明本发明。
30.实施例一
31.如附图1所示为本发明所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，包括如下步骤，
32.s 1，将丙烯腈、第二单体、第三单体、硫氰酸钠以及环保色料按比例计量混合、调温后放入调配桶；
33.第二单体的作用是:降低聚丙烯腈的结晶性，增加纤维的柔软性，提高纤维的机械强度、弹性和手感，提高染料向纤维内部的扩散速度，在一定程度上改性纤维的染色性，所述第二单体选用丙烯酸甲酯、甲基丙酸甲酯、醋酸乙烯或丙烯酰胺中的一种；
34.第三单体的作用：是引入一定数量的亲染料基团，以增加纤维对染料的亲和力，可以制得色谱齐全、颜色鲜艳、染色牢度好的纤维，并使纤维不会因热处理等高温过程而发黄，所述第三单体选用丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、亚甲基丁二酸、甲基丙烯泵磺酸钠中的一种；
35.所述丙烯腈、第二单体、第三单体的用量占比为，丙烯腈占88％-95％，第二单体占4％-10％；第三单体占0.3％-2％；
36.s2，将引发剂偶氮二异丁腈和浅色剂二氧化硫脲称量后用旋流液封加料斗加入调配桶内，经过调配桶调配后，以连续、稳定的流量注入试剂混合桶；所述引发剂其用量为第二单体和第三单体总质量的0.2％-0.8％；
37.s3，在试剂混合桶内加入经准确计量后的分子量调节剂异丙醇，充分搅拌混合调温后，用计量螺杆泵连续送入聚合釜进行聚合反应，完成纺丝原液的制备；所述聚合釜中聚合反应的温度控制在70-78℃，时间为1.5-2小时，聚合反应后的聚合物平均分子量控制在60000-80000，聚合物中总单体浓度控制在17％-21％；
38.s4，完成聚合反应后的原液用齿轮泵送入真空脱泡塔，脱除原液中的气泡；纺丝原液在输送过程中或在机械里作用下会混入气泡，较大的气泡通过喷丝孔会造成纺丝中断、产生毛丝或者形成浆块堵塞喷丝孔，较小的气泡会通过喷丝孔而留在纤维中，造成气泡丝，在拉伸时易断裂或影响成品丝的强力，所以纺丝前必须把原液中的气泡脱除；
39.s5，脱泡后的原液送入多级混合罐并加入消光剂和荧光增白剂，然后经热交换器进行调温，再经过滤去除杂质后，送入纺丝机；脱泡后的浆液需要经过热交换器调至一定温度，目的是稳定纺丝浆液的粘度，以有利于过滤和纺丝，过滤主要是除去混合浆液中的各种机械杂质，以保证纺丝的顺利进行；
40.s6，纺丝机根据预先设定的标准进行纺丝，得到高色牢度纺腈纶纱线；
41.s7，对等到的高色牢度纺腈纶纱线进行后加工处理，包括拉伸、水洗、上油、干燥致密化、热定型、卷曲和打包工序；
42.拉伸工序中，拉伸温度控制在55-65℃，其拉伸倍数通过预热浴的低倍拉伸1.5-2.5倍和沸水或蒸汽拉伸4-6倍两步完成，随着总拉伸倍数的提高，纤维强度上升，延伸度下降，大分子去向提高，总拉伸倍数要求控制在10倍以上，才能得到要求的强度、延伸度、手感和光泽；
43.水洗工序中，由凝固浴或预热浴出来的丝束中含有一定量的溶剂，如果不把这部分溶剂去除，不仅使纤维手感粗硬，色泽灰暗，而且在以后的加工中纤维发粘，不易梳分，干燥和热定型时容易发黄，并严重影响染色，为了保证纤维质量和后加工的顺利进行，一般要求水洗后纤维上残余溶剂含量不超过0.1％；随着水洗温度的提高，纤维溶胀加剧，有利于丝条中溶剂分子向水中扩散，同时也有利于水向丝束渗透已达到洗净的目的，水温控制在50-100℃；
44.上油工序中，上油的目的是为了提高纤维的平滑性和抗静电性，从而提高可纺性，高色牢度纺腈纶纱线的上油率控制在0.1％-0.7％；
45.干燥致密化工序中，其目的是：初生纤维经拉伸后，超分子结构已经基本形成，但是对于得到的聚丙烯腈纤维而言，由于在凝固浴成型过程中溶剂之间的相互扩散，使纤维找那个存在为数众多、大小不等的空洞及裂隙结构，由于这种结构的存在，造成纤维的透光
率低，染色均匀性及物理机械性能差，因此，必须通过干燥去除纤维中的水分，使纤维中的微孔闭合，而空洞及裂隙变小或部分消失，使其结构致密、均匀，以制得具有实用价值的高质量腈纶；在实际生产中，干燥温度可分区控制，并随过程的延续逐步降低，分四区控温，各区温度依次为：130-160℃、120-145℃、100-130℃和90-110℃；干燥时间为小于等于15分钟；
46.热定型工序中，其目的是：经干燥致密化后，纤维的结构均匀性和形态稳定性还较差，主要表现在沸水收缩率较高、强度、延伸度、钩强、钩伸较低，染色均匀性差，有时甚至出现皮芯明显色差，因此，必须通过热定型进一步改善纤维的超分子机构，进而改性纤维的机械性能，提高其尺寸稳定性和纺织加工性能，热定型时间控制在10-20分钟；
47.卷曲工序中，其目的是为了增加腈纶自身及其与棉、毛混纺时的抱合力，改善纺织加工性能，提高纤维的柔软性、弹性和保暖性，卷曲度取决于纤维的用途；要得到一定的卷曲效果，卷曲温度必须达到纤维玻璃化问题以上，卷取温度控制在65-70℃。
48.本发明的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，通过将环保色料加入纺丝原液中，实现纱线的原液着色，从源头上来进行腈纶纱线的染色，采用这样的加工方式解决了原本腈纶纱线染色难的问题，能满足不同色彩的需求，减少了后期纱线的后整理染色，进一步的响应了国家环保的要求，不论从纱线加工还是环保方面来看，都有利于企业的发展。
49.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤，s 1，将丙烯腈、第二单体、第三单体、硫氰酸钠以及环保色料按比例计量混合、调温后放入调配桶；s2，将引发剂和浅色剂称量后用旋流液封加料斗加入调配桶内，经过调配桶调配后，以连续、稳定的流量注入试剂混合桶；s3，在试剂混合桶内加入经准确计量后的分子量调节剂，充分搅拌混合调温后，用计量螺杆泵连续送入聚合釜进行聚合反应，完成纺丝原液的制备；s4，完成聚合反应后的原液用齿轮泵送入真空脱泡塔，脱除原液中的气泡；s5，脱泡后的原液送入多级混合罐并加入消光剂和荧光增白剂，然后经热交换器进行调温，再经过滤去除杂质后，送入纺丝机；s6，纺丝机根据预先设定的标准进行纺丝，得到高色牢度纺腈纶纱线；s7，对等到的高色牢度纺腈纶纱线进行后加工处理，包括拉伸、水洗、上油、干燥致密化、热定型、卷曲和打包工序。2.如权利要求1所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s1中，所述第二单体选用丙烯酸甲酯、甲基丙酸甲酯、醋酸乙烯或丙烯酰胺中的一种。3.如权利要求1所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s1中，所述第三单体选用丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、亚甲基丁二酸、甲基丙烯泵磺酸钠中的一种。4.如权利要求1所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s1中，所述丙烯腈、第二单体、第三单体的用量占比为，丙烯腈占88％-95％，第二单体占4％-10％；第三单体占0.3％-2％。5.如权利要求1所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s2中，所述引发剂选用偶氮二异丁腈，其用量为第二单体和第三单体总质量的0.2％-0.8％；所述浅色剂选用二氧化硫脲。6.如权利要求1所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s3中，所述分子量调节剂选用异丙醇。7.如权利要求1所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s3中，所述聚合釜中聚合反应的温度控制在70-78℃，时间为1.5-2小时，聚合反应后的聚合物平均分子量控制在60000-80000，聚合物中总单体浓度控制在17％-21％。8.如权利要求7所述的一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，其特征在于：在步骤s7中，拉伸工序中，拉伸温度控制在55-65℃，其拉伸倍数通过预热浴的低倍拉伸1.5-2.5倍和沸水或蒸汽拉伸4-6倍两步完成；水洗工序中，水温控制在50-100℃；上油工序中，高色牢度纺腈纶纱线的上油率控制在0.1％-0.7％；干燥致密化工序中，分四区控温，各区温度依次为：130-160℃、120-145℃、100-130℃和90-110℃；干燥时间为小于等于15分钟；热定型工序中，定型时间控制在10-20分钟；卷曲工序中，卷取温度控制在65-70℃。

技术总结
本发明公开了一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，包括如下步骤，S1，将丙烯腈、第二单体、第三单体、硫氰酸钠以及环保色料按比例计量混合、调温后放入调配桶；S2，调配桶调配后，注入试剂混合桶；S3，完成纺丝原液的制备；S4，脱除原液中的气泡；S5，进行调温，过滤去除杂质，送入纺丝机；S6，纺丝机进行纺丝；S7，对等到的高色牢度纺腈纶纱线进行后加工处理；本发明通过将环保色料加入纺丝原液中，实现纱线的原液着色，从源头上来进行腈纶纱线的染色，采用这样的加工方式解决了原本腈纶纱线染色难的问题，能满足不同色彩的需求，减少了后期纱线的后整理染色工序，响应了国家环保的要求，不论从纱线加工还是环保方面来看，都有利于企业的发展。的发展。的发展。


技术研发人员：施乐剑 陆群英
受保护的技术使用者：苏州泰能纺织科技有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/7/27