纤维后加工部分.pptx

三、后加工 聚乙烯醇纤维后加工一般包括：拉伸、热定型、缩醛化、水洗、上油、干燥等工序。生产短纤维还包括丝束的切断或牵切；生产长丝则还需要加捻和络筒等。与其他化学纤维的生产过程相比，通常聚乙烯醇式纤维生产中还需进行缩醛化处理，以进一步提高其耐热水性。但对某些专用纤维则可省去缩醛化工序，如帘子线、水溶性纤维等。 1.拉伸?拉伸过程中，纤维大分子在外力作用下沿纤维轴向择优排列，取向度和结晶度都有明显提高。在实际生产中，聚乙烯醇纤维的拉伸一般是在不同介质中分段进行的。其所能承受的最大拉伸倍数约10~12倍 维纶湿法纺丝及热处理过程中的拉伸是分多级实现的。喷出速度离洛速度第一导丝盘速度第二导丝盘速度干燥机速度拉伸机速度喷丝头拉伸导杆拉伸导丝盘拉伸湿热拉伸干热拉伸拉伸率/％-10~-30151556648温度/℃45室温室温90210～230介质凝固浴空气空气二浴空气2.热处理聚乙烯醇纤维的热处理与一般化学纤维相比除具有提高纤维尺寸稳定性、进一步改善物理机械性能的目的外，还有一个重要作用——提高纤维的耐热水性，使纤维能够承受后续的缩醛化处理。? 聚乙烯醇纤维在热处理过程中，在除去剩余水分和大分子间形成氢键的同时，纤维的结晶度可达60％左右。随着结晶度的提高，纤维中大分子的自由羟基减少，耐热水性即水中软化点得到提高。 聚乙烯醇纤维的热处理有湿热处理和干热处理两种形式。实际生产中以热空气作为介质的干热处理为多。长丝束状聚乙烯醇纤维的干热处理温度以225～240℃为好，相应的热处理时间为lmin左右。短纤维的干热处理时间较长，约为6～7min，温度以215～225℃为宜。热处理中给予适当的热收缩，也有利于提高纤维的结晶度和水中的软化点，一般控制收缩5％～10％。水中软化点/ ℃304055758390纤维结晶度/ %19.129.633.853.257.660.6 聚乙烯醇半成品纤维水中软化点与结晶度的关系表 3.缩醛化? 纺丝、拉伸和热处理后的聚乙烯醇纤维已具有良好的力学性能。但纤维的耐热水性仍较差，在接近沸点的水中，其收缩率过大。为了改进纤维的耐热水性，需要进行缩醛化处理。?⑴缩醛化反应 是指聚乙烯醇大分子上的羟基与醛作用，使羟基封闭的反应，工业上最常用的为甲醛。 在聚乙烯醇大分子上每个链节都含有一个羟基，经过纺丝，拉伸、热处理后，纤维的结晶度可达60％。就是说一部分大分子上的羟基被纳入了晶格，成为被束缚的羟基，反应在纤维上其耐热水性有所提高。 但是在非晶区部分还有一些自由羟基。为了进一步提高纤维的耐热水性，要把这一部分羟基封闭掉，缩醛化反应的实质就是使用甲醛与这一部分羟基反应，构成分子内缩合，从而使纤维的耐热水性和玻璃化温度有所提高。 缩醛化基本反应为：（2）缩醛化过程的主要参数短纤维长丝束缩醛化剂HCHO /（g/L）25±232±2催化剂H2SO4/ (g/L）225±3315±4阻溶胀剂（由纤维带入）Na2SO4/（ g/L ）70±3200±10 聚乙烯醇纤维生产中常用的醛化浴组成：⑶缩醛度 缩醛度：进行缩醛化反应的羟基数与大分子原来所含全部羟基数之比，用以描述缩醛化进行的程度。 常用的测定方法有分解滴定法、增重法等。 短纤维缩醛度为33～35％（热处理后：纤维结晶度已达60％）。 ⑷缩醛化温度 T↑，缩醛化反应速度↑，甲醛挥发量↑并恶化劳动条件，一般控制在70℃。⑸缩醛化时间 喷淋式为20～30min，浸没式为10～12min。 ⒋温水洗 目的是把附在纤维上的甲醛和H2SO4洗掉，水洗方式是喷淋式多次洗涤、多次榨液，温水洗液含NaOH为1g/L，温度70～80℃。 前两次水洗主要是洗掉纤维上的甲醛和H2SO4，后两次洗涤目的主要是中和。水洗后可除去甲醛99％， H2SO4全部除去，纤维上附有微量的碱。 ⒌上油 降低纤维摩擦系数和电阻值，以适合纺织加工。⒍干燥、冷却、调湿 干燥――脱除水分 调湿――使水分趋近于维纶的平衡水分，使成品在贮存、运输过程中含水率变化较小，均匀性好。