專利名稱：細旦干法腈綸纖維的制作方法和噴絲板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種干法腈綸纖維的制作方法和所用的專用設備，特別是一種制作纖度為0.6～1.32dtex的細旦干法腈綸纖維的制作方法和噴絲板。
背景技術：
隨著生活水平的提高，人們日益追求服飾的時尚感，適應世界服飾發展的新潮流及穿著的舒適性和柔軟性。在各種纖維材料中，尤其細旦腈綸纖維手感柔軟、強度高、光澤柔和、吸濕性比普通腈綸高一倍，制成的織物具有真絲的天然手感，輕薄柔軟，透氣性、懸垂性良好，而其延伸度、仿毛性及色澤光艷都優于其它纖維，最適合做仿絲綢高檔時裝等產品，并作高支紗的原料制作針織物、機織物，但目前國內細旦腈綸纖維的生產還僅局限于濕法工藝，在質量和價格上還無法與國外產品競爭，所以目前國內所用的大部分原料仍依賴進口。
上世紀80～90年代從美國引進的杜邦干法紡絲腈綸纖維制作工藝僅能制作纖度為1.32～11.11dtex的腈綸纖維，還不能生產細旦干法腈綸纖維，滿足不同用戶的需求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種細旦干法腈綸纖維的制作方法和噴絲板，優化并適當調整原杜邦干法紡絲腈綸的工藝條件和參數，且合理設計選用高密度孔的噴絲板，用此方法和噴絲板可工業化生產制得細旦干法腈綸纖維，用于制作高檔面料、超柔軟毛皮等，為服裝行業及各產業領域提供升級換代的替代產品，且可完全取代進口產品使用。
本發明解決上述問題所采用的技術方案為細旦干法腈綸纖維的制作方法包括以下步驟a)、紡絲成形以聚丙烯腈干粉(PAN)為原料，以二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，配制成濃度為30～35％的聚合物原液，經加熱器加熱后從噴絲板上的孔中擠出形成單絲，加熱器內側溫度控制在130～140℃，外側溫度在118～128℃，甬道溫度從上到下視鏡箱溫度310～380℃，錐體溫度在210～270℃，上甬道上部溫度在190～240℃，上甬道下部溫度在160～210℃，氮氣溫度在330～400℃，氮氣壓力在3～4kpa，甬道產率在30～50kg/h，并在甬道出口噴淋處用冷的含DMF稀溶劑噴淋絲束，制得初生纖維。
b)、水洗、牽伸將制成的初生纖維，經牽伸機水槽溫度控制在84～96℃，牽伸倍數控制在4～6.5倍，牽伸速度為500～1000rpm。
c)、上油、卷曲將水洗牽伸后的絲束上棉型油劑，上油轉速為60～90rpm，卷曲上輥壓力控制在0.35～0.45Mpa，卷曲下輥壓力控制在0.20～0.30Mpa的工藝條件下運行，經冷卻輸送后裝桶。
d)、烘干將上述絲束進行二次上油，經切斷機切成用戶所需長度的纖維，送入干燥機，干燥機汽蒸靴蒸汽流量控制在1200～2000kg/h，干燥溫度控制在110～140℃，制得細旦干法腈綸纖維。
專用于制作細旦干法腈綸纖維的噴絲板，選用3600～4400噴絲孔，孔徑在0.09～0.13mm，分布在15～21個同心圓上，噴絲孔中的毛細孔深度h是噴絲板厚度H的1/5～1/11。
與現有技術相比，本發明的優點在于1、對原引進的杜邦干法腈綸纖維紡絲成形條件和成形工藝進行優化，并合理選擇、適當調整工藝參數，因工藝參數對細旦纖維的紡絲生產過程有著十分重要，甚至是決定性的作用。適當加大原液內/外側溫度的溫差，并合理控制氮氣溫度和流量，水洗溫度及牽伸倍數和速度，用棉型油劑上油，使纖維更柔軟，有良好的可紡性，在此工藝條件下制作出單絲纖度為1.00dtex的細旦纖維，其紡位穩定性好，纖維疵點低，平均為16mg/100g，而細旦纖維的甬道產率卻比原杜邦工藝所能提供的1.67dtex產品提高了20～30％。而且產品具有超柔超光特點，手感明顯改善，性能達到國外同類產品水平，可替代進口，另外干法細旦腈綸在織物風格上又具有濕法細旦腈綸纖維不可替代的特點，具有手感柔軟，回彈性、蓬松性、覆蓋性、疏水性好，光澤優雅等優點，因此用干法細旦腈綸生產的產品在品質、性能上明顯優于濕法腈綸生產的產品，有較高的產品附加值，能滿足各種不同用戶的需求，具有一定的經濟效益，填補了國內細旦干法腈綸產品的空白。
2、為得到較高的紡絲甬道產率，合理設計了高密度孔的噴絲板，主要通過對噴絲板孔數、孔徑、孔的排列設計，讓噴絲板內邊的噴絲孔間距大于外邊孔間距，使內環溶劑易向外擴散、揮發，保證生產出質量好，各項指標均能滿足用戶要求的細旦干法腈綸纖維。
圖1、本發明噴絲板的結構示意圖。
圖2、圖1的A-A視圖。
圖3、噴絲孔截面示意圖。
具體實施例方式
以生產纖度為1.00dtex的干法腈綸纖維為實施例，包括以下步驟a)、紡絲成形以聚丙烯腈干粉(PAN)為原料，以二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，配制成濃度為33±1％的聚合物原液，經加熱器加熱后從噴絲板上的高密度孔中擠出形成單絲，加熱器內側溫度控制在135±1℃，外側溫度控制在123±1℃，甬道溫度從上到下視鏡箱溫度330±10℃，錐體溫度在240±10℃，上甬道上部溫度在210±10℃，上甬道下部溫度在180±10℃，氮氣溫度在370±10℃，氮氣壓力在3～4kpa，甬道產率在42±1kg/h，并在噴淋處用冷的含DMF稀溶劑噴淋絲束，制得初生纖維。
b)、水洗、牽伸將制成的初生纖維，經牽伸機水槽溫度控制在85～95℃，牽伸倍數控制在5～6倍，牽伸速度為550±30rpm。
c)、上油、卷曲將水洗牽伸后的絲束上棉型油劑，上油轉速為65±2rpm，卷曲上輥壓力控制在0.4±0.02Mpa，卷曲下輥壓力控制在0.25±0.02Mpa的工藝條件下運行，經冷卻輸送后裝桶。
d)、烘干將上述絲束二次上油，調整纖維內部張力，降低纖維自身重量，經切斷機切成用戶所需長度的纖維，送入干燥機，干燥機汽蒸靴蒸汽流量控制在1500～2000kg/h，干燥溫度控制在115～135℃，制得細旦干法腈綸纖維。
專用于制作細旦干法腈綸纖維的噴絲板。
噴絲板1由中間和邊緣高起的圓環形板2上打有噴絲孔3構成，板2的凹環形上表面有錐臺形導入孔4，凹環形的下表面上有圓形毛細孔5，噴絲孔3由導入孔4和毛細孔5組成，毛細孔深度h是噴絲板厚度H的1/8～1/11，如圖1、圖2、圖3所示。
噴絲板選用4000±300個噴絲孔，孔徑在0.10～0.12mm，分布在16～20個同心圓上。
權利要求
1.一種細旦干法腈綸纖維的制作方法，其特征在于，包括以下步驟a)、紡絲成形以聚丙烯腈干粉(PAN)為原料，以二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，配制成濃度為30～35％的聚合物原液，經加熱器加熱后從噴絲板上的高密度孔中擠出形成單絲，加熱器內側溫度控制在130～140℃，外側溫度在118～128℃，甬道溫度從上到下視鏡箱溫度310～380℃，錐體溫度在210～270℃，上甬道上部溫度在190～240℃，上甬道下部溫度在160～210℃，氮氣溫度在330～400℃，氮氣壓力在3～4kpa，甬道產率在30～50kg/h，并在甬道出口噴淋處用冷的含DMF稀溶劑噴淋絲束，制得初生纖維；b)、水洗、牽伸將制成的初生纖維，經牽伸機水槽溫度控制在84～96℃，牽伸倍數控制在4～6.5倍，牽伸速度為500～1000rpm；c)、上油、卷曲將水洗牽伸后的絲束上棉型油劑，上油轉速為60～90rpm，卷曲上輥壓力控制在0.35～0.45Mpa，卷曲下輥壓力控制在0.20～0.30Mpa的工藝條件下運行，經冷卻輸送后裝桶；d)、烘干將上述絲束進行二次上油，經切斷機切成用戶所需長度的纖維，送入干燥機，干燥機汽蒸靴蒸汽流量控制在1200～2000kg/h，干燥溫度控制在110～140℃，制得細旦干法腈綸纖維。
2.根據權利要求1所述的細旦干法腈綸纖維的制作方法，其特征在于加熱器內側溫度控制在135±1℃，外側溫度在123±1℃，氮氣溫度在370±10℃，甬道產率在42±1kg/h。
3.根據權利要求1所述的細旦干法腈綸纖維的制作方法，其特征在于牽伸倍數控制在5～6倍，牽伸速度為550±30rpm，上油轉速為65±2rpm，卷曲上輥壓力控制在0.4±0.02Mpa，卷曲下輥壓力控制在0.25±0.02Mpa。
4.根據權利要求1所述的細旦干法腈綸纖維的制作方法，其特征在于蒸汽流量控制在1500～2000kg/h，干燥溫度控制在115～135℃。
5.一種專用于制作細旦干法腈綸纖維的噴絲板，噴絲板(1)由帶有噴絲孔(3)的板(2)構成，噴絲孔(3)由導入孔(4)和毛細孔(5)組成，其特征在于所述噴絲板(1)上有3600～4400個噴絲孔(3)，毛細孔(5)截面為圓形，毛細孔(5)深度h是噴絲板(1)厚度H的1/5～1/11，孔徑在0.09～0.13mm，分布在15～21個同心圓上。
6.根據權利要求5所述的噴絲板，其特征在于噴絲板(1)上有4000±300個噴絲孔(3)，孔徑在0.10～0.12mm，分布在16～20個同心圓上，毛細孔(5)深度h是噴絲板(1)厚度H的1/8～1/11。
全文摘要
一種細旦干法腈綸纖維的制作方法和噴絲板，優化并適當調整原杜邦干法紡絲腈綸的工藝條件，如適當加大原液內/外側溫度的溫差，合理控制氮氣溫度和流量，水洗溫度及牽伸倍數、速度，用棉型油劑上油等，并合理設計高密度孔的噴絲板，選擇噴絲板的孔數為3600～4400、孔徑0.09～0.13mm及孔的排列分布在15～21個同心圓上，工業化生產制出細旦干法腈綸纖維，其性能達到國外同類產品水平，可替代進口，且甬道產率提高20～30％。細旦干法腈綸纖維在織物風格上又具有濕法細旦腈綸纖維不可替代的特點，產品在品質、性能上明顯優于濕法腈綸生產的產品，有較高的產品附加值，能滿足各種不同用戶的需求，填補了國內細旦干法腈綸產品的空白。
文檔編號D01F6/18GK1752301SQ20051006129
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月28日
發明者姚家華, 張宇飛, 馬洪波, 丁國偉, 孫濤, 黃志強 申請人:浙江金甬腈綸有限公司