[发明专利]一种纤维素纤维连续制备方法

说明书

本发明公开了一种纤维素纤维连续制备方法，所述制备方法对经喷丝板挤出、气隙冷却得到的原液细流施加0.1～1.9cN/dtex的成型张力，随即送入速度为80～1000m/min的凝固浴，并继续在凝固浴后的水洗系统中对水洗纤维施加0.075～1.5cN/dtex的牵引张力，最后送入后处理系统，实现以80～1000m/min的速度连续高效纺制成品纤维。本发明提供的制备方法能够显著调节高速牵引下纤维素纤维的明显原纤化、纤维伸长率偏低、纤维均一性差等问题，实现纤维素纤维高速且高品质制备，进而大幅提高生产效率，降低生产成本，形成更适于工业化推广的高效连续制备纤维素纤维的方法。

技术领域

本发明属于纤维素纤维技术领域，具体地说，涉及一种纤维素纤维连续制备方法。

背景技术

现工业上，新溶剂法纤维素短纤纺丝速度在40m/min左右，纤维素长丝纺丝速度在200m/min以下，生产效率低，生产成本高，很难大规模化高利润工业化推广。纤维素纤维不同于其他品种的纤维，其极易原纤化的特质不仅制约着纺速的提高，也影响着纤维的生产过程稳定性和应用领域。低速制备意味着经济效益差，但随着纺丝速度的提高，在制备过程中纤维原纤化明显，再加上设备对纤维的损伤严重，均一性变差，提高纺速具有较大难度。此外，纤维素纤维高纺速制备下，干态伸长率偏低，纤维品质降低，不利于后续开发应用，限制了纤维素纤维的连续高效制备和推广。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供纤维素纤维高效连续制备技术，通过调控出新溶剂法纤维素纤维成型各段的最适宜张力，从而达到稳定、连续、高速纺丝的目的。在纤维素纤维制备过程中，各段最适宜张力及各段张力的前后匹配使用，可减小制备各段的机械磨损、将原纤化程度控到最低、改善丝束均一性，提高了纤维制备的稳定性和纤维的品质。

为达到上述技术目的，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明提供了一种纤维素纤维连续制备方法，所述制备方法对经喷丝板挤出、气隙冷却得到的原液细流施加0.1～1.9cN/dtex的成型张力，随即送入速度为80～1000m/min的凝固浴，并继续在凝固浴后的水洗系统中对水洗纤维施加0.075～1.5cN/dtex的牵引张力，最后送入后处理系统连续纺制成品纤维。

上述方案中，凝固系统采用与原液细流(丝束)走向一致的，带有流动速度的凝固浴，可减少丝束在凝固相分离过程中浴液对丝束的阻力和磨损；高速纺丝的过程中，调控凝固浴流动速度和丝束牵伸速度(丝束纺速)的差异，即调控成型张力，便可调控成型过程，在保证纤维充分成型的前提下，降低损伤和原纤化。

根据上述制备方法，所述制备方法根据凝固浴速度调整纺丝原液的温度、喷丝板的孔径和气隙冷却高度，同时调节后处理系统的工艺条件，使纤维素纤维受到适宜各制备阶段的张力，使丝束以80～1000m/min的纺速连续纺制所述成品纤维；优选的，所述纺速不小于凝固浴速度；更优选的，所述纺速略高于凝固浴速度。

上述方案中，在其他合适的工艺条件(气隙高度、吹风条件等)下，成型张力的优选，可实现凝固浴流动速度和丝束牵伸速度的差别化缩小，在保证丝束可与凝固浴顺利分离的前提下，减少双扩散成型过程中凝固浴对高速丝束的行动阻力，减少原纤化，实现成型段纤维品质的最优化；牵引张力的优选，可缩小纤维行程中的磨损，降低原纤化，提高制备过程的稳定性和连续性。此优选方案制备出来的纤维素纤维性能更优异，且更具连续高效性。

根据上述制备方法，所述制备方法对经喷丝板挤出、气隙冷却得到的原液细流施加0.15～0.65cN/dtex的成型张力，随即送入速度为200～800m/min的凝固浴，并继续在凝固浴后的水洗系统中对水洗纤维施加0.1～0.6cN/dtex的牵引张力，最后送入后处理系统制得成品纤维；优选的，所述原液细流受到0.2～0.6cN/dtex的成型张力，所述水洗纤维受到0.15～0.55cN/dtex的牵引张力，使所述制备方法以200～800m/min的纺速将丝束连续纺制成所述成品纤维。