[发明专利]醋酸纤维高速纺丝集成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及醋酸纤维干法纺丝生产线中采用的纺丝成型工艺。

背景技术

目前，国内外的醋酸纤维（醋纤）行业采用的干法纺丝的纺丝速度较低。干法纺丝工艺中，通常包含有制浆（如采用丙酮溶剂溶解二醋片成浆液）、过滤、喷丝、上油等工序。由于干法纺丝过程中，受到纺丝浆液过滤精度不高、溶剂从醋纤中挥发速度慢、上油效率不高和上油均匀性低的限制，制约了喷丝时纤维成型速度。而现有的纺丝工艺和生产条件下，纺丝机速度越高，成型需要的距离将越长，但是，成型距离拉长后，醋纤单丝股易断，或粘连形成凝丝现象，单丝截面的异型度将会降低，从而影响醋酸纤维的吸附性能，尤其是作为烟气的过滤嘴原料使用时会减低净化烟气的过滤能力。

作者吴超平和周文灿在2010年04期《合成纤维》刊登的“醋酸纤维高速纺丝集成工艺研究”一文中，介绍了通过研究醋酸纤维的纺丝生产流程，探索纺丝原液细流成形条件对生产过程及产品质量的影响，实现纺丝速度由535m/min提高到600m/min，同时改善了醋纤的产品质量。 该论文提及的纺丝速度现已经在多个醋纤生产线中得到实现，但是，采用该文介绍的生产线和生产工艺，并不能使得纺丝速度提得更高，仍然不能满足未来对醋纤生产规模的需求。

2011年05期《合成纤维》刊登的“涤纶超细纤维高速纺丝拉伸卷绕设备及技术”一文中，详细介绍了自行研制的国产涤纶超细纤维高速纺丝拉伸卷绕设备及技术，论述了螺杆挤压机、熔体管道系统、纺丝箱体、丝条冷却装置、上油装置、拉伸定形装置、卷绕成形装置的设备特征及技术要求。该技术仅仅适合熔融纺丝纤维的生产，不适合醋纤的干法纺丝方法。

专利申请号为201020106120.7 的说明书公开了一种“醋纤纺丝机精确测速装置”，包括机械式离合器，旋转编码器，安全光栅和监控上位机，机械式离合器的动力输出端与联动轴固接，联动轴的另一端通过联轴器与旋转编码器的信号采集端固接，旋转编码器的信号输出端通过电缆与安全光栅和监控上位机顺序电性连接。该设备便于在现有醋纤纺丝机上应用测速，可惜并不能用于提高纺丝速度。当然，也可以借鉴用于下文叙述的本发明中。 

日本三菱公司申请的日本专利JP19940125558中公开的“ PRODUCTION OF CELLULOSE ACETATE FIBER”，在说明书里提到了纺丝速度为300~800m/分。其中700~800m/分速度范围在说明书中只是简单提及，在权利要求书中也未出现，如何实现并未陈述其工艺过程和披露更多技术特征，缺少实用价值，仅仅是对未来技术发展的一种展望。

发明内容

发明目的：克服现有醋纤纺丝工艺中纺丝速度较低的缺陷，提供一种通过改变多个工序中部件规格和工艺参数，增加功能性部件，达到大幅度提高醋纤纺丝速度的高速纺丝成型工艺。

技术方案：为实现本发明的目的，提供的醋酸纤维高速纺丝集成工艺中，含有制浆工序、浆液过滤工序、溶剂闪蒸成型工序、复合上油工序、喂丝工序，或还有卷曲工序、烘干工序。

所述的浆液过滤工序中，包含2、3、4或5 级压滤（级数太低过滤效果差，级数太多，设备占用大）；其中有一级压滤采用预敷、掺浆、或者预敷与掺浆组合的滤饼过滤工艺，有另一级压滤为多层复合滤布的过滤工艺，至少有一级压滤的过滤精度为1～10μm，确保浆液纯度，高速吹拉时不易断丝，丝束的质量得到改善。

所述的溶剂闪蒸成型工序中，喷丝甬道的横截面积为700～1200cm²。

所述的喂丝工序中，采用的喂丝辊直径为280～330mm，在转动频率不变时提高线速度，喂丝辊最高线速度达到700～1100米/分钟，喷丝甬道中热风流过的最大流速介于1.0～3.0米/秒之间，相应的纺丝速度为700-1100米/分钟。

所述的多层复合滤布优选为包含平纹棉布层、脱脂棉层、海岛纤维无纺织物层（具有高覆盖性、柔韧性、高强度）和斜纹棉布层，过滤效果好，使用寿命长。

所述的第三级压滤的过滤精度优选为1～5μm，进一步确保浆液纯度，高速吹拉时不易断丝。

所述的溶剂闪蒸成型工序中，采用的喷丝甬道的横截面优选为矩形或圆形。

喷丝甬道的热风进口处最好连接有消除热风紊流的均风静压箱设备，抽丝均匀稳定。

所述的复合上油工序中，可以采用接触式油轮上油工艺、接触式油嘴上油工艺、非接触式雾化喷油嘴上油工艺中的两种或三种复合的上油工艺，上油均匀透彻。