一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝的製作方法
2023-04-23 10:31:36
本發明涉及一種Lyocell纖維的製備工藝，特別是一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝。
背景技術：
Lyocell纖維被譽為21世紀綠色纖維，它是以N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)為溶劑，用於溼法紡制的再生纖維素纖維。廢棄物可自然降解，生產過程中毒性極低，且不汙染環境。
目前，Lyocell纖維生產主要分布在美國、英國、奧地利、德國、印度、韓國以及我國臺灣。Lyocell纖維以其優異的服用性能用於服裝，可純紡或與棉、麻、絲、毛及合成纖維和粘膠纖維混紡，改善其他纖維的性能。
由其紗線織造的織物富有光澤，柔軟光滑，自然手感，優良的懸垂性，良好的透氣性和穿著舒適性。純Lyocell織物具有珍珠般的光澤，固有的流動感使其織物看上去輕薄而具有良好的懸垂性。通過不同的紡織和針織工藝可織造不同風格的純Lyocell織物和混紡織物，用於高檔牛仔服、女士內衣、時裝以及男式高級襯衣、休閒服和便裝等，新近開發成功的細旦和超細旦Lyocell纖維使之在高檔產品開發中發揮更好的作用。目前Lyocell產品在日本、西歐和美國等地日趨流行，銷量不斷增加。
在工業用途上，Lyocell纖維具有較高的強力，幹強力與滌綸接近，比棉高出許多，其溼強力幾乎達到幹強力的90%，這也是其他纖維素纖維無法比擬的。在非織造布、工業濾布、工業絲和特種紙等方面得到了廣泛的應用。Lyocell纖維可採用針刺法、水刺法、溼鋪、幹鋪和熱粘法等工藝製成各種性能的非織造布，性能優於粘膠纖維產品。歐洲的幾家公司正對Lyocell纖維在縫紉線、工作服、防護服、尿布、醫用服裝等方面的應用進行研究，日本的紙張製造商也在開發Lyocell纖維在特種紙方面的用途。
但在現有技術中，由於Lyocell纖維發展較為緩慢，特別是中國Lyocell纖維的發展更是受到國外專利技術的壁壘，發展受阻，本申請人在實際生產過程中，發現了以下不足：
1、因Lyocell纖維的特殊收縮性，在水洗過程中如果不控制好收縮率，則會造成水洗等設備的運行不平穩，造成很大的安全隱患；
2、現有技術中利用精煉水進行水洗，精煉水中NMMO溶劑含量較多，造成後續工藝不穩定；
3、現有技術的水洗工藝水洗效果不好，製備的終產品Lyocell纖維上NMMO含量較多；纖維白度差；
4、現有技術的水洗工藝NMMO溶劑消耗量大，造成纖維製造成本居高不下。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝，以實現以下發明目的：
1、利用本發明的水洗工藝可保證機器整體安全平穩運行；
2、利用本發明的水洗工藝可以保證精煉機下來的水中NMMO含量較小，更好的實現工藝的控制；
3、本發明的水洗工藝可提高纖維質量：水洗效果好，終產品纖維上NMMO含量少；纖維白度高；
4、利用本發明的水洗工藝可以降低NMMO損耗進而降低生產成本，NMMO噸絲消耗低；
5、利用本發明的水洗工藝清洗節約用水量同時利於NMMO回收，達到降低成本的目的。
為了實現上述發明目的，本發明採用的技術方案是：
一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝，其特徵在於：所述水洗工藝採用水洗機進行水洗。
以下是對上述技術方案的進一步改進：
所述水洗機設置8個區，水洗機各區收縮率：0-3%。
所述水洗機各區收縮率參數設置如下：1區：0.2-0.6%；2區：0.2-0.7%，3區：0.2-0.8%， 4-8區：0.2-0.9%。
所述水洗工藝還包括牽引；所述牽引採用牽引機進行；所述牽引機收縮率為：1.5-1.9%。
所述水洗工藝還包括精煉水布置工序；所述精煉水布置工序：將精煉機的精煉水輸送到水洗機第8區水槽，由第8區依次流向第1區。
所述精煉水流向與絲束運行方向相反。
所述水洗機每條水洗線流量為：15-20 m 3/h。
所述精煉水中NMMO含量≤1%；
所述精煉水25℃電導率≦1μS/cm，高錳酸鉀消耗量≤8mg/L，矽酸含量≤0.5mg/L。
所述精煉水總硬度≤0.05Dh；銅含量≤0.05mg/L；鐵含量≤0.05 mg/L。
所述水洗工藝還包括水洗工序；所述水洗工序完成後，水洗機下來的水按一定流量回流到紡絲浴；所述水洗機下來的水回流流量為20-60m3/h；水洗機下來的水NMMO溶劑濃度在1.5-4%。
所述水洗機每個區設置設置導絲輥和清洗板；所述水洗機設置三條水洗線；所述水洗線水流量一致。
一種Lyocell纖維，其特徵在於：所述Lyocell纖維中NMMO含量：小於10ppm，Lyocell纖維白度大於75%。
由於採用了上述技術方案，本發明達到的技術效果是：
1、本發明的水洗工藝的收縮率的精確設置可保證機器整體安全平穩運行；
2、有助於後續上油及烘乾工藝順利運行；
3、本發明的水洗工藝水洗效果好，可提高纖維質量，終產品纖維上NMMO含量：小於10ppm；纖維白度：大於75%；
4、降低NMMO損耗進而降低生產成本，NMMO噸絲消耗：46kg/t；
5、清洗水循環使用節約用水量同時利於NMMO回收，達到降低成本的目的。
具體實施方式
實施例1 一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝
步驟1 準備工作：將紡絲後處理設備8區水洗機全部開啟；所述水洗機每個區設置導絲輥和清洗板。
步驟2 精煉水布置：來自精煉機的精煉水通過水洗泵送到水洗機第8區水槽，其流向與絲束運行方向相反，由第8區依次流向第1區；
調整進水閥門使三條生產線（三條水洗線）的水流量一致；
所述水洗機每條水洗線流量為：16 m3/h；
所述精煉水，水質要求指標如下：
步驟3 水洗：
水洗機每個水洗區的循環泵全部開啟；
來自紡絲機的絲束從紡絲浴出來經牽伸後進入水洗機採用循環的精煉水進行水洗；
絲束進入到水洗機經過導絲輥運行，經過清洗板噴淋水面將絲束上帶有的NMMO清洗乾淨；
水洗機下來的水按一定流量回流紡絲浴以維持紡絲浴濃度恆定；水洗機下來的水回流流量為35m3/h；水洗機下來的水溶劑濃度約在1.5%。
水洗機參數設置：
運行中絲束有一定張力且因lyocell纖維本身特性存在一定程度的收縮，要保證機器整體安全平穩運行，因此要設定合適的收縮率；
在中控室電腦上設定各區收縮率：0-3%；優選為設定水洗機各區收縮率等參數如下：1區： 0.6%；2區： 0.7%，3區： 0.8%， 4-8區： 0.9%；牽引機收縮率為：1.5%。
實施例2 一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝
步驟1 準備工作：將紡絲後處理設備8區水洗機全部開啟；所述水洗機每個區設置導絲輥和清洗板。
步驟2 精煉水布置：來自精煉機的精煉水通過水洗泵送到水洗機第8區水槽，其流向與絲束運行方向相反，由第8區依次流向第1區；
調整進水閥門使三條生產線（三條水洗線）的水流量一致；
所述水洗機每條水洗線流量為：18m3/h；
所述精煉水，水質要求指標如下：
步驟3 水洗：
水洗機每個水洗區的循環泵全部開啟；
來自紡絲機的絲束從紡絲浴出來經牽伸後進入水洗機採用循環的精煉水進行水洗；
絲束進入到水洗機經過導絲輥運行，經過清洗板噴淋水面將絲束上帶有的NMMO清洗乾淨；
水洗機下來的水按一定流量回流紡絲浴以維持紡絲浴濃度恆定；水洗機下來的水回流流量為30m3/h；水洗機下來的水溶劑濃度約在2%。
水洗機參數設置：
運行中絲束有一定張力且因lyocell纖維本身特性存在一定程度的收縮，要保證機器整體安全平穩運行，因此要設定合適的收縮率；
在中控室電腦上設定各區收縮率：0-3%；優選為設定水洗機各區收縮率等參數如下：1區：0.55%；2區：0.2-0.6%，3區：0.65%， 4-8區：0.8%；牽引機收縮率為：1.5%。
實施例3 一種Lyocell纖維紡絲後絲束水洗工藝
步驟1 準備工作：將紡絲後處理設備8區水洗機全部開啟；所述水洗機每個區設置導絲輥和清洗板。
步驟2 精煉水布置：來自精煉機的精煉水通過水洗泵送到水洗機第8區水槽，其流向與絲束運行方向相反，由第8區依次流向第1區；
調整進水閥門使三條生產線（三條水洗線）的水流量一致；
所述水洗機每條水洗線流量為： 20m3/h；
所述精煉水，水質要求指標如下：
步驟3 水洗：
水洗機每個水洗區的循環泵全部開啟；
來自紡絲機的絲束從紡絲浴出來經牽伸後進入水洗機採用循環的精煉水進行水洗；
絲束進入到水洗機經過導絲輥運行，經過清洗板噴淋水面將絲束上帶有的NMMO清洗乾淨；
水洗機下來的水按一定流量回流紡絲浴以維持紡絲浴濃度恆定；水洗機下來的水回流流量為40m3/h；水洗機下來的水溶劑濃度約在3%。
水洗機參數設置：
運行中絲束有一定張力且因lyocell纖維本身特性存在一定程度的收縮，要保證機器整體安全平穩運行，因此要設定合適的收縮率；
在中控室電腦上設定各區收縮率：0-3%；優選為設定水洗機各區收縮率等參數如下：1區：0.6%；2區：0.65%，3區：0.8%， 4-8區：0.9%；牽引機收縮率為：1.75%。
採用本發明實施例1、2、3的方法，lyocell纖維經過水洗後，達到的相關技術效果見表4：
表4 lyocell纖維經過本發明的水洗工藝後，達到的相關技術效果
由上表可以看出，經本發明的水洗工藝後，Lyocell纖維白度可達81.6-83%；Lyocell纖維NMMO含量為6-9ppm；NMMO溶劑噸絲消耗為45kg/t；水洗機設備運行情況保持平穩。
除非另有說明和本領域常用單位，本發明中所採用的百分數均為重量百分數，本發明所述的比例，均為質量比例。
最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。