聚乙烯醇纖維的紡絲原液製造工藝

聚乙烯醇纖維通常以水為(wei) 溶劑通過濕法紡絲(si) 製備。按照常規步驟，先製備紡絲(si) 原液。製備紡絲(si) 原液包括聚乙烯醇的水洗、溶解、過濾、脫泡等工序。

(一)水洗

水洗的目的是淋洗聚乙烯醇中的遊離堿、醛類等化合物,使醋酸鈉含量控製在0.2%以下，同時使聚乙烯醇全部膨潤,有利於(yu) 以後的溶解。

聚乙烯醇有顆粒和片狀兩(liang) 種類型,粒狀(或絮狀)聚乙烯醇采用逆流噴淋式在金屬網或水洗機上水洗，片狀聚乙烯醇采用浸泡式。

水洗後聚乙烯醇的質量波動,直接影響紡絲(si) 、拉伸、熱處理等工序的進行以及纖維的質量。因此,在水洗工序中必須控製原料的膨潤度、水洗溫度、水洗機速度等主要參數。

(二)溶解

溶解是在間歇式溶解釜內(nei) 進行的。為(wei) 了達到充分、均勻溶解的目的，水洗後的聚乙烯醇一般含有一定的水分。經計量以後,準確配置濃度15%~16%的紡絲(si) 溶液。溶解時,先在釜內(nei) 加80℃的水,機內(nei) 抽真空吸入聚乙烯醇,邊攪拌邊溶解，溫度保持在90℃，並可用齒輪泵在溶解機內(nei) 打循環，達到充分溶解的目的。

要製備質量均勻、全部溶解的紡絲(si) 溶液，必須嚴(yan) 格控製溶解溫度、溶解時間、攪拌速度以及升溫速率等工藝參數。

1.溶解溫度

聚乙烯醇以水為(wei) 溶劑可以全部溶解，但必須在70℃以上,其溶解度才能迅速增加。生產(chan) 中在98℃下溶解，因此溶解機熱水夾套溫度應保持在99~100℃。原液車間任何時候都要將儲(chu) 存溶解後紡絲(si) 液的容器和管道保持在這個(ge) 溫度。低於(yu) 此溫度,聚乙烯醇的溶解性降低,黏度急驟升高,會(hui) 發生事故。

2.溶解時間

在98℃下,全部溶解聚乙烯醇需30~40min,工業(ye) 上采用50~70min。

3.升溫曲線的製定

聚乙烯醇在熱水中溶解,可以采用直接快速升溫或者逐漸升溫的方式,最終目的是為(wei) 了全部溶解,並盡量使溶解在較短的時間內(nei) 完成。因此,生產(chan) 中需要通過摸索找出較合理的升溫曲線而製定溶解的程序。

4.原液的質量控製

在溶解工序中,要製備符合紡絲(si) 要求的聚乙烯醇原液,主要控製的質量指標是原液濃度、原液中醋酸鈉含量以及雜質和凝膠粒子的含量。

原液濃度直接影響紡絲(si) 的線密度。在常規聚乙烯醇纖維生產(chan) 中,原液的濃度為(wei) 15%~16%。這就要對溶解釜中聚乙烯醇和水的配比進行精確計量和配置。當間歇溶解結束後,馬上取樣分析。在工廠，一般用自流式黏度測定裝置進行檢測，即以黏度和濃度之間的經驗關(guan) 係式進行測定,由待測溶液的黏度找對應的濃度。如果測得的濃度偏高,通過加水進行補正；如果濃度偏低,則隻能打開溶解釜蓋子,蒸發掉部分水分,直到濃度符合要求為(wei) 止。

原液中醋酸鈉的含量影響紡絲(si) 及熱處理後纖維的色澤。因此，當溶解結束後,應測定原濃中醋酸鈉含量並進行控製。

(三)過濾和脫泡

經過溶解工序後,原液中尚有部分未全部溶解的凝膠粒子和其他機械雜質,並在攪拌下產(chan) 生大量氣泡，如果直接送去紡絲(si) ,會(hui) 堵塞噴絲(si) 頭或造成大量斷頭。和所有溶液紡絲(si) 的工藝要求一樣,原液在送入紡絲(si) 前必須經過過濾和脫泡。聚乙烯醇紡絲(si) 液應在98℃下進行過濾和脫泡。

1.過濾

用二道板框式過濾機過濾，過濾的動力是齒輪泵輸送的392kPa 壓縮空氣。為(wei) 了保證紡絲(si) 所需的原液質量，盡量減少雜質，在溶解後先進入第一道過濾機，濾布選用三層絨布和一層細布，可以除去大量的雜質。脫泡後的原液在進入紡絲(si) 機前再進行二道過濾，主要起補充過濾的作用,並除去脫泡中產(chan) 生的凝膠物，所用濾布為(wei) 一層絨布和一層細布。

原液過濾可以采用恒量過濾與(yu) 恒壓過濾。恒量過濾就是單位時間過濾機的濾出量固定,而壓力卻在不斷增加。恒壓過濾是使過濾壓力保持不變,單位時間原液的濾出量隨著時間增加而減少。生產(chan) 量較大時,恒量過濾較合適,因為(wei) 每批原液通過過濾機的時間是一定的,便於(yu) 生產(chan) 能力前後平衡。生產(chan) 量較小時,則采用恒壓過濾,可以通過調節壓力來調節過濾時間，使兩(liang) 批原液間的過濾時間不致太長。恒量過濾時，用溶解機上的齒輪泵把原液送往調壓槽，再用過濾齒輪泵使原液通過過濾機後壓向脫泡桶。隨著過濾批數增加，過濾機的壓力自然上升,入口壓力升高，達到工藝設定的0.392MPa或0.529MPa時，就必須切換到新的過濾機上。拆下的濾布，洗淨後再使用。恒壓過濾時,由齒輪泵把原液從(cong) 溶解機打入中間桶,在中間桶以一定壓力的壓縮空氣使原液通過過濾機後進入脫泡桶。

2.脫泡

聚乙烯醇原液脫泡采用常壓靜置脫泡,原液在脫泡桶中靜止4~6h。由於(yu) 氣泡的密度比原液小,所以能夠自動上升到液麵而除去。脫泡桶有夾套保溫,使原液溫度保持在98℃。原液經脫泡後即送往紡絲(si) 機。原液在脫泡桶中用壓縮空氣加壓,經過兩(liang) 道過濾及紡絲(si) 調壓槽,使紡絲(si) 機頭的原液壓力不低於(yu) 98kPa。紡絲(si) 調壓槽的液麵用儀(yi) 表自動控製，以調節脫泡桶的壓力,使調壓槽的液麵保持不變,送往紡絲(si) 的壓力保持恒定。

脫泡桶用人工切換,決(jue) 不能使空氣進人原液，否則會(hui) 造成空料事故，甚至使紡絲(si) 全線斷頭。