08粘膠纖維新品種

1、第八節(jié)粘膠纖維新品種一、粘膠玻璃紙玻璃紙是一種是以棉槳、木槳等天然纖維為原料，用膠黏法制成的一種再生纖維素薄膜。玻璃紙是再生纖 維素，其分子鏈存在著一種奇妙的微透氣性，可以讓商品象雞蛋透過蛋皮上的微孔一樣進行呼吸，這對商 品的保鮮和保存活性十分有利；不耐火卻耐熱，可在190C的高溫下不變形，可在食品包裝中與食品一起進行高溫消毒；對油性、堿性和有機溶劑有強勁的阻力；不產(chǎn)生靜電，不自吸灰塵；因用天然纖維制成， 在垃圾中能吸水而被分解，不至于造成環(huán)境污染，是一種當今世界流行的環(huán)保包裝產(chǎn)品。因此，它無毒無 味，高光澤，透明性，抗張強度和伸長率優(yōu)良，挺括，無靜電，無二次污染，印刷性能卓越，并能用普通 油

2、墨印刷，防潮、不透水、不透氣、可熱封等性能，對商品起到良好保護作用，這在包裝上的獨特優(yōu)點，是其它材料所無法取代的。所以，玻璃紙廣泛用于食品、醫(yī)藥、煙酒、電池、魚竿、電纜等領(lǐng)域的紙盒外 包裝，也是印刷復(fù)合的理想環(huán)保包裝橫材料。生產(chǎn)玻璃紙的粘膠制備過程與生產(chǎn)粘膠纖維的基本相同。經(jīng)過濾、熟成、脫泡后就進入薄膜成形機，并在 凝固浴內(nèi)成形。成形后的薄膜也需進行后處理，制成透明的粘膠薄膜，其生產(chǎn)工藝流程如圖4-74所示?？p劃再生水ft JKA 水梳酣水杭水稅上規(guī)訝烘慢嗷品圖4-74玻璃紙生產(chǎn)工藝流程示意圖（一）粘膠玻璃紙的成形工藝1生產(chǎn)玻璃紙對粘膠的要求 粘膠玻璃紙的厚度約為 1750微米，比單絲直徑大得

3、多。因此，玻璃紙成形 過程中單位時間岀來的粘膠也多。為使粘膠能迅速的凝固， 須有相當高的熟成度，一般為4.55.5毫升（氯化胺值），粘度3555s。由于粘膠玻璃紙的生產(chǎn)需要有熟成度高的粘膠，即穩(wěn)定性差的粘膠，所以，實際 生產(chǎn)中可采取下列措施來制得熟成度高的粘膠：采用低堿比，降低粘膠中氫氧化鈉的含量，以加速熟成；減少黃化時二硫化碳用量，以降低酯化度，降低粘膠穩(wěn)定性，來加快熟成速度；提高粘膠黃酸鹽的含 量，加速熟成。紡玻璃紙粘膠要求含甲纖高，使結(jié)構(gòu)緊密，成形時收縮小，以提高玻璃紙的機械性能。玻璃紙要求透明度高，所以對粘膠的純凈度要求也不亞于粘膠纖維，粘膠必須經(jīng)過良好的過濾和脫泡。2 生產(chǎn)玻璃紙對酸

4、浴的要求粘膠玻璃紙成形一般有一浴和二浴兩種。二浴法成形是凝固和分解分開的。由于玻璃紙成形慢，故在生產(chǎn)中需有兩個或三個槽才能完成成形過程；為了防止產(chǎn)品發(fā)硬發(fā)脆，采用低酸 高鹽的濃度組成凝固浴，這樣有助于產(chǎn)品柔軟；酸浴中加入有凝聚作用的表面活性劑，目的使酸中膠體硫 的凝聚，易于沉淀。同時還可避免膠體硫粘附在噴唇上，減少紙面疵點；酸浴要保證足夠的循環(huán)量，連續(xù) 換液降低酸浴落差，帶走成形過程中產(chǎn)生的膠質(zhì)硫，保證紙面干凈，提高透明度。3.制模機 制模機也稱為噴唇，是一個長方形的噴膠裝置，在噴口處裝有經(jīng)加工后的噴唇一對，并在其上 裝有調(diào)節(jié)厚薄程度的螺絲，用以調(diào)節(jié)薄膜厚度，使薄膜厚度均勻。粘膠從制模機上部進

5、入噴嘴內(nèi)腔，并由 噴唇細縫噴入酸浴中成形，調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)紙的厚薄，使其均勻。(二) 粘膠玻璃紙的后處理1玻璃紙的后處理流程水洗T脫硫T水洗T漂白T水洗T酸洗T水洗T塑化T水洗T上油T干燥2 玻璃紙的后處理工藝控制(1) 水洗：凝固后采用高溫水洗，水洗溫度控制在7585C,可以洗掉大量的膠質(zhì)硫，去掉紙上的臭味， 有利于脫硫。另外，由于水洗溫度較高，處理中蒸發(fā)出大量CS2和H2S，故在槽上裝置嚴密水封的排毒罩， 同時可回收CS2。(2) 脫硫：脫硫浴用氧化鈉配制而成，脫硫浴氫氧化鈉濃度控制在36g/L，溫度7580C。脫硫浴溫度 較高，以使脫硫完善，避免產(chǎn)生污垢，并防止成紙發(fā)生臭味。此過程中纖維素

6、聚合度下降，并發(fā)生劇烈的膨脹，使玻璃紙的強度下降。由此，在此工序玻璃紙也較易發(fā) 生斷裂。脫硫后用常溫水洗滌，如以溫水洗滌則更為適宜，以防止玻璃紙收縮而引起表面起縐的現(xiàn)象。(3) 漂白：漂白浴使用漂白粉即次氯酸鈉，濃度控制在2.54g/L，溫度2025C。(4 )酸洗：酸洗用鹽酸或硫酸均可，濃度控制在24g/L。(5) 染色：如生產(chǎn)有色玻璃紙，則可采用直接染料或?qū)Ｓ萌玖?，染色溫度控制?090 C。染色中不加 助染劑。但染色后通過芒硝浴槽將紙面染色固定。染色車速不宜過高。(6) 塑化處理：是玻璃紙后處理的特有工序，以降低玻璃紙脆性，提高耐多次變形性。根據(jù)要求和使用地 區(qū)的不同，采用混合增塑劑，一

7、般采用的增塑劑有：乙二醇、一縮二乙二醇、聚乙二醇、甘油、脲醛樹酯。 生產(chǎn)中為了防止產(chǎn)品粘結(jié)，配合使用潤滑劑一一硅酸鈉或膠。(7) 干燥：干燥采用滾筒干燥機， 筒內(nèi)通熱水，外加送熱風(fēng)，以提高干燥能力。溫度曲線采取拋物線形 (要 求干燥中溫度不超過 80C)。干燥后成品水分在 66.5%，同時要求干燥部分保持一定的溫濕度。(8) 調(diào)溫：干燥后的成紙，由于低于要求的水分，必須在高濕的條件下來平衡水分，條件是：溫度45C， 相對濕度73。生產(chǎn)中橫向收縮率為 44.9%。(三) 玻璃紙的抗水處理粘膠玻璃紙不能受潮，在濕態(tài)下強度要下降6570%,甚至更多。因此，必須提高它對水的穩(wěn)定性，以減少水分向玻璃紙內(nèi)

8、部擴散，這就要使玻璃紙表面疏水化。一般在玻璃紙表面涂一層疏水性高分子化合物(上膠)，如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯或纖維素酯等。表4-13列舉了玻璃紙成形和后處理工藝條件，僅供參考。表4-13 30g/m2與60g/m2玻璃紙成形和后處理工藝條件工序參數(shù)30g/m260g/m2凝固H2SO4/g/L115120150160Na2SO4/g/L215225240250溫度/ C4546再生H2SO4/g/L65 7090 95溫度/ C45 4948 52水洗水流形式逆流逆流溫度/ C50 60C80C脫硫NaOH/g/L1.0 1.51號槽2.02.5 ; 2號槽3.03.5溫度/ C80 8590

9、 95水洗水流形式 溫度廠C逆流50 60逆流50 60漂白NaCIO/g/L1 1.51.5 2.0溫度/ C常溫常溫水洗水流形式逆流逆流溫度/ C常溫常溫酸洗HCI/g/L1.0 1.51.5 2.0溫度/ C常溫常溫水洗水流形式逆流逆流溫度/ C常溫常溫塑化丙三醇/%61210 15丙三醇/g/L3045溫度/ C422602二、負離子功能粘膠纖維負離子功能粘膠纖維是一種新型高科技纖維，此纖維利用高新技術(shù)把寶石級電氣石經(jīng)過特殊的表面處理， 將其制備成具有產(chǎn)生負離子功效的化纖超細添加劑，再經(jīng)特殊工藝使負離子微粉鑲嵌到粘膠纖維中。負離 子功能粘膠纖維可以使其周圍的空氣產(chǎn)生負離子，發(fā)射生物波，

10、釋放人體需要的微量元素9。負離子的主要功能有：永久的負離子發(fā)射功能，纖維內(nèi)部的負離子粉體所產(chǎn)生的熱電和壓電效應(yīng)，在人 們穿用該纖維織物過程中與身體的水分子及周圍空氣中的水分子發(fā)生電離作用，產(chǎn)生負離子，調(diào)節(jié)周圍環(huán) 境的空氣質(zhì)量，并與空氣中帶正電荷有害混合物中和，形成微型森林空氣，使人感覺自然舒適；較強的 生物波發(fā)射功能，促進血液循環(huán)，激活人體免疫細胞，防止人體老化和早衰；持久的抗菌、殺菌性能， 能殺滅對人體有害的細菌，又不傷害人體；優(yōu)良的除臭性能，脫除異味，保持良好的生活空間；可釋放人體需要的多種微量元素，有益于人體健康；界面活性作用，水電解時產(chǎn)生羥離子(H302 )-，羥離子(H302 )-是

11、界面活性物質(zhì)，洗滌力雖沒有合成洗滌劑那么強，但羥離子(H302 )-是水解出來的自然物質(zhì)，對環(huán)境和人體沒有任何侵害，利用負離子水可以節(jié)約洗衣粉，而且有助于環(huán)境的凈化10。負離子產(chǎn)生機理為：電氣石具有把水或空氣中的水分子瞬時負離子化”的特性，即電氣石在電極上的電子一接觸到水就瞬間放電，將水分子電解成為氫離子和氫氧根離子，氫離子被電氣石釋放的負電子中和形成 氫原子。氫氧根離子與水分子結(jié)合，形成水合羥基離子”即負離子11。負離子功能粘膠纖維生產(chǎn)的工藝流程為：電氣石粉體-活化、分散-負離子乳漿漿粕T浸、壓、粉-堿纖維素老成-黃化-溶解-混合-過濾-脫泡-紡絲-成型-成品包裝 粘膠負離子功能纖維的生產(chǎn)方

12、法是將電氣石微粉與活化劑和分散助劑均勻配制成乳漿料，按一定比例通過 特殊方法加入，經(jīng)過靜態(tài)和動態(tài)混合，使該粉體均勻分散在粘膠中，經(jīng)過紡絲得到產(chǎn)生負離子功效的粘膠 纖維。因為負離子功能粉體屬于干態(tài)，直接加入粘膠中難于分散均勻，必須在加入粘膠中之前把它制作成水乳漿 體，首先要在負離子功能粉體的配制容器內(nèi)加入一定量的水以及非離子型與陰離子型分散劑，制得負離子 粉體與水呈1/5比例的負離子功能水乳漿體，由于表面活性劑分散作用，使負離子粉體表面水化浸潤12。三、粘膠長絲連續(xù)紡絲粘膠長絲連續(xù)紡絲集紡絲、牽伸、再生、水洗、上漿、烘干和卷繞于一體，是近幾年來的一個發(fā)展方向， 開發(fā)的目的主要是：得到物理化學(xué)性質(zhì)

13、一致的人造絲。（1）絲質(zhì)均勻、染色好：離心紡和半連續(xù)紡在卷繞過程中，由于得到了意外的牽伸，造成了絲餅內(nèi)外層差 異，形成纖度偏差，使得染色不勻。而連續(xù)紡在卷繞前，各種反應(yīng)已結(jié)束，絲條的物化指標已經(jīng)趨于穩(wěn)定。（2） 大卷裝：離心紡和半連續(xù)紡的絲筒重量在1.5 kg左右，一般34個絲餅成1個筒子，即使絲餅無斷頭，至少需要3個接頭，而接頭的增多會導(dǎo)致絲筒降等，甚至影響后續(xù)的整經(jīng)工藝。而連續(xù)紡可實現(xiàn)23kg的大卷裝。（3）低能耗、低成本：粘膠長絲消耗的成本大部分是水的成本，離心紡和半連續(xù)紡是對絲餅進行洗滌，其 淋洗水和水的處理費用，每生產(chǎn) 1t 絲，需要消耗 500 多 t 水。連續(xù)紡是對單根絲進行洗滌

14、，每生產(chǎn) 1t 絲則 只要消耗 120 多 t 水，提高了洗滌效果，同時減少了用水量。（4） 紡絲速度高，生產(chǎn)效率高。粘膠液從噴絲頭的微孔中噴出形成粘膠細流，與酸浴接觸，開始成形反應(yīng)。 成形反應(yīng)是從表皮開始逐漸向芯部滲透，此時，粘膠絲一旦受到絲束與凝固浴之間的相對運動而產(chǎn)生的摩 擦力的影響，容易造成一根或幾根單絲斷頭，宏觀稱產(chǎn)生毛絲。深浴紡絲的紡速越高，摩擦力越高，產(chǎn)生 毛絲的幾率越大，這就限制深浴紡絲紡速的提高。但采用玻璃管中成形后，成形反應(yīng)在玻璃管內(nèi)進行，酸 浴的流向與絲條運動方向一致，摩擦力小。紡速提高后，可以通過調(diào)節(jié)玻璃管中酸浴流速的方式來保持絲 條和酸浴相對運動的恒定，從而保持了穩(wěn)定

15、的成形條件，保證了絲條在高紡速下紡絲的質(zhì)量，離心紡和半連續(xù)紡由于卷繞升降機構(gòu)的限制，紡速都在100m/min以下，而連續(xù)紡的紡速在 120160 m/ rain左右。（一）工藝流程使紡絲、后處理和干燥的所有過程合在一臺機器上完成，實現(xiàn)單機連續(xù)生產(chǎn)。工藝流程為：粘膠T計量泵T過濾器T噴絲頭T凝固浴T紡絲盤T處理輥T烘干輥宀上 油輥T卷繞T中性絲筒（二）浴槽形式目前，連續(xù)紡絲設(shè)備均采用管中成形紡絲（水平玻璃管紡絲?。?，管中成形采用與絲條同向的浴液流來降 低絲條曳引的阻力，同時增加浸浴長度，但因為反應(yīng)劇烈，要求粘膠的熟成度要高，即所說的粘膠要“生”一些；同時，要調(diào)整酸浴中 ZnSO4 的濃度以達到減緩反應(yīng)的目的。（三）絲條行走