第二章黏膠纖維生產(chǎn)用原料-材料與化學(xué)工程學(xué)院_第1頁(yè)
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1、高分子材料加工工藝學(xué),第六章 粘膠纖維,第一節(jié):粘膠纖維生產(chǎn)用原料,(一)漿粕的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),木漿、棉漿和草,生產(chǎn)黏膠纖維的主要原料是木漿和棉漿,一、漿粕,α-纖維素(也稱為甲種纖維素,簡(jiǎn)稱甲纖)、β-纖維素、γ-纖維素。,(二)漿粕的質(zhì)量控制,1.α-纖維素含量,用α-纖維素和半纖維素來(lái)表征漿粕的純度,漿粕浸漬在20℃、17.5%NaOH水溶液中,在45min內(nèi)不溶解的部分稱為α-纖維素,溶解部分為半纖維素。,提高漿粕的α-纖維素含量,

2、不僅可提高成品纖維的得率,提高設(shè)備生產(chǎn)能力,降低化工原料消耗量和簡(jiǎn)化浸漬堿液回收,而且還能提高成品纖維質(zhì)量。半纖維素含量高,影響到其后的浸漬、老成、黃化、過(guò)濾、熟成等工藝過(guò)程,也降低了成品纖維的品質(zhì)。,主要成分是SiO2、鐵、鎂、鈣等,2.灰分,它們使黏膠的黏度增高,并能與酸生成不溶性鹽如CaSO4,MgSO4,從而降低酸浴的透明度或堵塞噴絲頭,而且硅酸鹽顆粒易將纖維切斷,降低纖維的強(qiáng)力;灰分中的鐵、銅、錳等能加速堿纖維素的老成降解,

3、使工藝不穩(wěn)定,最終影響?zhàn)つz纖維的強(qiáng)度和色澤?;曳值膩?lái)源主要有兩個(gè)方面:原料本身;各種溶劑、水、環(huán)境條件。,漿粕中含有少量樹脂,有利于過(guò)濾;樹脂含量過(guò)多,會(huì)影響黃化反應(yīng)的均勻性,使黏膠變得渾濁,堵塞噴絲孔。,3.樹脂,4.聚合度,要求纖維素聚合度適中,聚合度分布分散性小。隨著聚合度的增加對(duì)纖維的斷裂強(qiáng)度、延伸度以及疲勞性能都有好處,故制備高強(qiáng)度、高聚合度纖維(如強(qiáng)力黏膠纖維、高性能黏膠纖維),要求較高聚合度。但聚合度過(guò)高,則因制得的黏膠

4、黏度過(guò)高而致過(guò)濾困難,或者需要延長(zhǎng)堿纖維素的老成。,聚合度通常為500~1000,5.吸堿性,吸堿性通常是以吸堿值(漿粕吸堿后重量增加的百分比)、膨潤(rùn)度(漿粕吸堿后體積增加的百分比)和吸堿厚度(將漿粕條一端浸入17.5%%NaOH水溶液中,5min堿液被吸上的mm數(shù))來(lái)表示。,漿粕吸堿值過(guò)低,則漿粕浸漬時(shí)易上浮,采用連續(xù)浸漬壓榨機(jī)時(shí),投料困難,漿粥濃度不均勻;漿粕吸堿值過(guò)高,則漿粕表面迅速膨潤(rùn),使纖維毛細(xì)管很快被堵塞,堿液滲透困難,堿纖

5、維素不均勻。,反應(yīng)性指漿粕在堿化、黃化及生成的黃酸酯的溶解等性能。它表示漿粕在消耗合理數(shù)量的NaOH和CS2之后,是否能得到溶解性良好的纖維素黃酸酯和易于過(guò)濾的黏膠。,6.反應(yīng)性,反應(yīng)性能好,NaOH和CS2的消耗量少,溶解性能和過(guò)濾性能好,所得到的黏膠可紡性好。,長(zhǎng)絲漿粕的α -纖維素含量高,波動(dòng)范圍較??;半纖維素含量低;黏度均勻;樹脂及蠟質(zhì)含量低;灰分含量低;白度高;塵埃度低;含鐵量低。,(三)漿粕的制備,從天然纖維材料制取黏膠纖維

6、漿粕,要經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)及物理-化學(xué)過(guò)程,以達(dá)到下述三個(gè)目的:①除去植物中各種非纖維素雜質(zhì);②盡可能充分和均勻地破壞纖維的初生壁和纖維素大分子間的結(jié)合鍵,提高漿粕的反應(yīng)性能;③適當(dāng)降低纖維素的聚合度。,1.堿法制漿堿法制漿是用燒堿或硫化鈉溶液在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο聫睦w維原料中分離纖維素的方法。包括燒堿法、預(yù)水解苛性鈉法和預(yù)水解硫酸鹽法。(1)苛性鈉(燒堿法)此法多用于制造棉絨漿粕,生產(chǎn)過(guò)程包括備料、蒸煮、精選、精漂、脫水和烘干

7、等。,,,①備料制漿原料要經(jīng)過(guò)預(yù)處理。如原料為棉絨,則要進(jìn)行開松、除塵,以除去砂粒、礦物性雜質(zhì)和棉籽殼等;如為蔗渣原料,則要經(jīng)過(guò)開松和一次或多次除髓,除去其中的蔗髓及其它機(jī)械雜質(zhì)(通常還經(jīng)預(yù)水解處理);如為木材原料,則要經(jīng)過(guò)剝皮、除節(jié)、切片等。,②蒸煮用高溫?zé)龎A液蒸煮,纖維原料發(fā)生如下作用:木素與燒堿作用生成堿木素,樹脂被皂成樹脂皂,蠟質(zhì) 被乳化,三者均被溶解,大部分被除去,使纖維得到分離;纖維細(xì)胞發(fā)生膨潤(rùn),初生壁被破壞,漿粕 反應(yīng)

8、性能提高;大部分半纖維蒸煮素直接溶解在堿液中,并水解成戊糖;纖維素發(fā)生堿性氧化降解,聚合度降低。,蒸煮的主要影響因素如下:用堿率:指用堿量與原料絕干重量的百分比。用堿率高,雜質(zhì)的溶解程度和溶解速度增加,但纖維素的降聚程度亦增加,漿的得率下降。棉漿蒸煮的用堿率通常為15%~18%;蔗渣漿為10%~12%。,溫度和時(shí)間:蒸煮溫度是指蒸煮時(shí)的最高溫度。在其它條件不變時(shí),溫度升高,蒸煮時(shí)間可縮短。但溫度越高木器的得率越低,漿的黏度、硬度和強(qiáng)度

9、均下降。在選擇蒸煮溫度和時(shí)間時(shí),要全面考慮漿的質(zhì)量和產(chǎn)量的要求。通常間歇法蒸煮棉漿用150℃~170℃,4~6小時(shí);連續(xù)法蒸煮蔗渣漿用130℃~140℃,40~50分鐘。,浴比:浴比指堿液體積(升)與原料絕干重量(公斤)之比。在用堿率相同的情況下,減少浴比,則堿濃度大,化學(xué)反應(yīng)速度快,蒸煮時(shí)間可縮短,用于加熱的蒸汽量可減少,但蒸煮的均勻性差。通常棉漿的間歇式蒸煮浴比為3~4,蔗渣漿連續(xù)蒸煮浴比為4~5。,蒸煮的方式:有間歇式和連續(xù)式兩種

10、。間歇式蒸煮有用立式、臥式、回轉(zhuǎn)式或固定式蒸煮鍋(或蒸球);連續(xù)式蒸煮常用多段的方式或水平式的管狀蒸煮器。連續(xù)蒸煮具有生產(chǎn)效率高,質(zhì)量穩(wěn)定,得率高。勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。,③精選蒸煮后的漿料,經(jīng)過(guò)洗滌、打漿、篩選、除砂、濃縮等過(guò)程。以提高其純度和反應(yīng)性能。洗滌的目的,是除去漿料中蒸煮黑液。打漿就是漿料通過(guò)打漿機(jī)的飛刀和底刀之間,使纖維受到剪切作用而橫向切斷,降低其長(zhǎng)度,同時(shí)纖維在縱向分裂,產(chǎn)生纖維化(又稱帚化),提高反應(yīng)性能。篩選是漿料通

11、過(guò)篩網(wǎng),除去未分散的纖維束或漿團(tuán)。除砂是使?jié){料通過(guò)沉砂溝和通過(guò)錐形除砂器,以除去大小砂粒、金屬碎屑和其它機(jī)械雜質(zhì)。,④精漂精漂的目的,是除去漿料中的有色雜質(zhì)和殘存的木素、灰分和鐵質(zhì),進(jìn)一步提高纖維素的反應(yīng)性能,并最終調(diào)節(jié)纖維素的聚合度。漿料的精漂,通常采用綜合的化學(xué)方法,包括氯化、堿處理(堿精制)次氯酸鹽漂白和酸處理四個(gè)階段。上述各過(guò)程,可在精漂池中分批進(jìn)行,亦可在管道中連續(xù)進(jìn)行。氯化和堿處理:其目的是除去未漂漿的殘余木素。在酸性

12、介質(zhì)中,木素被氧化,生成氯化木素,然后再用堿處理漿料,使氯化木素溶解而除去。氯化時(shí),一般控制漿料的pH值為2,常溫。用氯量和氯化時(shí)間根據(jù)未漂漿的含木素量來(lái)控制。,漂白:漂白的目的,是進(jìn)一步除去漿粕中殘余的木素和有色雜質(zhì),提高漿的白度,并調(diào)節(jié)漿的聚合度。漂白劑有次氯酸鈉、二氧化氯、過(guò)氯化氫等,它們可以單獨(dú)使用,亦可混合使用,分段進(jìn)行漂白。漂白過(guò)程中,纖維素不可避免會(huì)發(fā)生氧化降解,而漂白時(shí)纖維素降解的均勻性比蒸煮時(shí)的降解為差,為此,在制備

13、聚合度相同的漿粕時(shí),采用重蒸(煮)輕漂(白)的工藝,能夠使聚合度分布更均勻。故漂白的工藝條件必須嚴(yán)格控制。以次氯酸鹽作漂白劑時(shí),通常用氯量為1%~2%(以絕干漿重量計(jì))。漂白時(shí)間1~2小時(shí),溫度35℃~40℃,pH值為9~10。,酸處理:其目的是降低漿粕的灰分,因?yàn)槔w維素與水溶液接觸時(shí)帶負(fù)電荷,能吸附各種金屬離子,當(dāng)漿料中加入酸,能將纖維素吸附的金屬離子置換出來(lái),生成可溶性的金屬鹽而被除去,從而降低漿粕的灰分。酸處理可用鹽酸或硫酸,而

14、鹽酸的效果較好,因?yàn)樯傻穆然锉攘蛩猁}有更大的溶解度。酸處理時(shí),通常用酸量為2~3(以絕干漿重量計(jì)),時(shí)間1小時(shí),溫度為常溫。,⑤脫水、烘干根據(jù)需要,漿料可加工成散漿料或漿板,加工散漿料時(shí),先用壓輥或離心機(jī)脫水,然后開松和烘干;加工漿板時(shí),先在抄漿機(jī)上成形和烘干,然后切成一定規(guī)格的漿板。不管是散漿或是漿板,烘干溫度對(duì)纖維素的反應(yīng)性能有很大影響,必須根據(jù)漿粕的不同用途加以調(diào)節(jié)。,(2)預(yù)水解苛性鈉法其目的是:①使原料中的半纖維素(主

15、要是多縮戊糖)水解溶出,而未溶出的半纖維素也發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化,以利于在堿蒸煮時(shí)繼續(xù)溶出。②使部分木素溶出,纖維結(jié)構(gòu)變得松軟,有利于蒸煮時(shí)藥液滲透到纖維組織內(nèi)部,保證蒸煮均勻;③使纖維的初生壁受到破壞,以利于在堿液蒸煮時(shí)初生壁脫落,從而提高漿料的反應(yīng)性能;④水解廢液中生成大量的還原糖或糠醛等,有利于回收和利用。,預(yù)水解方法分為水預(yù)水解、酸預(yù)水解和汽預(yù)水解。①水預(yù)水解:纖維原料在蒸煮前先在加壓條件下用清水蒸煮,由于原料中原有的和在水解過(guò)程中

16、生成的有機(jī)酸的作用,就有選擇性地將半纖維素進(jìn)行了水解,實(shí)際上是一次用有機(jī)酸進(jìn)行的預(yù)蒸煮。例如蔗渣的水預(yù)水解的溫度通常為160℃~170℃,浴比為1:3~4,水解時(shí)間 2~3小時(shí)。,②酸預(yù)水解:在一定壓力下,纖維原料中的半纖維素能在酸性介質(zhì)中水解。酸預(yù)水解可用無(wú)機(jī)酸如鹽酸、硫酸、亞硫酸或有機(jī)酸如醋酸等進(jìn)行。蔗渣、芒桿等進(jìn)行酸預(yù)水解,以用鹽酸為多。酸的種類不同,則對(duì)纖維素的水解降解作用亦不同。采用離解度大的酸如鹽酸、硫酸,則更要嚴(yán)格控制酸的

17、用量、水解溫度和時(shí)間,以防止過(guò)多地?fù)p害纖維素。例如蔗渣用鹽酸預(yù)水解時(shí),采用1%鹽酸,浴比1:10~12,溫度為165℃,保溫1.5~2小時(shí)。,③汽預(yù)水解:就是將含水的纖維原料直接通往飽和蒸汽進(jìn)行預(yù)水解。蒸汽預(yù)水解的作用機(jī)理與水預(yù)水解相同,但蒸汽預(yù)水解的操作簡(jiǎn)單,蒸汽耗用量少。由于蒸汽預(yù)水解時(shí),物料中水分少,酸度相對(duì)增高,容易造成水解不均勻和局部焦化等缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)預(yù)水解后纖維原料變成 “半漿料”,但它仍基本上保持原來(lái)的形狀。半漿料經(jīng)過(guò)堿蒸

18、煮,分散成粗漿,然后再經(jīng)過(guò)精選、精漂、脫水、烘干等過(guò)程,制成散漿或漿板。,(3)預(yù)水解硫酸鹽法預(yù)水解硫酸鹽法是堿法制漿的一種,此法蒸煮所用的藥液的主要成分,是燒堿和硫化鈉。其生產(chǎn)過(guò)程及工藝控制,與預(yù)水解荷性鈉基本相同。蒸煮過(guò)程消耗的燒堿和硫化鈉用硫酸鈉補(bǔ)充,硫酸鈉是在回收蒸煮液(黑液)時(shí)加入的。當(dāng)將黑液濃縮并灼燒時(shí),黑液內(nèi)的有機(jī)物即能將硫酸鈉還原而得硫化鈉,反應(yīng)如下:Na2SO4 +2C →Na2S + 2CO2,2.亞硫酸鹽法制

19、漿亞硫酸鹽法制漿的工藝過(guò)程與荷性鈉法相同,亦可分為原料的準(zhǔn)備、蒸煮、精選、精漂、脫水和烘干等過(guò)程。亞硫酸鹽蒸煮液是用亞硫酸氫鹽的亞硫酸鹽溶液。鹽基有鈣、鈉、銨或鎂。蒸煮時(shí),纖維原料主要發(fā)生下列變化:(1)木質(zhì)互在較低溫度(60℃~70℃)下迅速發(fā)生磺化反應(yīng),生成固態(tài)的木質(zhì)素磺酸。然后固態(tài)的木質(zhì)素磺酸緩慢地水解而溶出。纖維得以分離;,(2)半纖維素局部水解成單糖或寡糖而溶出;(3)在高溫、高壓和酸液的作用下,纖維細(xì)胞的初生壁受到破

20、壞,纖維素的反應(yīng)性能提高 ;(4)纖維素的聚合度下降,尤其是木質(zhì)素大部分溶解之后,聚合度下降更為迅速。生產(chǎn)上往往就利用這段時(shí)間 來(lái)調(diào)節(jié)漿料的聚合度。樹脂在蒸煮時(shí)較難除去,但在蒸煮后用溫水洗滌,可除去樹脂的大部分。,亞硫酸鹽蒸煮,通常是采用立式 的蒸煮鍋分批地進(jìn)行。蒸煮過(guò)程基本上分為兩個(gè)階段:首先是將物料在3~4小時(shí)內(nèi)逐步加熱到105℃~115℃,并保溫2~3小時(shí),然后再升溫至140℃~145℃,蒸煮8~12小時(shí)。粗漿料的精選、精漂、

21、脫水和烘干過(guò)程與堿法制漿基本相同。亞硫酸鹽法制得漿料的反應(yīng)性能好,漿的得率(對(duì)木材而言)較高。,二、其它化工原料,(一)燒堿,燒堿俗稱固堿、苛性鈉、燒堿、火堿,學(xué)名氫氧化鈉。無(wú)色透明結(jié)晶體,吸濕性強(qiáng),易溶于水,溶解時(shí)放出大量熱。暴露空氣中吸濕后呈黏稠狀液體,也溶于甘油、乙醇,不溶于乙醚和丙酮。腐蝕性強(qiáng),能破壞纖維和有機(jī)組織。高溫下能腐蝕碳鋼。吸收空氣中二氧化碳后,生成碳酸氫鈉和碳酸鈉,能與酸類中和成鹽。,燒堿制造方法有:苛化法、水銀電

22、解法和隔膜電解法。其中,水銀電解法和采用離子交換膜的隔膜電解法所生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高,適宜黏膠纖維生產(chǎn)用料。黏膠纖維生產(chǎn)對(duì)燒堿質(zhì)量要求很高,含雜質(zhì)越少越好。鹽類雜質(zhì),如NaCl、Na2CO3等,影響漿粕浸漬時(shí)膨潤(rùn)不勻,使堿纖維素黃化不正常;鹽類又是強(qiáng)電解質(zhì),使黏膠熟成過(guò)快;燒堿中的鐵和錳等雜質(zhì),能使堿纖維素老成加快;此外。鐵質(zhì)還影響?zhàn)つz過(guò)濾,或者受氧化作用生成有色物質(zhì),斑染纖維。,(二)二硫化碳,外觀為無(wú)色或淡黃色透明油狀液體,易燃、有毒

23、,有惡臭,但純CS2并無(wú)惡臭,只有微弱芳香味,CS2惡臭來(lái)自于無(wú)機(jī)的或有機(jī)的硫化物雜質(zhì)。,CS2沸點(diǎn)46.4℃,是一種優(yōu)良溶劑,也是一種無(wú)色易揮發(fā)的可燃液體。CS2氣體與空氣混合后有強(qiáng)烈爆炸性。CS2對(duì)人體有毒性,能通過(guò)呼吸系統(tǒng)和皮膚進(jìn)入人體,因此,在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存和使用等過(guò)程中應(yīng)采取特別相應(yīng)的安全措施。,CS2在水中溶解度很?。?0℃時(shí)0.2%),比重又大,因此運(yùn)輸、貯存時(shí)多用水封。,,(三)硫酸,黏膠生產(chǎn)用硫酸要有較高的純度,而且

24、其中氧化氮、鐵、鉛等雜質(zhì)不能過(guò)多。黏膠纖維生產(chǎn)用硫酸主要配置黏膠纖維凝固浴。,(四)硫酸鈉,硫酸鈉(Na2SO4·10H2O)又名芒硝,無(wú)色晶體,帶苦咸味。相對(duì)密度1.462,熔點(diǎn)324℃;100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水轉(zhuǎn)化為晶體。工業(yè)用無(wú)水硫酸鈉又名元明粉,含硫酸鈉90~97%。黏膠纖維生產(chǎn)用硫酸鈉主要配置黏膠纖維凝固浴。,(五)硫酸鋅,硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)又名白礬,無(wú)色晶體,相對(duì)密度1.966,是黏膠纖維凝固

25、浴組分。,(六)水,黏膠纖維生產(chǎn)耗用的水量大,水質(zhì)要求高,根據(jù)用途的不同,黏膠纖維用水通常分為工藝用水(用于溶液配制、纖維洗滌等)和一般用水(用于冷卻、洗滌等)。一般用水是經(jīng)過(guò)混凝和過(guò)濾處理的清凈水;而工藝用水則需經(jīng)過(guò)混凝、過(guò)濾并經(jīng)軟化處理的軟水,其硬度不超過(guò)0.1~0.3。,1.簡(jiǎn)述黏膠纖維工藝過(guò)程。1.黏膠纖維生產(chǎn)對(duì)漿粕的質(zhì)量要求是什么?2.簡(jiǎn)述漿粕的生產(chǎn)工藝過(guò)程。3. 黏膠纖維生產(chǎn)所用相關(guān)的化工原料有哪些?,第二節(jié):黏膠短

26、纖維的后處理,經(jīng)紡絲、集束、拉伸、切斷(或未切斷)的黏膠纖維含有一系列雜質(zhì),包括絲條所帶出的硫酸(約占絲束重1%~1.2%)、硫酸鹽(占12%~14%)、膠態(tài)硫磺(占1%~1.5%)以及附著在纖維上的鈣、鐵的金屬鹽,這些雜質(zhì)一部分在纖維表面,一部分包埋在纖維內(nèi)部,會(huì)影響纖維外觀、手感,嚴(yán)重?fù)p害纖維性能,故必須通過(guò)后處理過(guò)程加以清除。同時(shí),纖維在必要時(shí)所進(jìn)行的漂白及上油也同樣是纖維后處理工藝過(guò)程中的一部分。,黏膠纖維后處理項(xiàng)目有水洗、脫硫

27、、漂白、酸洗、上油、烘干和打包。通常的工藝流程,根據(jù)絲束是否被切斷,后處理可以分成四種方式 目前很多生產(chǎn)廠采用切斷后再進(jìn)行后處理的方法,其工藝流程如下: 水洗 → 脫硫 → 水洗 → 漂白 → 水洗 → 酸洗 → 水洗 → 上油 → 烘干 → 打包 其中,漂白過(guò)程可根據(jù)需要取舍,例如紡制深色織物的普通黏膠短纖維就無(wú)需要漂白。,(一)黏膠短纖維后處理工藝控制,水洗可除去纖維上的硫酸、硫酸鹽和絲條表面上部分硫磺,因此后處理的第一步就是

28、水洗。而且每經(jīng)脫硫、漂白、酸洗等化學(xué)處理后,仍需進(jìn)行水洗,以除去藥液和生成的雜質(zhì)。在進(jìn)行水洗時(shí),工藝上控制下列因素:,1.水洗,水質(zhì):洗滌水的質(zhì)量對(duì)纖維的質(zhì)量有很大的影響。如用硬水處理,則由于水的硬度高,水中含有大量的鎂鹽、鈣鹽,在以后上油等處理時(shí)所用的油劑往往會(huì)與鈣鹽、鎂鹽等作用,而生成不溶性的鈣皂或鎂皂,黏附在纖維表面。水中如含有較多的鐵質(zhì)會(huì)使纖維在脫硫時(shí)產(chǎn)生黑褐色的硫化亞鐵。因此,后處理水洗所用的水,必須是具有較高純度的軟水。,水

29、溫:一般控制為60~70℃。溫度高,雜質(zhì)去除較干凈,但熱能消耗增多,車間散發(fā)的蒸汽霧增大。水循環(huán)量:洗水量大,則纖維漂洗得較干凈,但必然消耗更多水和蒸汽。為了節(jié)約用水,除了第一道水洗和脫硫后洗過(guò)的水全部排放外,其余各道水洗的水一般都經(jīng)回收后,部分循環(huán)使用。,2.脫硫,從紡絲機(jī)出來(lái)的纖維上黏附著1%~1.2%的硫磺,這些硫磺的存在會(huì)使纖維帶有淡黃色,并使絲條有粗硬的感覺,此外纖維表面附著硫磺,在以后的紡織加工中產(chǎn)生灰塵,惡化車間環(huán)境,脫

30、硫不凈對(duì)機(jī)械設(shè)備也有腐蝕作用。,纖維表面的硫的較大部分能用70~80℃或更高溫度的熱水洗去。水洗以后纖維上的含硫量下降至0.25~0.4%。纖維內(nèi)部的膠質(zhì)硫是以膠體質(zhì)點(diǎn)狀態(tài)存在的,不能用水洗去,必須借助于化學(xué)藥劑,使與其生成可溶性的多硫化物和硫代硫酸鹽而除去。脫硫使纖維上含硫量降低到0.05~0.1%或更低。常用的脫硫劑有氫氧化鈉、亞硫酸鈉、硫化鈉等。,(1)氫氧化鈉脫硫:氫氧化鈉與硫作用,其反應(yīng)式如下:6NaOH+4S→2Na2S+

31、Na2S2O3+3H2O氫氧化鈉脫硫作用最為強(qiáng)烈。因?yàn)樗谒芤褐械碾x解度高,OH-離子濃度很大,即堿性大,使纖維劇烈膨化,纖維內(nèi)層的硫容易脫出,因此脫硫速度很快。但同時(shí)使纖維素大分子間的鍵大大變?nèi)酰w維容易被空氣中的氧所氧化,使纖維的斷裂強(qiáng)度下降(特別是濕態(tài)強(qiáng)度),斷裂延伸率也相應(yīng)地降低。普通黏膠短纖維廠采用這種方式脫硫,一般控制溫度65~75℃,濃度3~7g/L。,(2)亞硫酸鈉脫硫:亞硫酸鈉與硫作用,其反應(yīng)式如下:Na2SO3

32、+4S→Na2S2O3亞硫酸鈉脫硫速度慢,作用溫和,因它在水溶液內(nèi)的OH-離子濃度較低,使纖維膨化較小,又因?yàn)閬喠蛩徕c是一種還原劑,對(duì)纖維有保護(hù)作用,纖維不易被氧化,纖維損傷小,脫硫后纖維手感好,對(duì)設(shè)備腐蝕小。普通黏膠長(zhǎng)絲廠采用這種方式脫硫,一般控制溫度65~75℃,濃度10~25g/L。,(3)硫化鈉脫硫:硫化鈉與硫作用,其反應(yīng)式如下:Na2S+H20→NaHS+NaOHNa2S+S→Na2S2應(yīng)用硫化鈉脫硫,其作用與氫氧化鈉

33、基本相同。但是它的堿性較氫氧化鈉為弱。由于硫化鈉本身是一種還原劑,因此在脫硫時(shí)能防止纖維素的氧化,使纖維在脫硫后有關(guān)質(zhì)量指標(biāo)不致有很大的下降。硫化鈉本身還能溶解硫,所以脫硫比氫氧化鈉更充分,使所得纖維白度較高。用硫化鈉脫硫的缺點(diǎn)是,硫化鈉內(nèi)含有大量的硫化亞鐵很難從脫硫液中去除,往往會(huì)使纖維上產(chǎn)生黑色條紋或斑點(diǎn)。普通黏膠短纖維廠可以采用這種方式脫硫,一般控制溫度60~70℃,濃度2~5g/L。,3.漂白,漂白是為了提高纖維白度,以改善織物

34、外觀。漂白劑通常采用次氯酸鈉、過(guò)氧化氫和亞氯酸鈉等。近年正在研究無(wú)氯漂白工藝。NaOCl能與纖維上不飽和的有色物質(zhì)起加成反應(yīng),或使其氯化,從而達(dá)到漂白效果。通??刂破滓旱膒H值為8~10,含活性氯1~1.2g/L,在常溫下漂白。使用NaOCl做漂白劑的優(yōu)點(diǎn)是,它在常溫下進(jìn)行漂白,配制漂白液的方法比較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是,NaOCl溶液不穩(wěn)定,在使用過(guò)程中pH值容易發(fā)生變化。當(dāng)pH值小于8,纖維易受到損傷,NaOCl會(huì)大量地分解,而且得到的纖

35、維白度不高;當(dāng)pH值大于10,纖維素雖不致受破壞,但有色物質(zhì)不易被氧化。此外,NaOCl在弱堿性溶液中會(huì)腐蝕塑料、軟橡皮等制成的機(jī)器零件。纖維經(jīng)漂白后需進(jìn)行水洗。,H2O2在堿性介質(zhì)中分解,釋出原子態(tài)氧,將纖維上的有色雜質(zhì)氧化,生成淡色或無(wú)色物質(zhì),通??刂破自∫汉琀2O21~2g/L,pH值8~8.5,浴溫60~70℃。H2O2漂白是在弱堿性介質(zhì)(pH=8~8.5)中進(jìn)行的,此時(shí)纖維素不發(fā)生分解。為了避免H2O2在堿性介質(zhì)中分解過(guò)多,

36、可在浴液內(nèi)添加穩(wěn)定劑,如水玻璃、磷酸鹽、鎂鹽等。 H2O2的漂白作用較NaOCl緩和,漂白后纖維的白度不很高,但纖維的強(qiáng)度降低少。用H2O2漂白時(shí),不能去除金屬氧化物,如要去除氧化鐵,必須進(jìn)—步進(jìn)行酸洗。采用H2O2漂白,可與上油過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,漂白后不需再進(jìn)行水洗,纖維上殘留的H2O2在干燥機(jī)中的高溫下會(huì)分解。,4.酸洗,酸洗的目的,是中和殘存在黏膠纖維上的堿性漂白液或脫硫液,并把不溶性的金屬鹽類(或氧化物)轉(zhuǎn)化為可溶性金屬鹽,以進(jìn)一步

37、提高纖維的白度。通常是用HCl或H2SO4溶液,濃度為1~2g/L,常溫酸洗。生產(chǎn)一般纖維也可不進(jìn)行酸洗。,5.上油與油劑配制,上油是為了調(diào)節(jié)纖維的表面摩擦力,使纖維具有柔軟、平滑的手感,良好的開松性和抗靜電性,適當(dāng)?shù)募院捅Ш狭?,改善纖維的紡織加工性能。黏膠纖維油劑通常配成穩(wěn)定的水溶液或水乳液,要求無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)腐蝕,洗滌性好。普通黏膠纖維油浴濃度為2~5g/L,纖維上油率為0.15%~0.3%,溫度為常溫。,油劑的組成部分包

38、括潤(rùn)滑劑、乳化劑、抗靜電劑,有時(shí)還加入消泡劑、防腐劑、防銹劑等。普通黏膠短纖維的油劑很多,例如,602油劑:A級(jí)工業(yè)白油30%,脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA3)30%,聚氧乙烯蓖麻油(EL—10)10%,烷基磷酸鉀鹽(P-K)30%。,6.烘干,切斷纖維或絲束狀纖維在烘干前都要先軋輥來(lái)預(yù)脫水,使其含水率由300~400%降至120%~150%。烘干后纖維含水率6%~8%。經(jīng)過(guò)回潮吸濕,產(chǎn)品回潮率11%~13%。黏膠短纖維干燥可用多種形式,

39、如循環(huán)熱風(fēng)干燥,熱輥接觸干燥,射頻干燥等。一般多采用循環(huán)熱風(fēng)干燥烘干,烘干速度取決于熱空氣溫度、濕度、循環(huán)速度及纖維層厚度和開松度,在生產(chǎn)上通常是調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度。溫度高則干燥快,但溫度過(guò)高,會(huì)使部分纖維過(guò)熱或燒焦,纖維強(qiáng)度、含油率、白度下降,故熱空氣通常不高于120℃;由于濕纖維的實(shí)際溫度大大低于熱風(fēng)濕度,故烘干機(jī)中帶有濕纖維的區(qū)域應(yīng)保持最高的溫度(70~110℃),而在干纖維的區(qū)域卻保持較低溫度(60~70℃)。,7.打包,短纖維經(jīng)烘干

40、和干開棉后,借助氣流或輸送帶送入打包機(jī),打成一定規(guī)格的包,以便于運(yùn)輸和貯存。打包在打包機(jī)上進(jìn)行。每包纖維的重量,根據(jù)紡織廠的要求、運(yùn)輸?shù)那闆r及打包設(shè)備的情況而定,通常為50~120kg/包,也有打成200kg/包以上的,包上應(yīng)注明生產(chǎn)廠家、纖維規(guī)格等級(jí)、重量、批號(hào)、包號(hào)等,(二)黏膠短纖維后處理設(shè)備,黏膠短纖維的后處理方式,可分兩種,一種是絲束后處理:另一種是散狀短纖維后處理。絲束后處理一般采用較少,這里只介紹散狀短纖維后處理設(shè)備。,1

41、.輸送槽,切斷后的纖維用水送到輸送槽,經(jīng)過(guò)輸送槽到淋洗機(jī)。輸送槽是多級(jí)階梯分配槽,該槽是數(shù)節(jié)呈階梯狀的堰式盛水淺槽。來(lái)自切斷機(jī)的短狀纖維隨著水流由上而下逐級(jí)流經(jīng)由窄到寬的輸送槽內(nèi),得到松散,形成一定寬度的纖維層,其最終寬度與淋洗機(jī)纖維鋪放寬度相同,其厚度約30~50mm。,2.網(wǎng)帶式后處理機(jī),網(wǎng)帶式后處理機(jī)是最常見的黏膠短纖維后處理設(shè)備,由一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的無(wú)端不銹鋼網(wǎng)帶組成,網(wǎng)帶由轉(zhuǎn)動(dòng)輥帶動(dòng),網(wǎng)帶的上方工作面上裝置若干個(gè)不銹鋼制的淋洗

42、篩子,每個(gè)工作區(qū)有2~4個(gè)淋洗篩子。切斷的纖維經(jīng)過(guò)纖維輸送槽均勻地鋪滿在網(wǎng)帶上,網(wǎng)帶上的纖維層不斷向前移動(dòng),經(jīng)過(guò)各區(qū)淋洗篩子淋洗。淋洗浴液通過(guò)纖維層,被網(wǎng)帶下方的接受浴槽導(dǎo)出機(jī)外逆流回用。為了防止纖維被處理浴液沖出機(jī)外,通常將網(wǎng)帶翻邊。為了避免浴液從前一區(qū)帶入后一區(qū),在各區(qū)、段之間都裝有橡膠的壓輥對(duì),其壓力通過(guò)彈簧或壓縮空氣調(diào)節(jié)。,3.柵條式后處理機(jī),柵條式后處理機(jī)是一排具有假底的寬而淺的長(zhǎng)槽,每一長(zhǎng)槽就是一個(gè)處理區(qū)段。長(zhǎng)槽的假底由許

43、多凹形斷面的不銹鋼柵條沿處理槽縱向排列而成,柵條間的距離很小,通常在0.5mm以下,以免纖維被淋洗浴液帶走。偶數(shù)柵條固定在機(jī)架上;奇數(shù)柵條則裝在橫向的托梁上,朝纖維前進(jìn)方向傾斜10°~15°,橫向托梁由偏心軸帶動(dòng),由于它的轉(zhuǎn)動(dòng),使每一區(qū)段的奇數(shù)柵條作封閉循環(huán)運(yùn)動(dòng)。循環(huán)的方式是:可動(dòng)?xùn)艞l首先向上提到高出固定柵條,在這一位置上向前運(yùn)動(dòng),而后降到低于固定柵條,再沿相反的方向回復(fù)原位。,切斷后的纖維,借助于專用的輸送槽,沿著

44、假底的寬度形成均勻的纖維層(厚度為30~50mm),可動(dòng)?xùn)艞l每一次循環(huán)運(yùn)動(dòng),就把纖維層抬起并往前移送一次,移送的距離就是柵條的動(dòng)程。在纖維層不斷向前移動(dòng)的同時(shí),受到上面篩子噴淋下來(lái)的各種浴液處理。處理浴液通過(guò)纖維層后,落入柵條下面的接受浴槽并導(dǎo)出機(jī)外。為了減少纖維將前一區(qū)段的浴液帶入后一區(qū)段,纖維層在各區(qū)段間都受到輥筒對(duì)的壓榨。由于柵條式后處理機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使用較少。,4.干燥設(shè)備,黏膠短纖維干燥過(guò)程是由纖維開松機(jī)、纖維喂給機(jī)、烘干機(jī)、

45、調(diào)溫裝置和纖維輸送機(jī)所組成的機(jī)組完成的。(1)開松機(jī):用于烘干過(guò)程前的開松機(jī)又稱濕開松機(jī),用于烘干過(guò)程的中段和烘干后的開松機(jī)稱為干開松機(jī)。無(wú)論是濕開松機(jī)還是干開松機(jī),都起著把纖維開松的作用,所用的設(shè)備是開棉機(jī)。中、濕開棉機(jī)的主要構(gòu)造由一對(duì)喂入輥和一個(gè)角釘打手所組成,其開松的程度較弱。干開棉機(jī)它配比有兩個(gè)速度不同的角釘打手,轉(zhuǎn)速快,開松強(qiáng)度大。,,,(2)纖維喂給機(jī):纖維喂給機(jī)的主要作用是將濕開松機(jī)開松的黏膠短纖維經(jīng)梳理后較均勻地鋪到烘

46、干機(jī)的輸送帶上。喂給機(jī)工作過(guò)程如下:角釘斜簾將纖維抓起向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)勻棉耙的梳理,然后經(jīng)剝棉輥將纖維均勻地剝下,落到鋪棉帶上,鋪棉帶往復(fù)擺動(dòng),將纖維均勻地鋪到干燥輸送帶上。,(3)圓網(wǎng)式烘干機(jī):此機(jī)由多個(gè)排列成單行的旋轉(zhuǎn)圓網(wǎng)構(gòu)成。 圓網(wǎng)的主體是一多孔的圓筒,并與一離心式風(fēng)機(jī)相連,筒的表面,覆蓋一層不銹鋼網(wǎng),筒內(nèi)的一半裝有固定不動(dòng)的弧形擋板,擋板的周邊通過(guò)耐高溫橡皮或毛毯與筒內(nèi)壁相密貼。工作時(shí),空氣由風(fēng)扇從筒內(nèi)抽出后散開,通過(guò)加熱器

47、后又吹在網(wǎng)的表面,由于筒外噴吹空氣的正壓和筒內(nèi)負(fù)壓而產(chǎn)生吸力,使纖維吸附于圓筒的沒有檔板的那一半表面上,熱風(fēng)通過(guò)纖維層進(jìn)入圓筒內(nèi),使纖維得到烘干。,,經(jīng)后處理和開松的纖維(含水率約130~150%),由喂毛機(jī)均勻地落在送毛簾子上,并送往第一個(gè)圓網(wǎng),由于此網(wǎng)內(nèi)上半部有固定的檔板,纖維只能被吸附于圓網(wǎng)的下半部表面。當(dāng)纖維由第一個(gè)圓網(wǎng)送至第二個(gè)圓網(wǎng)的交接處時(shí),由于第二個(gè)圓網(wǎng)內(nèi)的固定擋板裝于下半部,且它的旋轉(zhuǎn)方向與第一個(gè)圓網(wǎng)相反,故纖維轉(zhuǎn)而吸附

48、于第二個(gè)圓網(wǎng)上半部表面。這樣,纖維經(jīng)過(guò)多個(gè)圓網(wǎng)時(shí),即進(jìn)行正、反面的交替烘干,因此,烘干比較均勻。,圓網(wǎng)式烘干機(jī)是粘膠短纖維生產(chǎn)中常采用的烘干機(jī),它干燥均勻性好,纖維飛散少,清掃和修理方便,蒸發(fā)能力高而且能量消耗少,但容易產(chǎn)生落棉,給操作帶來(lái)麻煩。,(4)帶式烘干機(jī):帶式烘干機(jī)是由貫穿于整個(gè)機(jī)臺(tái)的履帶來(lái)輸送纖維的。履帶是由許多塊固裝在機(jī)身兩側(cè)的環(huán)形長(zhǎng)鏈的布滿小孔的鋁板所組成,它在運(yùn)動(dòng)中把纖維從機(jī)頭帶向機(jī)尾,見圖6-66。由于加熱器和風(fēng)扇的

49、作用,熱空氣在機(jī)內(nèi)通過(guò)纖維層而循環(huán)。為了提高烘干的均勻性,通常采用多區(qū)段,即在一個(gè)區(qū)段上熱空氣是自上而下通過(guò)纖維層,而在另一區(qū)段熱空氣則是自下方而上穿過(guò)纖維層,如此交替進(jìn)行。帶式烘干機(jī)的缺點(diǎn)是纖維易飛散和改變品種時(shí)做清潔困難,故工廠中少采用。,5.纖維輸送裝置,烘干后的纖維送去打包,輸送的裝置一般采用兩種方式,由風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)管輸送;或由帶式輸棉機(jī)輸送。前者設(shè)備較簡(jiǎn)單,而且輸送的距離較遠(yuǎn),后者可避免纖維輸送過(guò)程中帶來(lái)的扭結(jié)。,二、粘膠長(zhǎng)絲

50、的后處理及紡織準(zhǔn)備,(一)粘膠長(zhǎng)絲的后處理,連續(xù)法紡絲的絲條成形與后處理是在同一臺(tái)設(shè)備上連續(xù)完成的,得到具有低捻度的絲筒,無(wú)需另行后處理和紡織準(zhǔn)備便能用于織造。筒管紡絲法目前很少用,故下面僅討論離心絲餅的后處理及加工。普通離心紡絲法得到酸性絲餅,而半連續(xù)離心法紡絲得到中性絲餅,酸性絲餅與中性絲餅的性質(zhì)不同,因而后處理工藝略有差別。,1.絲餅后處理方法,(1)淋洗工藝:淋洗是采用后處理浴液自絲餅的表面滲入絲層的噴淋方法,來(lái)達(dá)到處理的目的

51、。即將絲餅掛在淋洗篩下移動(dòng)的淋洗棒上,靠機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),使淋洗棒在間隔一定時(shí)間內(nèi)向前遞送一定距離,并順次受到自篩上噴淋下來(lái)的后處理浴液的淋洗,以除去絲餅上所帶雜質(zhì)。再經(jīng)離心脫水和烘干后,即可進(jìn)行絡(luò)絲。,其工藝流程為:水洗→脫硫→水洗→酸洗→水洗→中和→水洗→上油→脫水→烘干淋洗流程,是按紡絲后絲餅的性質(zhì)和對(duì)成品的不同要求而確定的。酸性絲餅要加強(qiáng)脫硫前的水洗,一般采用兩道水洗;對(duì)成品白度有特殊要求或使用白度較低的漿粕為原料時(shí),在酸洗前要加一

52、道漂白和水洗。,經(jīng)淋洗處理后的絲餅,含水量高達(dá)300%左右,為了減少干燥中水的蒸發(fā)量,縮短干燥時(shí)間和降低干燥蒸汽消耗,在干燥前要把絲餅上部分游離水去掉,所以必須進(jìn)行脫水處理。經(jīng)脫水后的絲餅含水量約150%~200%,一般在離心式脫水機(jī)內(nèi)進(jìn)行。,(2)壓洗工藝:壓洗是將后處理浴液在壓力下通過(guò)絲餅的絲層,來(lái)達(dá)到處理的目的,是粘膠長(zhǎng)絲常用的后處理方法。絲件筐有兩種形式,其一是在筐內(nèi)組裝多層隔板,即在每層間隔板上放置數(shù)十個(gè)絲餅;其二是將絲餅逐個(gè)

53、套在絲件筐的帶孔燭管上。集裝好的絲件筐,用升降機(jī)構(gòu)放入后處理機(jī)的浴槽中,使后處理浴液由疊置在間隔板上的絲餅內(nèi)部通過(guò)絲餅的絲層,或使后處理浴液通過(guò)燭管的孔眼而進(jìn)入絲餅內(nèi)部,最后通過(guò)絲餅絲層,使絲條所吸附的雜質(zhì)得到清洗。處理后的絲餅經(jīng)離心脫水,烘干后進(jìn)行絡(luò)絲。,其工藝流程為:水洗→脫硫→水洗→漂白→水洗→酸洗→水洗→上油→脫水→烘干壓洗工藝流程與紡絲后的絲餅特性關(guān)系較大,上述壓洗流程適于酸性絲餅。中性絲餅壓洗,對(duì)白度要求不高時(shí)可以不加漂

54、白過(guò)程。當(dāng)對(duì)白度有一定要求需要加漂白過(guò)程時(shí),在第一道水洗前要加硫酸洗,以消除成品的色澤差異。淋洗與壓洗相比,淋洗機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但對(duì)大卷裝絲餅的洗滌效果較差。壓洗機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但由于絲餅在后處理時(shí)完全被浸透在浴液中,能夠受到后處理浴液的均勻處理,同時(shí)絲餅內(nèi)外兩面的溫度可一致,所以效果較好。,2.絲餅后處理工藝控制,(1)水洗:水洗時(shí)主要控制水溫、水洗時(shí)間和水的循環(huán)量。通常壓洗時(shí)水溫、時(shí)間及循環(huán)量為30~45℃、30min和2.0L/min

55、·只絲餅。每一次化學(xué)處理(上油除外),其后都要進(jìn)行水洗,以除去化學(xué)處理液和反應(yīng)生成的雜質(zhì)。,(2)脫硫:粘膠長(zhǎng)絲的脫硫劑可用氫氧化鈉、硫化鈉或亞硫酸鈉。經(jīng)脫硫處理后成品絲的含硫量應(yīng)降至0.05~0.1%以下。用NaOH脫硫,通常浴液中NaOH為4~5g/L,溫度50~60℃,脫硫時(shí)間壓洗為30~60min。,淋洗為75~100min;如用Na2SO3脫硫,則浴液的濃度為20~55g/L,溫度70~75℃。,(3)漂白:粘膠絲的

56、漂白劑,可用次氯酸鈉、亞氯酸鈉或過(guò)氧化氫等氧化劑,目前以用次氯酸鈉居多。漂白時(shí),漂液中含活性氯1~1.2g/L,溫度20~30℃,pH值為8~10。,(4)酸洗:漂白后絲餅,經(jīng)水洗后再行酸洗,以進(jìn)一步除去殘存漂液和漂白時(shí)生成的化合物。用于織造深色織物的粘膠絲,可以省去漂白過(guò)程,但脫硫后還應(yīng)進(jìn)行酸洗,以中和殘存的脫硫堿液,并除去纖推上吸附的微量鐵等金屬雜質(zhì),提高絲條白度。酸洗可用鹽酸或硫酸水溶液,目前以用鹽酸居多,濃度為1~3g/L,溫度

57、30±2℃,洗滌時(shí)間30~45min,壓洗液循環(huán)量為3~3.5L/min·只絲餅。,在半連續(xù)紡絲機(jī)上成形的絲餅理應(yīng)為中性,但如果絲條成形不完全,則有一定的殘余酯化度(γ為1.5~2),絲餅放置一段時(shí)間后,變?yōu)槁云珘A性(pH值8~9)。這種絲餅在后處理時(shí)增加了處理藥品尤其是漂白液的消耗量,又延長(zhǎng)了漂白時(shí)間。為此,絲餅在脫硫前往往先用硫酸進(jìn)行預(yù)酸洗,使其在稀硫酸(10g/L)中繼續(xù)再生,殘余酯化度降為0.5~0.9,以加

58、速漂白過(guò)程,減少漂液消耗。對(duì)于酸性絲餅,其殘余酯化度較小,約為O.2,故一般不進(jìn)行預(yù)酸洗。,(5)中和:經(jīng)酸洗后的絲餅雖經(jīng)過(guò)水洗,但絲餅仍然顯酸性,導(dǎo)致纖維強(qiáng)度下降,直接影響纖維質(zhì)量。為了使絲餅達(dá)到中性,可以采用弱堿性的物質(zhì)配成中和浴進(jìn)行洗滌,達(dá)到中和酸的目的。一般使用碳酸鈉或氨水配中和浴,也可以用濃度較低的氫氧化鈉配制中和浴,但濃度要低,控制在0.1g/L升以下。,(6)上油:粘膠絲的上油劑主要包括潤(rùn)滑劑和乳化劑兩部分,此外還加入少量

59、抗靜電劑、調(diào)粘劑、增白劑和pH調(diào)節(jié)劑等。例如白油71%,油酸16%,三乙醇胺8%,丙三醇(冬季用)5%,軟水200%。配制時(shí)分兩次稀釋,第一次調(diào)配工作液的母液,一般調(diào)成120~150g/L,第二次是調(diào)配工作液,一般調(diào)成0.8~2g/L,pH7~7.5(用碳酸鈉調(diào)配),油浴溫度20~30℃,壓洗時(shí)油浴循環(huán)量3.3L/min·只絲餅。,(7)脫水、烘干與調(diào)濕:粘膠絲餅經(jīng)上述浴液處理后含水率為320%~350%,必須經(jīng)過(guò)脫水、干燥和

60、調(diào)濕,使絲餅的公定回潮率為13%。絲餅的脫水有兩種方法。其一是用壓縮空氣脫水,即在壓洗后的密閉的絲餅內(nèi)通入壓縮空氣,壓縮空氣壓力30~50kPa,經(jīng)15~20min吹脫。絲餅含水率可降至180%~190%;其二是離心脫水,將淋洗或壓洗后的絲餅,用高速離心機(jī)脫水,含水率可降至170%以下。絲餅烘干在隧道式烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行。絲餅置于小車上從機(jī)頭到機(jī)尾依次通過(guò)有熱風(fēng)循環(huán)的各溫度區(qū),使水分蒸發(fā),到第七區(qū)絲餅含水量6~8%,在第八區(qū)進(jìn)行給濕,使絲

61、餅含水達(dá)到10%(相當(dāng)于公定回潮率為13%左右)。,干燥工藝條件:第一區(qū)熱風(fēng)溫度(75~85℃),第二區(qū)熱風(fēng)溫度(75~85℃),第三區(qū)熱風(fēng)溫度(70~80℃),第四區(qū)熱風(fēng)溫度(65~75℃),第五區(qū)熱風(fēng)溫度(65~75℃),第六區(qū)熱風(fēng)溫度(55~65℃),第七區(qū)熱風(fēng)溫度(50~60℃)。干燥時(shí)間50~70h。給濕工藝條件:第八區(qū)自然溫度,相對(duì)濕度60~65%,給濕時(shí)間8~10h。,絲餅在干燥過(guò)程中,干燥速度對(duì)絲質(zhì)質(zhì)量有一定影響。在絲

62、餅含水量及強(qiáng)、排風(fēng)量不變條件下,干燥速度取決于干燥溫度,即溫度越高,干燥速度越快。但干燥速度不宜過(guò)快,因?yàn)榻z餅上水分蒸發(fā)是由絲的內(nèi)層向外表面擴(kuò)散的,通過(guò)絲外表面蒸發(fā)掉。干燥溫度過(guò)高,使絲條表面過(guò)早烘干,妨礙了絲的內(nèi)層水分?jǐn)U散,易出濕塊。,3.后處理設(shè)備,(1)淋洗式后處理機(jī):絲餅洗滌以淋洗方式進(jìn)行,全機(jī)共204~224站,主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、淋洗篩、浴液接受槽、擋水板、離心泵、加熱器、過(guò)濾器及淋洗棒等組成,淋洗式后處理機(jī)的工作程序是,在機(jī)器

63、的一端將絲餅逐個(gè)套在絲餅棒上,每根絲餅棒套8~9個(gè)絲餅,然后將套有絲餅的絲餅棒,放置在自上噴淋的后處理浴液下進(jìn)行淋洗。絲餅棒每經(jīng)過(guò)一定間隔時(shí)間 (視產(chǎn)量的多少而定),向前移動(dòng)一個(gè)槽的距離,這樣絲餅就順次地得到各種后處理浴液的淋洗,直到絲餅棒移至機(jī)器的另一端,即完成各處理過(guò)程。,我國(guó)的R661型淋洗式后處理機(jī),全機(jī)長(zhǎng)31.5米,寬2米,高3米。機(jī)身由槽鋼制成,外涂耐酸漆,以防浴液腐蝕。機(jī)臺(tái)有上、中、下三層,12個(gè)淋洗區(qū),由機(jī)架固定在有一定

64、高度的底座上。在機(jī)架上閨怨有拉條,借機(jī)頭的轉(zhuǎn)動(dòng),每隔1.5-4分鐘,使拉條作向上、下運(yùn)動(dòng)一次。當(dāng)拉條運(yùn)動(dòng)到最上位置時(shí),焊接在擺動(dòng)架上的釘耙就插到淋洗棒之間,推動(dòng)淋洗棒向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉條向下運(yùn)動(dòng)時(shí),淋洗棒被擱在固定架上,拉條就和淋洗棒脫離,然后拉條向后運(yùn)動(dòng),淋洗棒則保持不動(dòng)。拉條接著向上運(yùn)動(dòng)時(shí),釘耙又插入淋洗棒之間,周而復(fù)始,絲餅棒不斷向前移動(dòng),使絲餅得到了處理。,淋洗棒在淋洗過(guò)程中接觸酸和堿,所以應(yīng)包以橡膠。為了避免絲餅在處理過(guò)程中本身滑

65、動(dòng),淋洗棒外形為四角棱形,中間略向內(nèi)凹。在淋洗棒一端裝有膠木齒輪,以帶動(dòng)絲餅轉(zhuǎn)動(dòng),在同一端還裝有皮圈,以防止絲餅繞扣。全機(jī)可裝淋洗棒620根(其中8根為備用棒)。淋洗機(jī)上部裝有淋洗篩,將后處理浴液均勻地分散到絲餅上,它由塑料和不銹鋼制成,以免腐蝕。每一淋洗篩都有4排小孔,孔徑通常為1.3-1.5毫米,一般為1.5毫米,浴液溫度為35℃時(shí),淋洗篩的流量為60-100毫升/分。,每臺(tái)淋洗機(jī)上共設(shè)有淋洗篩40個(gè),根據(jù)后處理各個(gè)流程處理時(shí)間的

66、不同,通常淋洗篩的分布情況大致下下:脫硫 8個(gè)第一次水洗 4個(gè)第二次水洗 4個(gè)漂白 4個(gè)第三次水洗 4個(gè)酸洗 4個(gè)第四次水洗 4個(gè)第五次水洗 4個(gè)上油 4個(gè)淋洗式后處理機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作方便,造價(jià)低廉。缺點(diǎn)是對(duì)厚絲餅的洗滌效果不夠均勻。,(2)壓洗式后處理聯(lián)合機(jī):壓洗式后處理聯(lián)合機(jī)

67、是由壓洗車、快速接頭裝置、推進(jìn)裝置、游車、浴液輸送系統(tǒng)組成。它是較新型的絲餅后處理機(jī)??焖俳宇^裝置:交替將各浴液接頭快速與壓洗車對(duì)接,將浴液送到壓洗車完成絲餅壓洗。推進(jìn)裝置:定時(shí)推動(dòng)壓洗線上的壓洗車,自動(dòng)完成定距運(yùn)行。游車:運(yùn)載壓洗車作轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的,把壓洗車送到生產(chǎn)上的工具。,壓洗車:由車架、側(cè)架、托盤、橫梁、頂蓋、進(jìn)液三通、排液水箱、側(cè)罩、撐桿、車架車輪等組成,絲餅分層立裝在壓洗車托盤上,然后由頂蓋壓緊。浴液經(jīng)進(jìn)液三通進(jìn)入絲餅內(nèi)側(cè)

68、,靠一定壓力通過(guò)絲層完成壓洗過(guò)程,(3)脫水機(jī):離心脫水機(jī)由地腳、外殼、機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)殼、中軸和電機(jī)組成。4~6個(gè)絲餅包成一包,擺放在轉(zhuǎn)動(dòng)殼內(nèi),轉(zhuǎn)動(dòng)殼高速旋轉(zhuǎn),絲餅內(nèi)水分在離心力作用下被甩出機(jī)外,完成絲餅脫水。,自動(dòng)脫水機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式設(shè)備,適于壓洗絲餅的脫水。脫水機(jī)由上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤、絲餅輸送帶組成,自動(dòng)脫水機(jī)的上轉(zhuǎn)盤上裝有16根帶氣囊的升降桿,下轉(zhuǎn)盤上裝有16個(gè)離心罐。下轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離心罐受區(qū)間控制,即旋轉(zhuǎn)區(qū)間、制動(dòng)區(qū)間、停止區(qū)間。絲餅在停止區(qū)間

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