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化工企业粘胶短纤维生产工艺分析.pdf

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资源描述

1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 04 日 作者简介:张小伟(1990),男,汉族,河北唐山人,初级职称,大学本科,学士学位,研究方向高分子材料与工程。-164-化工企业粘胶短纤维生产工艺分析 张小伟 唐山三友集团兴达化纤有限公司,河北 唐山 063200 摘要:摘要:黏胶短纤维属于一种应用范围较广的化学纤维,因为其有着强度高、耐热性好、吸湿性强,和可以做到化学改性等优势,被普遍运用在各种服装制品或者是纺织用品中。但随着社会的持续发展和进步,人们对衣着、生活等提出了较高要求,黏胶短纤维的需求总量和种类也随之不断扩增,开始迈入全新的发展阶段。所以,为了满足民众的诸多

2、需求,需要对化工企业黏胶短纤维做出分析,了解其生产特点,再探索影响黏胶短纤维生产的因素,以便创新原有的生产工艺,保障黏胶短纤维能够获得进一步发展,取得良好应用效果。关键词:关键词:化工企业;黏胶短纤维;生产工艺 中图分类号:中图分类号:TS19 黏胶短纤维在化工企业生产中是以浆粕为最基本的原材料经过纤维素黄酸酷溶液纺制形成,有着显著的强度高、耐热性优良等诸多功能,对于服装制作和纺织用品生产有着重要作用。随着社会经济的不断发展,人们对衣着和生活提出的要求也在逐渐改变,黏胶短纤维原有的生产总量和种类规模正在日益扩充,随之进入到新型的发展阶段。在该种背景下,若想满足民众的多元化需求,促进化工企业的稳

3、定发展,就应该加强对黏胶短纤维生产工作的分析,做好有效创新和改革。1 黏胶短纤维生产的主要特点 1.1 稳定性 在现代化的企业生产中,工艺的稳定性已成为品质的核心要素,尤其在原材料和产量等外部环境不断变化的背景下,保持生产工艺的稳定性显得尤为重要。作为纺织原料的关键生产工艺,黏胶短纤维制造在确保产品质量稳定性方面具有不可替代的地位,不仅为纺织行业的发展提供了坚实的基石,还为企业实现可持续发展注入了强大的动力1。所以,在实施黏胶短纤维生产工作的时候,要遵循稳定性的特点,加强生产工艺的研究,确保黏胶短纤维的应用有着良好效果,能够满足民众的实际需求。1.2 适应性 由于原材料的特质、生产企业的实际情

4、况以及生产工序可能随时发生变化,所以黏胶短纤维生产工艺必须具备高度的适应性,该种适应性能够确保生产过程中的稳定性和连续性,有效应对各种变化,减少问题的发生。为了实现这一目标,生产企业需要不断优化生产工艺,提高生产设备的性能,加强生产管理和质量监控,确保产品质量的同时保持生产效益的稳定性。只有这样,才能真正实现可持续发展并取得更好的经济效益,为黏胶短纤维生产工作和化工企业能力提升铺垫基础。1.3 合理性 在黏胶短纤维生产过程中,合理的生产工艺是至关重要的。通过优化工艺参数、改进设备配置和加强生产管理,可以提高生产效率、降低成本,实现可持续发展,为企业创造更多的经济效益,有助于保护环境和社会资源的

5、可持续利用。因此,企业应注重生产工艺的合理性,不断进行技术升级和创新,从各角度、多方面入手,加强先进技术的运用和投入,能够优化现有的生产工艺,以便适应市场需求和行业发展趋势。2 影响黏胶短纤维生产的因素 2.1 黏胶的组成及其性能 粘胶的组成在很大程度上决定了粘胶的特性(如黏度和熟成度)。例如,提高粘胶中纤维素的含量,可以使黏度上升,熟成速度加快,纤维素凝胶结构较紧密,有利于提高成品纤维的强度。含碱量的高低也是影响粘胶的稳定性、熟成度及凝固浴中硫酸浓度的重要因素,这代表着粘胶的黏度决定着可纺性和最大喷头拉伸强度。所以,为了保证成型均匀,纺丝粘胶的黏度波动范围应控制在(35)s 内。中国科技期刊

6、数据库 工业 A-165-2.2 黏胶的熟成度 对成型有影响的另一重要因素是粘胶的熟成度。采用熟成度较高的粘胶纺丝时,所得纤维的机械指标较低,特别是断裂强度较差,纤维的延伸度也有所降低。而由熟成度较高的粘胶纺制的丝条的结构均匀性较差(由于纤维素黄原酸酯在凝固浴中的分解过快),因而染色不均匀,但纤维的染色能力较强(由于无定形区较大,纤维素大分子的取向度较差),在水中的膨润度也较高2。结构的不均匀可以借改变成型过程参数以及凝固浴的成分来降低纤维素黄原酸酯的分解速度而得到改善,如提高凝固浴中 ZnSO4 的浓度,或降低H2SO4 的浓度,都可以使高熟成度的粘胶顺利纺丝。3 化工企业粘胶短纤维生产工艺

7、 3.1 原材料的准备 粘胶短纤维生产所需的原料主要有纤维素、碱、硫化物和二硫化碳等,为了确保生产的质量和效率,这些原料必须经过严格的筛选和准备,确保其纯度和粒度符合标准,存储环境也保持干燥、清洁,避免原料受潮、污染或发生变质等情况。在粘胶短纤维生产过程中,筛选和准备原料这一环节起着至关重要的作用,对原料的纯度、粒度以及存储环境提出了很高的要求。首先,纯度必须达到一定标准,避免任何杂质影响产品的性能。其次,粒度要控制在合适的范围内,过粗或过细都会对生产造成困难。最后,存储环境要保持干燥、清洁,避免原料受潮、污染或发生变质等情况。在筛选原料时,要根据粘胶短纤维生产的需求,对原料的种类和供应商进行

8、严格的评估,以物理测试的方式检验原料,确保其具备适宜的纤维性能。在存储过程中,也要定期对原料进行检查,防止因存储条件不良而导致原料变质,无法对其进行应用,影响到后续阶段的生产和制作3。为了增强粘胶短纤维生产的质量和效率,除了对原料进行严格的筛选和准备外,生产过程中对设备的维护和保养也至关重要。定期对设备进行检修和保养,确保其运行稳定、可靠,才能够提高生产工作的效率,让生产过程更加高效和质量稳定。3.2 配料与混合 为了提高黏胶短纤维的生产效率,必须加强配料和混合工作的研究和管理。在生产过程中,需根据生产配方,精确计量各种原料,严格控制混合过程中的温度和湿度,避免原料结块或不均匀分布,确保这些原

9、料能够在混合设备中充分混合均匀,取得良好产品质量和生产效果。在混合过程中,应采用先进的混合设备,如搅拌器、捏合机和行星搅拌机等,这些设备能够有效地将各种原料混合均匀,避免原料在混合过程中产生结块现象,对后续阶段的生产造成影响。最为关键的是,实时监测混合过程中的温度和湿度,观察其是否符合要求,若发现其中不足,应马上采取应对措施,防止问题的扩大,提高黏胶短纤维生产的高效性和稳定性。在生产过程中,采用环保型的生产工艺,如使用高效的能源、减少废弃物的产生等,以降低对环境的影响,再制定严格的安全措施,确保生产过程中的安全。那么,通过以上措施的实施,就能够提高黏胶短纤维的生产效率,优化产品的品质和性能,增

10、强化工企业生产水平,满足客户的需求。3.3 纺丝 将精心混合的原料经过高效过滤器处理后,输送至纺丝机,通过计量泵的充分运用,确保每滴纺丝液都有着精确计量,而经过精密设计的喷丝板,能够让原料被转化为细长的纤维。为了保证纺丝过程的顺利进行,必须维持恒温恒湿的环境,确保纺丝液的均匀性和稳定性,这不仅提高了黏胶短纤维的纺丝效率,还降低了生产过程中可能出现的问题。在纺丝过程中,喷丝板与输送管道之间的配合尤为关键。由于输送管道内的压力会受到多种因素的影响,如泵的转速、管道口径及流体特性等,所以喷丝板的设计与制作需要精密至极。只有确保每一根纤维的长度、直径及成分都符合要求,对喷丝板进行定期的检测与校准,才能

11、够增强纺丝的效率和质量4。在纺丝完成后,纤维需要经过一个冷却与拉伸的过程,这一步骤旨在提高纤维的强度和弹性,随着时间的延长,纤维将被卷曲成筒,成为人们日常所见的纱线,纱线将经过织布机的加工,转化为纺织品。3.4 凝固浴 在纺丝过程中,刚纺出的纤维必须立即进入凝固浴中,该凝固浴的主要成分是硫酸、硫酸钠和硫酸锌等,这些成分会与纤维中的粘胶分子发生化学反应,使其形成初步的纤维结构,可以优化纤维的最终性能,对凝固浴的温度和浓度进行控制。因为不同的温度和浓度会影响纤维的强度、韧性和其他物理性能,所以中国科技期刊数据库 工业 A-166-精确控制这些参数是纺丝过程中的关键环节。需要相关负责人在纺丝过程中,

12、密切关注纤维在凝固浴中的浸泡时间,如浸泡时间过长会导致纤维破坏,影响最终产品的质量,而浸泡时间过短则可能导致纤维无法充分形成初步的纤维结构5。因此,需要在保证纤维充分凝固的同时,控制好浸泡时间,确保纺丝过程的顺利进行,有着良好效果和质量,不会出现其他问题。除了温度和浓度,搅拌方式也是影响纤维性能的重要因素。在搅拌过程中,应采用合适的搅拌器,避免纤维在搅拌过程中受到破坏,根据纤维的性质和用途进行适当调整,确保纤维在搅拌过程中能够充分混匀,形成良好的纤维结构。在纺丝过程中,还需要注意环境保护,硫酸、硫酸钠和硫酸锌等化学成分对环境会造成一定的影响,只有采取一定的措施,如加强废水处理、合理回收利用等,

13、才能够减少对环境的污染,为化工企业树立良好形象。3.5 水洗和漂白 从凝固浴中出来的纤维需要进行多次水洗,彻底去除残留的化学物质,在这个过程中,水洗的时间、温度和洗涤剂的选择都需要精确控制,确保纤维不受损伤。为了使纤维达到所需的白度,需要进行漂白处理,严格控制漂白过程中的 pH 值和温度,只有这些条件得到恰当的调控,才能避免纤维的质量和性能受到影响。经过一系列精细的操作后,纤维自然会呈现出令人满意的光洁度与白度,需要相关负责人通过定型做好相应处理。定型是整个过程中对纤维质量影响最大的环节,决定了纤维的形状和尺寸稳定性,应严格控制定型温度、时间、压力等参数,让纤维在恒温恒湿的环境中缓慢成型。经过

14、多次水洗、漂白和定型等工序后,纤维的质量逐渐显现,而精细控制每一步骤中的关键因素,不仅是为了让纤维符合设计师的审美需求,更是为了让其在极端环境下仍能保持最佳性能。所以更要加强水洗和漂白工作的开展,增强黏胶短纤维的质量,满足民众需求,纺织出优质的成品。3.6 脱水和干燥 水洗和漂白后的纤维需要进行脱水处理,确保多余的水分被彻底去除。为了达到规定的含水率,必须在干燥过程中注意防止纤维过度受热或产生色差,否则这可能会影响黏胶短纤维的质量。因此,需要根据纤维的种类和用途,精确控制干燥的温度和时间,对于一些特殊类型的纤维,如尼龙、聚酯等,应在干燥前进行一定的预处理,如加入稳定剂、改性剂等,增强纤维的抗热

15、性能和减少色差。当然,在干燥过程中,还需注意保持环境的湿度平衡,因为过于干燥的环境可能导致纤维脱水严重,从而影响其质量,而潮湿的环境则可能导致细菌滋生,对纤维造成污染。所以,为了确保干燥过程的顺利进行,要对纤维进行一定的处理,如增加纤维间的孔隙度、提高纤维表面的亲水性等,这不仅能提高纤维的吸湿性能,还能使纤维在干燥过程中更容易吸收水分6。经过一系列的干燥处理后,最终得到的纤维不仅质地柔软、吸湿性好,而且色泽鲜艳、色差小,可以广泛应用于各种领域,如纺织、造纸、医药、食品等。3.7 卷曲和切断 干燥后的黏胶短纤维需要经过卷曲和切断处理,以便获得所需的长度和卷曲度,但这一过程需要精确控制工艺参数,确

16、保纤维的质量和性能稳定。因此,在卷曲和切断过程中,必须密切关注各项参数,并采取相应的措施,确保每一根纤维都达到标准要求。在卷曲和切断处理过程中,需严格控制纤维的加热温度、卷曲速度、切断长度等关键参数,针对不同种类的纤维,采用针对性的工艺方法,实现最佳的卷曲和切断效果。例如,对于棉型黏胶短纤维,通常采用高温高压法进行卷曲和切断处理,保障纤维在高温环境下不会发生氧化和还原反应,增强纤维的性能和稳定性,再根据纤维的种类和用途,调整卷曲和切断设备的参数,以确保产品性能达到最佳状态。除了严格控制工艺参数,还需采取一系列的质量检测措施,让每一根纤维的质量达到标准要求,如 X 射线衍射、扫描电子显微等技术,

17、可以对纤维的形态、结构等进行详细的分析,判断其是否符合产品标准。而对纤维的物理性能进行检测,如强力、伸长、弯曲刚度等,则能够促使其在实际应用中发挥最佳效果。最后,将卷曲和切断后的纤维进行包装,并存放在干燥、阴凉、通风良好的仓库中,避免阳光直射和高温高湿环境,以确保产品的质量。4 结束语 总而言之,在粘胶短纤维生产工艺中要以质取胜,尽最大可能减少影响生产工艺稳定性的不利因素,严控生产工艺步骤,不断创新生产工艺,提高产品质量,中国科技期刊数据库 工业 A-167-优化生产效率,推动化工企业稳定发展,满足民众日益增长的多元化需求。参考文献 1李胜国.关于深染粘胶纤维生产工艺的研究J.煤炭与化工,2023,46(06):120-126.2刘林富.粘胶纤维生产废水的处理J.化学工程与装备,2023(06):245-247.3梅玫,孙丽,王石忆等.清洁生产在粘胶短纤维行业中的应用与探索J.广东化工,2022,49(22):111-112.4徐潇源,张子昕.再生纤维素纤维的应用及发展前景J.中国纺织,2022(1):100-103.5侯文明,邱文斌,张雷等.对粘胶纤维生产中重大危险源监控方案的探讨J.人造纤维,2021,51(05):20-21.6陈强,吕兴华.粘胶纤维生产中合理使用浓硫酸的探讨J.人造纤维,2021,51(04):12-13.

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