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1、第六章黏膠纖維后處理一、黏膠短纖維的后處理經(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,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,這些雜質一部分在纖維表面,一部分包埋在纖維內部,會影響纖維外觀、手感,嚴重損害纖維性能,故必須通過后處理過程加以清除。同時,纖維在必要時所進行的漂白及上油也同樣是纖維后處理工藝過程中的一部分。黏膠纖維后處理項目有水洗、脫硫、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
2、式目前很多生產(chǎn)廠采用切斷后再進行后處理的方法,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水洗。而且每經(jīng)脫硫、漂白、酸洗等化學處理后,仍需進行水洗,以除去藥液和生成的雜質。在進行水洗時,工藝上控制下列因素:1.水洗水質:洗滌水的質量對纖維的質量有很大的影響。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所用的油劑
3、往往會與鈣鹽、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會使纖維在脫硫時產(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。水溫:一般控制為60~70℃。溫度高,雜質去除較干凈,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.脫硫從紡絲機出來的纖維上黏附著1%~1.2%的硫磺,這些硫磺的存在會使纖維帶有淡黃色,并使絲條有粗硬的感覺,此外纖
4、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,脫硫不凈對機械設備也有腐蝕作用。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%。纖維內部的膠質硫是以膠體質點狀態(tài)存在的,不能用水洗去,必須借助于化學藥劑,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,其反應式如下:6NaOH+4S→2Na2S+Na2S2O3+3H2O氫氧化鈉脫硫作用最為強烈。因為它在水
5、溶液中的離解度高,OH-離子濃度很大,即堿性大,使纖維劇烈膨化,纖維內層的硫容易脫出,因此脫硫速度很快。但同時使纖維素大分子間的鍵大大變弱,纖維容易被空氣中的氧所氧化,使纖維的斷裂強度下降(特別是濕態(tài)強度),斷裂延伸率也相應地降低。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,其反應式如下:Na2SO3+4S→Na2S2O3亞硫酸鈉脫硫速度慢,作用溫和,因它在水溶液內的OH-離子濃度較低,使纖維膨化較小,又因為亞硫酸鈉是一種還原劑,對纖維有保護作用,纖維不易被氧化,纖維損傷小,脫
6、硫后纖維手感好,對設備腐蝕小。普通黏膠長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,其反應式如下:Na2S+H20→NaHS+NaOHNa2S+S→Na2S2應用硫化鈉脫硫,其作用與氫氧化鈉基本相同。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,因此在脫硫時能防止纖維素的氧化,使纖維在脫硫后有關質量指標不致有很大的下降。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是,硫化鈉內含有大量的硫化亞鐵很難從脫硫液中去除,往往會使纖維上產(chǎn)生黑色條紋
7、或斑點。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,以改善織物外觀。漂白劑通常采用次氯酸鈉、過氧化氫和亞氯酸鈉等。近年正在研究無氯漂白工藝。NaOCl能與纖維上不飽和的有色物質起加成反應,或使其氯化,從而達到漂白效果。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)點是,它在常溫下進行漂白,配制漂白液的方法比較簡單。缺點是,NaOCl溶液不穩(wěn)定,在使用過程中pH值容易發(fā)生變化。當pH值小于8,纖維易受到損傷,NaOCl會大量地分
8、解,而且得到的纖維白度不高;當pH值大于10,纖維素雖不致受破壞,但有色物質不易被氧化。此外,NaOCl在弱堿性溶液中會腐