[發明專利]一種干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維高效水洗方法

有效

• 申請號: 201410632042.7
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104313715A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 金亮;劉棟;夏新強;孫加貴
• 申請（專利權）人: 中復神鷹碳纖維有限責任公司
• 主分類號: D01D10/06
• 分類號: D01D10/06;D01D5/16
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 朱小燕;王彥明

技術領域

本發明涉及纖維水洗技術領域，具體涉及一種干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維高效水洗方法。

背景技術

以DMSO為溶劑的聚丙烯腈原絲的生產過程中，出生纖維水洗去除溶劑工藝是高品質原絲生產的重要環節，因為PAN原絲中殘留的DMSO溶劑會直接影響到原絲拉伸過程中PAN大分子鏈的取向排列，并在預氧化過程中引起并絲、粘絲甚至斷絲等現象發生，降低了原絲質量。目前為了降低原絲中DMSO含量，國內外其他同類PAN原絲生產企業大都是以增大水洗水的用量、水洗溫度、停留時間、噴淋等因素，來達到水洗效果。但是經生產工藝跟蹤研究發現，水量的提高，降低了整個生產過程中稀溶液的濃度，提高了回收成本,而且溶劑去除的效率不高；水洗溫度的提高，會使得纖維發散，且影響纖維的膨潤度；停留時間的延長，不利于生產線的生產效率的提高。淋洗，絲束與水流相對速度小，用水量的可調節性差，水溫分布不均勻，不利于紡絲速度的提高。另外，有相關文獻報道，使用超聲波進行水洗，增加水洗效果，但是其設備投資較大，每條生產線光超聲波設備投入至少300萬元人民幣，而且后期使用運行成本較高。

CN102677200A公開了聚丙烯腈初生纖維的水洗槽及應用，采用階梯式或疊加式組合方式；水洗溫度控制在45-75℃；牽伸倍數在0.9-1.1之間，纖維在水洗裝置內的總停留時間為0.5-2min；纖維在水洗裝置中的運行速度為20-150m/min，水洗槽的數量為2-10個。水洗槽長度4-6米。水洗過程中，溫度較高，毛絲情況和并絲情況，對后續的工序中會引起纏絲的情況。

CN103103631公開了一種制備聚丙烯腈碳纖維原絲過程中水洗的方法：對凝固浴絲條進過2-20級水洗，1-4級水浴牽伸，水溫30-100℃，共施加2-8倍牽伸。水洗牽伸過程中，較大的牽伸倍數會引起絲的黏并現象。

CN102011202A?公開了纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置，本發明利用多孔材料作為牽伸裝置輥面，設備運行中輥體內部通入定量恒溫熱水，在壓力作用下熱水由輥體內部通過多孔材料溢出，在輥體外部形成均勻不斷的水膜，水洗和牽伸纏繞在傳動輥表面的纖維絲束。有利于纖維絲束強化水洗，去除殘留的溶劑。但熱水溫度在50?-99℃，能耗大。

CN102146595A公開了對凝固浴絲進行2-6級水洗，同時作牽伸，所述水溫為85-98℃，共施加4-6倍牽伸。CN102277629公開了水洗牽伸：凝固浴絲經過1—4級水浴牽伸，水溫85—98℃，并施加4-6倍牽伸。CN101760791A公開了多級水洗，溫度40-80℃，但高溫度，高牽伸會使絲條的并絲情況嚴重。

CN101899758公開了多角毛輥組合件，涉及對織物進行連接振蕩、拍打和刷毛的多棱角的刷毛輥組合件領域。但是只能適用于紡織工程，而不能夠直接應用于較脆弱的聚丙烯腈出生纖維的水洗。

CN101067214、CN101643943公開噴淋水洗的方法是溫度25-50℃或者40-80℃或常壓水蒸氣水洗。但是噴淋水洗不利于紡絲速度的提高。

發明內容

?本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種設計合理、使用方便，采用逆流多級水洗的干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維高效水洗方法。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本發明是一種干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維高效水洗方法，其特點是，采用5-15級逆流水洗，每級水洗槽的長度為2-3.5m，每級水洗槽的兩端均設有牽伸輥，所述水洗槽中的水洗溫度為10~100℃；水洗總牽伸倍數為0.98~1.5倍，所述絲束的運動速度為20~50m/min，纖維在水洗段的停留時間為0.2-4?min，水流速為2~20m/s。

本發明所述的干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維高效水洗方法中，水洗槽中的水洗溫度為15~30℃。

本發明所述的干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維高效水洗方法中，所述的每級水洗槽中設有0-3個拍打輥，拍打輥的輥徑為120~300mm，沿著絲束運動方向，在每個拍打輥后方的水洗槽中均設有一個隔板，所述隔板包括上下對稱設置的兩個隔板體，兩個隔板體之間形成絲束運動通道，運動通道的寬度為3~10cm。