黏胶纤维后处理的方法及设备选择

经成型拉伸后的初生黏胶纤维，必须经过后处理，其目的如下：

（1）除去纤维中含有的杂质：初生纤维会带出硫酸（占丝束总重的1%～1.2%）、硫酸盐（占总重的12%～14%）和胶态硫黄（占丝束总重的1%～1.5%）。这些杂质的存在会影响纤维外观，严重影响纤维的柔软性及手感。

图8-39　HR401型短纤维纺丝机

1-泵轴　2-计量泵　3-黏胶管　4-清水槽　5-烛形滤器　6-排气拉窗　7-导丝钩　8-分丝棒　9-导丝盘　10-导丝柱　11-拉窗重锤　12-排风罩　13-螺旋齿轮　14-机架　15-回酸槽　16-纺丝浴槽　17-喷丝头

（2）进一步完善纤维的物理-力学性能和纺织加工性能：黏胶纤维后处理的主要项目有水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油以及烘干等过程。对于不同品种的纤维，后处理的方法和所用的设备也不尽相同。如黏胶长丝除了上述项目外，还需加捻、络丝等纺织加工；对于短纤维还必须进行切断等。供丝织用的长丝要求颜色白、光泽好，对后处理要求高；而对工业用的黏胶帘子线在外观上并无特殊的要求，少量硫黄的存在并不影响其质量，因此，后处理过程就比较简单；有些特殊要求的纤维需要进行漂白，一般纤维则无须进行。

黏胶纤维的后处理主要有如下几道工序：

1.水洗由于水洗是最简单经济的办法，因此后处理的第一步就是水洗，而且每经脱硫、漂白、酸洗等化学处理后，仍需进行水洗。

水洗可以除去纤维从凝固浴带出的硫酸及硫酸盐、附着在丝条表面的硫黄以及生成的水溶性杂质。

水洗工序主要控制工艺参数如下：

（1）水质：后处理最好用纯净的软水。如果水中存在钙、镁、锰等杂质，会黏附在纤维上很难洗净。

（2）水温：水洗温度高，容易洗净；但温度过高，除消耗较多的热能外，还由于车间充满水蒸气而恶化劳动条件，必须加强通排风。一般将水温控制在60～70℃。

（3）水循环量：循环量越大，洗得越干净，但过大的循环量必然会消耗更多的水（蒸汽）和电。为了节约用水，除第一次水洗和脱硫后的第一次水洗水排出外，其余大部分采用逆流方式回收利用（补入部分新鲜水）。

2.脱硫经过70～80℃的热水洗涤后，附在纤维上的硫黄含量由1%～1.5%下降到0.25%～0.40%。对于工业用的黏胶帘子线或某些短纤维，无须再进行专门的脱硫处理。但对于大多数民用纤维，必须用脱硫剂进行更充分的脱硫，使纤维含硫量下降到0.05%～0.1%或更低。

由于留在纤维内部的硫是以胶体质点状态存在，必须用化学药剂处理。常用的脱硫剂有氢氧化钠、硫化钠、硫化铵和亚硫酸钠等。其脱硫的化学反应式分别为：

6NaOH+4S→2Na2S+Na2S2O3+3H2O

Na2S+xS→Na2Sx+1

（NH4）2S+S→（NH4）2S2

Na2SO3+S→Na2S2O3

不溶性的胶态硫，经反应后生成一系列的水溶性含硫化合物，通过水洗即被除去。

脱硫工序主要控制脱硫剂浓度和溶液温度。对于黏胶短纤维，通常用NaOH脱硫，脱硫液中含NaOH浓度为3～6g/L，温度为65～70℃；对于黏胶长丝，通常用Na2SO3脱硫，脱硫液中含Na2SO3浓度为20～25g/L，温度为70～75℃。(www.xing528.com)

3.漂白经脱硫后的纤维，光泽虽较好，但对有特殊要求的纤维（尤其对用于织造色泽鲜艳的浅色织物的纤维），其白度仍然不够，因而必须进行漂白。漂白剂一般采用次氯酸钠、过氧化氢和亚氯酸钠等。其他无氯漂白工艺也在发展中。

（1）次氯酸钠漂白：NaOCl能同纤维上不饱和的有色物质起加成反应，或使其氯化，从而达到漂白的效果。

通常控制漂白液含活性氯1.0～1.2g/L,PH值8～10。为严格控制PH值，通常在漂白液中加入一些缓冲剂（如碳酸氢钠、磷酸盐等）。次氯酸钠漂白可以在室温下进行。

为了彻底去除NaOCl，并使黏附在纤维上的钙盐和铁盐等金属杂质转变为可溶性物质，在漂白、水洗后，还必须进行酸洗。

（2）过氧化氢漂白：H2O2在碱性介质中能释出原子态氧，与纤维上的不饱和有色物质起加成反应或使其氧化，生成淡色或无色物质。

通常控制漂白液含H2O21～2g/L,PH值8.0～9.0，浴温60～70℃。

（3）亚氯酸钠漂白：NaClO2的漂白应在酸性条件下进行，因为在碱性介质中不能释出原子态氧而无漂白作用。

NaClO2漂白过程可以和纤维的增柔过程相结合，在连续纺丝后处理机上进行漂白，处理时间只需20～25s。

NaClO2的制造比较困难，价格也较贵，从而限制了它的广泛应用。

4.酸洗酸洗的目的是中和残存在纤维上的漂白（或脱硫）碱液，并把不溶性的金属盐类（或氧化物）转化为可溶性的金属盐，以进一步增加纤维的白度，提高纤维的质量和外观。

酸洗使用无机酸的水溶液，最常用的是盐酸和硫酸，浓度控制在2～3g/L，常温酸洗。

5.上油上油是为了调节纤维的表面摩擦力，使纤维具有柔软、平滑的手感，有良好的开松性和抗静电性，又要有适当的抱合力。

所用的油剂因纤维品种而异。普通黏胶纤维常用磺化植物油（土耳其红油）、氨肥皂等的水溶液，或用颜色浅、黏度低的矿物油（如白节油、锭子油、凡士林油、冷冻机油等）的水乳液。根据油剂成分的不同，添加不同要求的浸润剂或乳化剂，如含12～18个碳的脂肪醇硫酸盐、平平加、聚氧乙烯脂肪醇醚（JFC）等。

黏胶纤维用油剂必须配成稳定的水溶液或水乳液，黏度低、无色、无臭、无味、无腐蚀、洗涤性好、来源充沛易得，且价格便宜。

纤维的上油率控制在0.15%～0.3%为宜，过低或过高都不能起到调节纤维表面摩擦力的作用。上油率是通过调节油浴中的油剂的浓度及PH值来控制的。通常使用的油浴含油剂2～5g/L，温度为常温。上油后纤维轧压的程度，对上油率也有很大的影响。通常纤维轧压后的含水率为130%～150%。

6.干燥经过多项化学处理和水洗后，黏胶纤维含水一般为150%～250%。为了达到成品规格要求，使其含水率满足标准要求，必须将纤维烘干至含水率为6%～8%，然后再调湿至8%～13%。

刚成型的溶胀纤维的烘干过程，不是一个水分蒸发的简单过程，而是伴随着纤维结构发生变化的过程。纤维经烘干后膨化度大为降低，断裂强度和伸长率、钩接强度、染色性、手感及纤维尺寸稳定性等也发生了变化。这些变化不能通过再润湿而回到烘干前的状态。但经烘干后纤维的状态也并不是最终的定型状态，而必须把纤维经过多次反复地润湿和烘干之后，才能达到最终的定型状态。

黏胶纤维的干燥可采用多种形式，如循环热风干燥、热辊接触干燥、高频干燥及红外线干燥等。

干燥温度对黏胶纤维的结构和性能有很大的影响。经120℃以下热风烘干的纤维，其结构的紧密度提高，大分子间可形成新的氢键，同时大分子中的链段又可获得适度的松弛。因此，烘干后纤维的染色性能下降；在120℃以下烘干，纤维的强度和延伸度都略有提高，高于120℃及较长时间作用，则纤维的断裂强度和延伸度都开始下降。