氨纶熔融纺织生产工艺的探讨

徐爱军

诸暨华海氨纶有限公司 浙江省诸暨市 311800

摘要：氨纶属于以线段为主的共聚物，在生产过程中具有干法、湿法、化学法以及熔融法等四种类型。氨纶熔融纺织法是现阶段新兴的氨纶纺织工艺技术，并且具有一定的优势和作用，将其应用于氨纶弹性纤维生产工艺当中，在日渐成熟的熔融纺织工艺支撑作用下，使氨纶纺丝技术得到了广泛应用，实现了对安伦熔融纺丝法的有效开发和深入研究，彰显出了氨纶熔融纺织生产工艺的应用价值。

关键词：氨纶；熔融纺织；生产工艺

将氨纶应用于织物当中能够明显的提高织物的弹性，并保障尺寸的稳定性，氨纶熔融纺丝法具有功能性的特点，并且含有差别化的纤维物质，其实际的生产工艺、操作流程具有简易性的特点，不仅能够降低设备的投资力度，还可以提升实际的生产效率。使用氨纶熔融纺织生产工艺所生产的绿色纤维具有健康化和环保性，为氨纶纤维发展提供了明确的方向。

一、氨纶熔融纺织生产工艺路线的合理化选择

结合现阶段的氨纶熔融纺丝生产工艺进行分析，可以看出主要包含了封端法、一步法以及二步法等三种不同的类型。

首先，封端法是利用封端剂等物质，将二乙氰酸酯分子当中的一乙氰氢酸基进行封闭处理，并通过合成形成以稳定性为主的衍生物，再将其与聚氨酯体进行混合，为纺丝作业的有序进行奠定良好的基础。对于衍生物来说，需要在纺丝的过程中对其进行解封闭处理，使-NCO基团能够得到活化。另外，对于解封闭处理之后的-NCO基团来说，可以在纤维的固化作用下不断成型，并与聚氨基甲酸酯大分子产生交联作用，提高了纺丝过程中的弹性体耐热性能，为熔融纺丝阶段带来了便利性保障，进一步提高了氨纶纤维的物理机械性能。

其次，对于一步法来说，在使用一步法合成工艺的过程中，可以将氨基甲酸酯等原材料当中的聚酯或者聚醚二醇与二乙氰酸酯，与短链脂肪族二醇扩链剂进行混合，并严格的按照合理的配合比例，在确保二乙氢酸酯用量过度的基础上，在螺杆挤压机械当中以熔融、聚合的方法，通过各类基础物质的全面反映，将纺丝卷缠绕成为氨纶丝成品。

最后，在实际的纺丝过程中，预聚合体起到了添加剂的作用，使熔融阶段所产生的大分子弹性体的整体粘度能够有所下，降喷丝孔出口部位的弹性效应也可以逐步得到降低，确保纺丝作业能够顺利进行。二步法是将预聚合和聚合等两种不同的操作手段进行分开处理之后，再直接形成熔融纺丝。不仅如此，弹性体可以经过螺杆挤压机的作用，以熔融挤出的形式在螺杆的出口部分与交联剂进行混合，确保能够处于静态混合器当中并进行反应。在使用计量泵分配板等设施时，需要及时完成喷丝板纺丝作业。另外，在纺丝成型的过程中，预聚合体还可以彰显出交联剂的作用，使最终所形成的弹性纤维强度较大，并且具备良好的使用性能。

通过对上述生产工艺路线的比较，可以看出在氨纶熔融纺织生产作业当中可以对先进的二步法工艺路线进行优先选择。不仅如此，还需要选用合适的均化作用与混合装置，确保在实际的融化阶段能够实现对停留时间的有效管控。除此之外，氨纶熔融纺织生产工艺当中的挤压工艺，在使用的过程中还需要在特殊的预生产组合支撑作用下，才能够得到有序进行。与此同时，还需要保证熔体管道的畅通性，避免出现死角等问题，在最大程度上降低降解聚酯残渣物质的出现几率，在较短的时间之内获取良好的混合效果。

二、氨纶的纺丝技术

1.化学反应纺丝

化学反应纺丝是将两端含有二乙氰酸酯的聚酯或者聚醚预聚体，通过计量泵喷丝头将其压出并进入到纺丝浴当中，与纺丝浴内部的链拓展剂组份进行化学反应，确保预聚物链能够有效增长，从而生成相应的初生纤维物质，确保此类纤维不溶于二甲基甲酰胺的共价交链结构，从反应浴缸中取出的丝条，还需要使用淋水管对其进行喷洗处理，将丝条上方所夹带的二乙胺送入到干燥定性机当中进行干燥定性处理。将初生纤维进行经卷绕处理之后，还可以在加压的水当中对其进行硬化，使其内部尚未出现反应的部分交链及时的转变成为三维结构的聚氨酯嵌段共聚物。

2.熔融纺丝

熔融纺丝工艺的操作流程具有简易性的特点，不仅能够实现对原材料和设备费用的有效把控，还可以在坚持经济性原则的基础上提高实际的工艺生产效率，对于无法使用可燃和毒性的溶剂来说，不仅不需要使用昂贵的回收设备，还可以保障产品的耐热性和耐氯性，使其具备良好的生物相容性。熔融纺丝是将干燥处理过后的切片放置于螺杆挤压机械当中，切片由于受到了热量的影响从而产生熔融效果，熔体可以在一定的压力作用下被挤出并输送至纺丝的区域，再利用纺丝泵将溶体以定量、均匀的形式压制到喷丝板当中，确保融体细流能够从喷丝板的小孔挤出，在甬道当中受到冷却处理，从而凝固成为纤维熔融纺丝。在易熔的熔融温度条件下具有良好的适应性，从而生成具备稳定性的聚合物。

3.湿法纺丝

湿法纺丝是基于物理原理的操作过程，利用分子的扩散作用，确保喷丝头内部的液态细流当中的溶剂能够逐步的扩散到凝固浴当中，在固化处理的过程中成为丝束。凝固浴的浓度需要保持在15%~30%左右，确保凝固浴的循环性，由于分子之间的扩散作用相对较慢，且湿法凝固方法所使用的时间较长，所以浴槽的长度需要设置在20m左右，前段部分的浴槽可以凝固丝束，后半段的浴槽为水洗作业提供了便利性保障。将聚氨基甲酸酯聚合物当中的二甲基酸氨、二甲基乙酸氨或者四氢呋喃溶液挤入到凝固浴当中，且凝固浴在一般情况下为水或者醇。在使用以醇为主的凝固浴时，使纤维的整体结构具有均匀性，并且能够增强纤维的整体强力；在以水为主的凝固浴纤维表面产生凝固快，但表面会出现折皱等现象。

4.干法纺丝

干法纺丝是现阶段氨纶生产作业当中的常用方法，在一般情况下都需要使用干法纺丝方法开展生产作业，且由干法纺丝为主的产品产量占据总产量的80%以上。首先，干法纺丝是将扩链后的聚氨酯作为基础原料，在使用二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺等物质作为溶剂材料进行使用，再对其加热和搅拌，使浓度保持在25%~35%的范围内，成为粘度为10~80Pa.s的溶液。通过加入一定剂量的添加剂之后，再由过滤、脱泡以及除气等处理方法，保障粘度的均匀性，从而获得优质的纺丝原液。其次，再将纺丝原液投入到齿轮泵当中，以定量、均匀的操作方法对纺丝头进行压入处理，保障此项操作方法的精确性，使其能够从喷丝板的小孔中被挤出，并形成细流的形式，确保细流的直径能够被控制在30~50mm，而长度为3~6m，纺丝甬道的温度需要保持在200℃~250℃之间。甬道当中的高温气体可以将溶剂从原液的细流当中进行快速蒸发，再对其进行集束以及上油处理。最后，卷绕成丝锭。由于线体的密度各不相同，每一个纺丝甬道可以同时容纳1~8个弹性纤维丝束，在使用此类生产方法时，还需要对溶剂回收提纯作业予以高度的重视。

结论：熔融纺氨纶纺丝方法降低了企业的投资成本和生产成本，通过对生产效率的不断提高，在避免使用溶剂的情况下突出了设备装置的简易性应用效果，并及时的选用合适的干燥设备以及合理的干燥工艺，有助于保障纺丝作业的正常运行，通过对交链剂的合理选用以及混合物添加的严格管控，使氨纶纤维具备高性能特点。