水溶性纤维的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种纺织、造纸用水溶性纤维的生产工艺，该工艺包括原液溶解、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、热处理、切断、后处理、包装等工序，其特征是以国产高分子ＰＶＡ为原料，原液溶解后，对其原液进行改性，降低聚合度，使制出的纤维具有溶于不同温度水中的性质；纺丝时通过控制原液浓度和粘度解决可纺性的问题。本发明专利技术的优点是采用国内来源丰富的普通高分子ＰＶＡ替代进口原料，节约了大量外汇，原液的可纺性、纺丝稳定性及批间重复性均较好，成品纤维性能优异，喷丝头更换率由原来的２００％下降到３０％左右。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于纺织、造纸的水溶性纤维的生产工艺。水溶性纤维国外早有研究和生产，有的采用天然可溶性高分子物(如海藻酸)，有的采用半合成可溶性高分子物(如羧乙基纤维素、羟甲基纤维素)，有的采用合成可溶性高分子物(如聚氧乙烯)等，这些方法因存在着成本高，成品质量不稳定等问题，没有能够实现或坚持工业化生产。随着聚乙烯醇(以下简称PVA)的出现及其用途的发展，用PVA为基本原料已作为研制生产水溶性纤维的主要方法。日本于60年代初首次以PVA为主要原料进行工业化生产水溶性纤维，PVA水溶性纤维的出现，对世界服装形式的多样化，工业、农业和医疗卫生方面的某些特殊用途起了很大的推动作用，如造纸用品、高级绣花衣、日用装饰品，或用该纤维与其他纤维进行交织、混纺，在后处理中再把它溶解掉，使织物具有轻薄的独特风格，成为高档衣料。我国是生产PVA的大国，研究和生产PVA具有广阔的前景。国外研制和生产PVA水溶性纤维的方法及工艺路线有多种，归纳起来主要是采用低聚合度、低醇解度PVA为原料的工艺路线，但这类原料只能依赖进口，需花费大量外汇，我国生产的用于纺织、造纸的PVA聚合度较高，纺出的丝不易溶于水，给纺织、造纸行业用户使用带来困难。本专利技术的目的在于提供一种适用国产PVA原料生产水溶性纤维的新工艺，以解决上述问题。本专利技术水溶性纤维的生产工艺包括以下步骤原料溶解、原液改性、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、热处理、切断、后处理、包装。针对用现有原料PVA制出的纤维不易溶于水的问题，本专利技术采取的解决方案是将原料溶解后，对其原液进行改性，即通过化学方法将高分子PVA断裂成低分子PVA，使其聚合度由1800左右降到800-1400，从而使制成的纤维具有溶于不同温度水中的性质。本专利技术的第二个技术关键是经改性后的水溶性纤维原液虽然浓度高，但由于变成了低分子的东西，使原液的粘度大大降低，一般来讲，低分子的纺丝液临界喷出速度提高，且不易凝固，给纺织成型造成一定困难。对此，本专利技术采取的措施是改性的低分子PVA原液经一次过滤、脱泡、二次过滤制成纺丝液，通过控制纺丝液浓度为17-20%，粘度为50-100″解决可纺性问题，再经过热处理、切断，制成水溶性纤维半制品，进行后处理后包装成品。水溶性纤维的后处理，湿法纺丝的维纶一般需要经过水洗、上油和干燥，由于水溶性纤维容易在热水中和干燥过程中溶胀，甚至溶解，不好通过，本专利技术采取了适合水溶性纤维后处理的工艺条件解决这一问题，水洗温度控制在40-70℃，干燥温度控制在40-120℃。水溶性纤维成品的主要性能中，纤维的溶解温度及其尺寸稳定性是两个关键指标，它对于后纺加工，最终溶解处理，造纸用的粘合性起重要作用，下面提供其测试方法及结果。(一)纺织用纤维溶解温度的测定测试仪器2000ml烧杯、电炉、不锈钢测板温度计测试条件室温20-30℃测试样品从热处理冷却机后取样一束约1万d测试方法样品下系10g重铅锤(mg/d)，上端夹在不锈钢测板上，长度为10cm(铅锤上沿至测板夹缝)，65℃开始，以2℃/分的速度升温，收缩8%时的温度为Rp(即尺寸的稳定性)，溶断时的温度为纤维溶解温度。这种测定方法与国外测定方法相仿，测定时间短，利于生产控制。将同一束纤维用两种方法测定，结果基本相同，详见下表。 用上述方法同样也可以测定Rp，下表所示的是90±2℃水中溶解纤维的Rp及溶解温度。 (二)造纸用纤维溶解温度的测定造纸中水溶性纤维是作为纤维粘合剂而使用的，对纤维的强伸度无特殊要求，因此纤维拉伸倍数比纺织用纤维低，用上述同样方法，将同样丝束式样在不同温度下置于逐渐升温的烧杯中，能够立刻溶断的最低温度为该种纤维的溶解温度，测定结果见下表。 本专利技术的优点在于工艺路线简单、合理，可以直接使用国产普通高分子PVA原料，生产出适于纺织、造纸用的水溶性纤维，解决了原料依赖进口的问题，节约了大量外汇;原液的可纺性、纺丝稳定性及批间重复性均较好，成品纤维性能优异，喷丝头更换率由原来的200%下降到30%左右。下面提供本专利技术的几个实施例。实施例1本实施例为90±2℃纺织用短纤维生产工艺，该工艺包括原液溶解、原液改性、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、湿热拉伸、干燥、预热、延伸、冷却、卷绕切断、水洗、上油、干燥、打包。先将聚合度为1750的PVA原液溶解，溶解温度为98±2℃，总液量1000l，在原液中加入化学助剂，使原液聚合度降为850，进行过滤、脱泡、过滤压力控制在1.5-2.0kg/cm2，纺丝时原液浓度为18%，粘度60″，再经过热处理、切断，制成水溶性纤维半制品，后处理时，水洗温度为42℃，干燥温度为60℃，最后包装成品。实施例2本实施例为70-75℃造纸用半超短纤维生产工艺，该工艺包括原液溶解、原液改性、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、湿热拉伸、干燥、卷绕切断、包装。先将聚合度为1800的原液溶解，总液量为1000ml，溶解温度98±2℃，加入助剂使其聚合度降至1100，一次过滤、脱泡、二次过滤后，纺丝，原液浓度为20%，再经过热处理、卷绕切断，最后包装成品。实施例390±2℃纺织用短纤维生产工艺，与实施例1中的步骤基本相同，差别仅在于纺丝时，控制原液浓度为20%，粘度为90″，后处理工序中，水洗温度为70℃，干燥温度为110℃。权利要求1.一种水溶性纤维的生产工艺，包括原料溶解、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、热处理、切断、后处理、包装，其特征在于(1)原料溶解后对其原液采用化学方法进行改性处理，使高分子断裂成低分子；(2)纺丝时控制原液浓度在17-20%，粘度为50-100″，经热处理、切断制成水溶性纤维半制品。2.根据权利要求1所述的水溶性纤维的生产工艺，其特征在于后处理工序包括水洗、上油、干燥，水洗温度控制在40-70℃，干燥温度控制在40-120℃。全文摘要本专利技术涉及一种纺织、造纸用水溶性纤维的生产工艺，该工艺包括原液溶解、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、热处理、切断、后处理、包装等工序，其特征是以国产高分子PVA为原料，原液溶解后，对其原液进行改性，降低聚合度，使制出的纤维具有溶于不同温度水中的性质；纺丝时通过控制原液浓度和粘度解决可纺性的问题。本专利技术的优点是采用国内来源丰富的普通高分子PVA替代进口原料，节约了大量外汇，原液的可纺性、纺丝稳定性及批间重复性均较好，成品纤维性能优异，喷丝头更换率由原来的200％下降到30％左右。文档编号D01F6/14GK1109113SQ94103580公开日1995年9月27日 申请日期1994年3月21日 优先权日1994年3月21日专利技术者任学方, 王本瑞, 王金生 申请人:北京维尼纶厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性纤维的生产工艺，包括原料溶解、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、热处理、切断、后处理、包装，其特征在于：（１）原料溶解后对其原液采用化学方法进行改性处理，使高分子断裂成低分子；（２）纺丝时控制原液浓度在１７－２０％，粘度为５ ０－１００″，经热处理、切断制成水溶性纤维半制品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任学方，王本瑞，王金生，
申请(专利权)人：北京维尼纶厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]