本发明专利技术公开了低温水溶性PVA母粒的改性及其在海岛纤维上的应用，属于纺织领域。本发明专利技术采用邻苯二甲酸酐接枝PVA，然后将接枝改性PVA与润滑剂、抗氧剂混合，实现了PVA的热塑性熔融加工，得到的改性PVA母粒熔点为185～210℃，初始热分解温度不低于270℃。制备海岛纤维采用熔融加工方法生产，生产过程中无高温、高压工序和设备，无废水、废气、废渣的“三废”排放，对环境无影响，符合清洁生产的要求。将改性后的PVA用做海岛纤维的海组分，即便是20～40℃的水中亦可快速溶解，不存在废碱液处理等问题，极大的降低了能耗和生产成本，减少了对环境的污染。污染。
【技术实现步骤摘要】
低温水溶性PVA母粒的改性及其在海岛纤维上的应用
[0001]本专利技术公开了低温水溶性PVA母粒的改性及其在海岛纤维上的应用，属于纺织领域。
技术介绍
[0002]海岛纤维是将两种热力学非相容性高聚物按一定比例进行共混纺丝或复合纺丝，制得的具有海、岛结构的双组分纤维。溶去海组分，可得到超细纤维，溶去海组分常采用碱减量的方法，这不但需要使用大量的烧碱，而且还需要很高的温度(高于95℃)，因此增加了能耗，且对环境的污染很大。聚乙烯醇(PVA)是一种绿色无毒的水溶性高分子材料，在纺织纤维、食品、医药、造纸行业等领域具有广泛应用前景。如能将PVA用作海岛纤维的水溶性海相，可望解决传统海岛纤维碱减量带来的环境污染以及高能耗问题。
[0003]但是PVA分子链上含有大量的羟基，很容易形成分子内和分子间氢键。大量的氢键作用使PVA熔点和热分解温度非常接近，难以进行热塑性熔纺加工；而且强烈的氢键作用使得大分子之间排列规整，结晶度高，显著阻碍了其水溶性。另外，若海组分的稳定性不好，会使其高温下分解，导致无法纺丝。
[0004]因此制备一种在低温下即可水溶的高热分解温度的可熔纺加工的改性PVA是很有必要的。
技术实现思路
[0005][技术问题][0006]传统海岛纤维常用的碱减量会带来环境污染问题；而且PVA熔点和热分解温度非常接近，难以进行热塑性熔纺加工。
[0007][技术方案][0008]为了解决上述至少一个问题，本专利技术提供了一种低温水溶性PVA母粒的制备方法，有效解决了传统PVA切片采用碱减量处理制备海岛纤维所产生的污染问题，实现了与岛相PET的复合熔融纺丝目的，同时实现了较低水温即可溶去海组分的目的，降低了生产成本。
[0009]本专利技术的第一个目的是提供一种制备低温水溶性PVA母粒的方法，所述低温水溶性PVA母粒是在20℃～40℃下即可水溶的PVA母粒，所述方法包括如下步骤：
[0010](1)将PVA加入到DMSO(二甲基亚砜)中，加热搅拌溶解PVA，得到均相的PVA溶液；
[0011](2)向上述PVA溶液中加入邻苯二甲酸酐溶液，搅拌均匀，反应后加入三乙胺继续反应得到色相均一的反应液；
[0012](3)将步骤(2)得到的反应液冷却至室温，之后倒入无水乙醇中进行沉降得到接枝产物，将接枝产物继续用无水乙醇洗涤3～5次，然后干燥并粉碎得到粉末状接枝产物，粒径为300～500目，之后与润滑剂、抗氧剂混合熔融挤出切粒，得到改性PVA母粒。
[0013]在本专利技术一种实施方式中，步骤(1)所述的加热搅拌溶解的温度为85～95℃。
[0014]在本专利技术一种实施方式中，步骤(1)所述的加热搅拌溶解的时间为5～6h。
[0015]在本专利技术一种实施方式中，步骤(2)所述的PVA溶液浓度为60～80mg/mL。
[0016]在本专利技术一种实施方式中，步骤(2)所述的邻苯二甲酸酐溶液为邻苯二甲酸酐的DMSO溶液，浓度为0.1～0.2g/mL。
[0017]在本专利技术一种实施方式中，步骤(2)所述的PVA溶液、邻苯二甲酸酐溶液的体积比为75～80:5～15。
[0018]在本专利技术一种实施方式中，步骤(2)中PVA溶液中加入邻苯二甲酸酐溶液的反应时间为30～40min。
[0019]在本专利技术一种实施方式中，步骤(2)所述的三乙胺与PVA的质量比为0.1～0.9:5。
[0020]在本专利技术一种实施方式中，步骤(2)加入三乙胺后反应5～6h。
[0021]在本专利技术一种实施方式中，步骤(3)所述的混合液与无水乙醇的体积比为1:5。
[0022]在本专利技术一种实施方式中，步骤(3)所述的润滑剂为硬脂酸钙。
[0023]在本专利技术一种实施方式中，步骤(3)所述的抗氧剂为抗氧剂B225。
[0024]在本专利技术一种实施方式中，步骤(3)所述的干燥是在60～80℃下真空干燥20～30小时。
[0025]在本专利技术一种实施方式中，步骤(3)所述的粉末状接枝产物与润滑剂、抗氧剂的质量比为100:3～4:1～2。
[0026]本专利技术还利用上述方法制备得到的一种低温水溶性PVA母粒。
[0027]在本专利技术一种实施方式中，所述低温水溶性PVA母粒在20℃～40℃的水中即可溶解。
[0028]本专利技术的第二个目的是提供一种低温水溶性PVA母粒制备海岛纤维的方法，包括如下步骤：
[0029]以本专利技术的低温水溶性PVA母粒为海组分，以PET为岛组分；将海组分和岛组分按照质量比20～40:60～80加到双螺杆挤出机的料斗中进行复合纺丝，制备得到低温水溶海岛纤维。
[0030]在本专利技术的一种实施方式中，所述的复合纺丝具体为：熔融纺丝、侧吹风冷却、上油、卷绕、在线拉伸、热定型；其中改性PVA母粒熔融纺丝的温度为165～195℃、PET熔融纺丝的温度为280～300℃；侧吹风温度为18～20℃，侧吹风的速度为0.4～0.7m/s，冷却风相对湿度为55～70％；卷绕步骤中的初生丝卷绕速度为30～100m/min；纺丝速度为3000～4000m/min；热定型的温度为75～125℃，在线拉伸的倍数为8～20倍。
[0031]在本专利技术的一种实施方式中，所述的复合纺丝中采用的喷丝板的孔数为24～96孔，每孔24～37岛。
[0032]本专利技术上述的低温水溶性PVA母粒制备海岛纤维的方法方法制备得到的一种低温水溶海岛纤维。
[0033]本专利技术的第三个目的是提供一种PET超细纤维的制备方法，所述的方法是将上述低温水溶海岛纤维放置在温水中进行处理，溶去PVA，得到PET超细纤维；其中所述的在温水中进行处理的具体参数为：浴比为25～35：1，水的温度为20～40℃，溶解时间为30～75s。
[0034]本专利技术上述的PET超细纤维的制备方法制备得到的PET超细纤维。
[0035][有益效果][0036]本专利技术采用邻苯二甲酸酐接枝PVA，然后将接枝改性PVA与润滑剂、抗氧剂混合，实
现了PVA的热塑性熔融加工，得到的改性PVA母粒熔点为185～210℃，初始热分解温度不低于270℃。制备海岛纤维采用熔融加工方法生产，生产过程中无高温、高压工序和设备，无废水、废气、废渣的“三废”排放，对环境无影响，符合清洁生产的要求。将改性后的PVA用做海岛纤维的海组分，即便是20～40℃的水中亦可快速溶解，不存在废碱液处理等问题，极大的降低了能耗和生产成本，减少了对环境的污染。
具体实施方式
[0037]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本专利技术，不用于限制本专利技术。
[0038]下列实施例中的PVA为PVA1788，购自于麦克林；抗氧剂B225购自于麦克林；其余试剂均可从市面获取。
[0039]测试方法：
[0040]熔点的测试：利用差示扫描量热仪(DSC)进行测定。
[0041]初始热分解温度的测试：利用热重分析仪(TG)测定。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备低温水溶性PVA母粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将PVA加入到DMSO中，加热搅拌溶解PVA，得到均相的PVA溶液；(2)向上述PVA溶液中加入邻苯二甲酸酐溶液，搅拌均匀，反应后加入三乙胺继续反应得到色相均一的反应液；(3)将步骤(2)得到的反应液冷却至室温，之后倒入无水乙醇中进行沉降得到接枝产物，将接枝产物继续用无水乙醇洗涤3～5次，然后干燥并粉碎得到粉末状接枝产物，粒径为300～500目，之后与润滑剂、抗氧剂混合熔融挤出切粒，得到改性PVA母粒；所述低温为20℃～40℃。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)所述的PVA溶液浓度为60～80mg/mL。3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，步骤(2)所述的邻苯二甲酸酐溶液为邻苯二甲酸酐的DMSO溶液，浓度为0.1～0.2g/mL。4.根据权利要求1～3任一项所述方法，其特征在于，步骤(2)所述的PVA溶液、邻苯二甲酸酐溶液的体积比为(75～80):(5～15)。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冬，仲鸿天，付少海，王双华，董朋，许世铨，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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