一种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法及应用技术

一种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，包括纺丝原液的制备、纺丝、热处理、纺丝后处理，其特征在于：在纺丝原液的制备中起始原料聚乙烯醇的聚合度为１０００±２００，原液聚乙烯醇的质量浓度为２２％－２７％，纺丝工序中采用的喷丝板孔数不超过２４０００；热处理过程中热定型温度是１５０℃－３５０℃，干热拉伸倍数是１．４－１．６。所制得的水溶性聚乙烯醇短纤维水溶温度７５－８５℃，可以不带盐，在生产过程中除盐后，纤维干燥时不发生粘连，该水溶纤维尺寸稳定，纤维强度≥３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ，断裂伸长１５～２０％，收缩率较小，灰份含量小于１％。该水溶性纤维特别适用于纺织、无纺布行业，生产刺绣基布，水溶性试纸，辅助生产高档毛织物，是９０℃水溶纤维的换代产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，尤其涉及一种80°C水溶 性聚乙烯醇短纤维的制备方法。
技术介绍
聚乙烯醇含有大量羟基，具有良好的水溶性，因此通过不同聚合度，不同醇解度的 聚乙烯醇制不同水溶温度的纤维是可行的。制造聚乙烯醇水溶纤维的方法主要有水系湿法 纺丝、干法纺丝、湿法凝胶纺丝和干湿法凝胶纺丝，其中，水系湿法纺丝工艺简单、成本低。目前采用水系湿法纺丝的工艺制得水溶温度通常是87 95 °C，干断裂强度 4. OcN/dtex，干断裂伸长率30士5%的水溶性聚乙烯醇短纤维(丁伟峰水溶性维纶纤维的 开发生产《维纶通讯》1996年第3期)。现市场上对水溶性聚乙烯醇短纤维商品分级溶解 温度在75°C _85°C的聚乙烯醇短纤维归为80°C聚乙烯醇短纤维；溶解温度在85°C _95°C的 聚乙烯醇短纤维归为90°C聚乙烯醇短纤维。由前述方法获得的90°C聚乙烯醇短纤维，其水 溶温度偏高，在纺织、无纺织物的可溶性刺绣基布、水溶性纸等领域的应用效果已经显得不王困相
技术实现思路
本专利技术提供一种80°C水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，通过本专利技术制得的聚乙 烯醇纤维水溶温度在75-85 °C。本专利技术的另一目的在于提供一种按上述制备方法制得的80°C水溶性聚乙烯醇短 纤维在纺织、无纺布行业，生产刺绣基布，水溶性试纸，辅助生产高档毛织物中的应用。本专利技术的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量 份数。—种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，包括纺丝原液的制备、纺丝、热处理、纺 丝后处理，其特征在于在纺丝原液的制备中，起始原料聚乙烯醇的聚合度为1000士200， 原液中聚乙烯醇的质量浓度为22.0% 27.0% ；纺丝工序中采用的喷丝板孔数不超过 24000。上述制备方法的纺丝工序中，纺丝为水系湿法纺丝；其湿热拉伸倍数是1. 8-2. 2。上述制备方法中的热处理包括干燥、干热拉伸、热定型、冷却收缩、卷绕和切断工 序；其中干热拉伸倍数是1. 4-1. 6，热定型的温度是150°C -350°C。具体地说一种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，包括纺丝原液的制备、纺丝、 热处理、纺丝后处理；其中，纺丝原液的制备将聚合度800 1200，醇解度大于99%的聚乙烯醇22 27份， 水73 78份，表面活性剂0. 01 0. 03份，在温度98 100°C、压力在0. IMPa下溶解，配 成纺丝溶液，再将溶液分别加压过滤(过滤压力小于0. 6MPa)、静置脱泡480分钟，制成合格 的纺丝原液；纺丝为水系湿法纺丝，将上述纺丝原液经过计量泵从喷丝板喷出，纺丝细 流进入凝固浴，丝束经导辊拉伸和湿热拉伸后进入热处理过程；所采用的喷丝板孔数 16000-24000。热处理过程在紧张状态下纤维通过电热烘箱进行干燥，经预热后实施干热拉伸、 热定型，然后冷却收缩、卷绕至丝轴车，切断后送棉风机送至后整理工序；其中干热拉伸 1.4 1.6倍，热定型温度为150 350°C，热定型时间4 8分钟，热收缩率5 10%，获 得水溶温度为75 85°C水溶性短纤维半成品；纺丝后处理水溶性短纤维半成品经过切断，把长丝束切成要求长度的短纤维，从 送棉风机来的纤维通过整理醛化机，进行热水卷曲、常温水洗、上油，经开纤后进入烘干机 干燥，最后得产品。更具体地说，上述纺丝工序中采用的喷丝头孔径0. 05 0. 08mm,吐出量为700 llOOml/min，能实现工业化生产；经过计量泵的纺丝原液温度为93 98°C ；上述凝固浴为 44士2°C硫酸钠饱和的水溶液；湿热拉伸倍数是1. 8-2. 2。采取高倍湿热拉伸、较高倍干热 拉伸的生产技术，保证纤维良好的凝固成型，保证纤维的线密度。按照本专利技术所述方法制备得到的水溶性聚乙烯醇短纤维，其水溶性温度低，为 75-85°C，这种纤维特别适用于纺织、无纺布行业，用于生产刺绣基布，水溶性试纸，辅助生 产高档毛织物。本专利技术具有如下优点1、通过本专利技术制得的水溶性聚乙烯醇纤维，其水溶温度是75-85 °C ；且该水溶纤维 可以不带盐，在生产过程中除盐后，纤维干燥时不发生粘连；同时，该水溶纤维尺寸稳定，纤 维强度彡3. OcN/dtex，断裂伸长15 20%，收缩率较小，灰份含量小于1%。2、通过采用高的湿热拉伸及较高的干热拉伸配比，可以制得水溶温度比90°C水溶 纤维温度更低的水溶纤维，线密度也能满足客户的需求。3、在纺丝工序中采用16000 MOOO的喷丝头，适合工业化规模生产。4、采用本专利技术方法制备的水溶性聚乙烯醇短纤维溶解温度统一在75-85°C范围， 易于分级、包装、运输。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用 于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术人员可 以根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例1将聚合度950士50，醇解度99mol%的聚乙烯醇137^g，水412^g，加入不锈钢 溶解釜中，加入VL-22表面活性剂(或0P-10表面活性剂)1. O 2. Okg，在搅拌下于温度 98 100°C，压力0. lpa，溶解4小时后，经泵压过滤，常压脱泡480分钟，脱泡温度97°C， 制得纺丝原液温度97°C ；通过计量泵，经孔径为0. 07mm, 18000孔的喷丝板喷出，直接进入 44士2°C饱和的硫酸钠水溶液的凝固浴中，喷丝头拉伸O倍，纺出的初生纤维在湿热浴中拉 伸1.9倍；丝束表面温度在100°C下干燥；然后，经18(TC、20(rC热拉伸定型，制得线密度为 1. 67dtex的聚乙烯醇水溶纤维半成品，水溶温度75 85°C，硫酸钠含量< 17%，断裂强度3. OcN/dtex，断裂伸长15 20%，纤维表面光滑。聚乙烯醇水溶纤维半成品经切断机，再过 热水卷曲、上油、干燥工序，最终制得水溶温度为80°C的聚乙烯醇水溶短纤维。对比例1，将聚合度1750士50，醇解度99mol %的聚乙烯醇按照实施例1制备纺丝 原液，通过计量泵，采用经孔径为0. 07mm, 18000孔的喷丝板喷出，后面工序和实施例1相 同，最后导致热处理工序无法拉伸，不能制得80°C水溶性聚乙烯醇纤维。对比例2，按实施例1制备纺丝溶液，通过计量泵，采用孔径为0. 07mm、27000孔的 喷丝板喷出，再进入凝固浴中凝固，然后经湿热拉伸、干燥、热定型等工序，制得聚乙烯醇水 溶纤维半成品，异状纤维多，纤维的水溶温度87 90°C。采用此喷丝板得到的纤维在凝固 浴中凝固成型不好，容易形成并丝，导致初生纤维在过热处理等一系列工序后，纤维之间发 生粘连，异纤含量增高，造成纤维半成品水溶温度高，不能制得80°C的水溶纤维。对比例3，将聚合度950 士 50，醇解度99mol %的聚乙烯醇880kg，水4620kg，加入不 锈钢溶解釜中，表面活性剂0. 3 0. ^g，制备纺丝原液，其它工艺与实施例1相同，原液从 喷丝板中喷出，进入凝固浴中凝固，明显看出纤维凝固成型差，凝固不完全，进入热处理工 序拉伸不起，不能制得80°C水溶性聚乙烯醇纤维。对比例4，采用实施例1中相同纺丝溶液制备工艺，通过计量泵、孔径0.07mm、 18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，包括纺丝原液的制备、纺丝、热处理和纺丝后处理，其特征在于：在纺丝原液的制备中，起始原料聚乙烯醇的聚合度为１０００±２００，原液中聚乙烯醇的质量浓度为２２．０％～２７．０％，纺丝工序中采用的喷丝板孔数不超过２４０００。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，包括纺丝原液的制备、纺丝、热处理和纺 丝后处理，其特征在于在纺丝原液的制备中，起始原料聚乙烯醇的聚合度为1000士200， 原液中聚乙烯醇的质量浓度为22.0% 27.0%，纺丝工序中采用的喷丝板孔数不超过 24000。2.如权利要求1所述的水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，其特征在于所述纺丝原 液的制备，包括一次过滤、脱泡、二次过滤；所述纺丝为水系湿法纺丝。3.如权利要求2所述的水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，其特征在于所述水系湿 法纺丝过程中的湿热拉伸倍数是1. 8-2. 2。4.如权利要求2或3所述的水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，其特征在于所述水 系湿法纺丝过程，将上述纺丝原液经过计量泵从喷丝板喷出，纺丝细流进入凝固浴，丝束经 导辊拉伸和湿热拉伸后进入热处理工序；其中喷丝头孔径为0. 05 0. 08mm。5.如权利要求1、2或3所述的水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，其特征在于热处 理包括干燥、干热拉伸、热定型、冷却收缩、卷绕和切断工序；其中热定型过程中的干热拉伸 倍数是1.4-1. 6。6.如权利要求1所述的水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，其特征在于纺丝原液的制备将聚合度800 1200，醇解度大于99%的聚乙烯醇22 27份，水 73 78份，表面活性剂0. 01 0. 03份，在温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彬，唐庆，巩清建，刘斌，邢海，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团四川维尼纶厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]