[发明专利]一种水溶性聚乙烯醇短纤维及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温水溶性聚乙烯醇短纤维及其制备方法和用途，尤其涉及一种70℃水溶性聚乙烯醇短纤维及其制备方法和用途。

背景技术

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85～95℃，干断裂强度4.0cN/dtex，干断裂伸长率30±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）。其制备工艺为：

步骤一：原液的制备

将聚合度1700～1800，醇解度大于99%的聚乙烯醇15～17份，水82～85份，加入到不锈钢溶解釜中，在搅拌下于温度96～100℃、压力在0.1MPa溶解3～4小时，配成纺丝溶液，再将溶液分别加压过滤（过滤压力小于0.5MPa），静置脱泡240分钟，制成合格的纺丝溶液。

步骤二：湿法纺丝过程

利用动力将纺丝原液于93～98℃经过计量泵从喷丝板喷出（喷丝头规格：24000～27000孔、孔径0.05～0.10mm；吐出量为1600～1750ml/min），将上述纺丝原液，纺丝细流直接进入被称为一浴的凝固浴中，该凝固浴为44±2℃的接近于饱和的硫酸钠水溶液，形成初生纤维，经导辊拉伸和湿热拉伸（1.8-2.0倍）后进入热处理过程。

步骤三：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（1.2-1.3倍）、热定型，然后冷却收缩、卷绕至丝轴车，切断后送面风机送至后整理工序。

获得溶解温度为85～95℃水溶性短纤维半成品。

步骤四：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，最后打包成产品。现市场上对水溶性聚乙烯醇短纤维商品分级：水溶解温度在65℃-75℃的聚乙烯醇短纤维归为70℃聚乙烯醇短纤维；水溶解温度在75℃-85℃的聚乙烯醇短纤维归为80℃聚乙烯醇短纤维；水溶解温度在85℃-95℃的聚乙烯醇短纤维归为90℃聚乙烯醇短纤维。由前述方法通过原液制备、纺丝、热处理、卷绕切断、后整理（包括热水卷缩、前水洗、上油、后水洗、干燥、打包）等生产工序获得的90℃聚乙烯醇短纤维，其水溶温度偏高，工艺流程长，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理想。

 

发明内容

    本发明的目的在于提供一种水溶性聚乙烯醇短纤维，其水溶解温度低、利于在纺织、无纺布等领域的应用。

本发明的另一目的在于提供一种水溶性聚乙烯醇短纤维的制备方法，该制备方法流程短。

本发明的又一目的在于提供一种水溶性聚乙烯醇短纤维在无纺布行业中的应用。

本发明的目的是这样实现的：

以下原料份数、百分数除特殊说明外，均为重量份数和质量百分含量。

一种水溶性聚乙烯醇短纤维，其特征在于：所述水溶性聚乙烯醇短纤维的水溶解温度为65℃～75℃。

上述水溶性聚乙烯醇短纤维，它是以包括聚乙烯醇和水为原料，经过包括纺丝和纺丝后处理制得，所述聚乙烯醇的聚合度为1400±200，醇解度98.3～99.9mol%，质量百分浓度为21.0%～23.0%。

为了更好地保持纤维的可纺性，上述水溶性聚乙烯醇短纤维的原料中还可以包括表面活性剂，可为VL-22、OP-10等类型的表面活性剂；所述表面活性剂的含量为0.01%～0.03%。

上述纺丝后处理包括卷曲，所述卷曲采用机械卷曲；上述纺丝中包括水洗、上油步骤。

为了更好地除去丝束中的芒硝，上述水洗温度为30～40℃，优选为34±2℃。

为了使丝束达到更好的油脂附着率、消除纤维在后处理中会产生的静电，上述油浴浓度为23-32g/l，油浴温度为30～45℃，优选为38±2℃。

上述纺丝所采用的喷丝板孔数≤20000，为了更能适应工业化规模生产，所述喷丝板孔数优选为16000～20000，喷丝头孔径为0.05～0.08mm。