[发明专利]小溶程70℃水溶性聚乙烯醇纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性聚乙烯醇（以下简称PVA）纤维 ，尤其涉及一种70℃水溶性PVA纤维及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇长久以来一直被用作服用维尼纶的制造，而维尼纶本身所固有的一些缺陷（染色性不佳、耐热水性差等）阻碍了其作为服用纤维进一步发展，水溶性PVA纤维的生产为聚乙烯醇的应用领域开辟了新的途径，我国作为聚乙烯醇生产大国和服装面料生产大国，聚乙烯醇水溶纤维有着丰富的原料来源和销售市场。目前市场上的水溶性PVA纤维大多存在着入水收缩大、溶程较宽的缺点。

70℃水溶性PVA纤维通过包括原液制备、纺丝制备初生纤维和纺丝后处理等步骤制得的，70℃水溶性PVA纤维虽具有低收缩的特点，但纤维溶程较长：即在较低温度时就开始溶化，但要到较高温度时才能完全溶解；目前市场上70℃水溶性PVA纤维，放入20℃自来水中后升温，开始时纤维并不散开，似不溶解，随着温度升高（大约每分钟升温5℃），缠在玻璃棒上的纤维逐渐减少，表明纤维逐渐溶解，溶完时的温度约为84℃，溶解后的溶液浑浊。这样溶程较长，当其在纺织和造纸方面应用时使得纺织退维过程十分困难，造纸过程中干燥温度很难控制，从而出现纺织面料退维不干净和纸页强度出现时大时小、不均匀的问题。

上述，根据70℃水溶性PVA纤维的结构分析和测试，水溶性PVA纤维的溶程指：水溶纤维质量损失10%时的温度为开始溶解温度，其与完全溶解时的温度差即为其溶程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小溶程70℃水溶性聚乙烯醇纤维，本发明水溶性纤维溶程小、入水收缩率小。

本发明的另一目的在于提供上述小溶程70℃水溶性聚乙烯醇纤维的制备方法，本发明方法工艺简单、生产效率高。

本发明的目的按以下技术措施实现，其中所述原料份数除特别说明外，均为重量份数。

一种小溶程70℃水溶性聚乙烯醇纤维，它是通过包括原液制备、纺丝步骤制得，其特征在于：所述纺丝步骤后还对纺丝所得初生纤维进行改性处理，所述改性处理所用改性液为丙烯酰胺与碱催化剂的甲醇溶液。

上述改性处理后还要进行后处理，所述后处理是将经改性后的初生纤维在紧张状态下送入120~280℃的烘焙装置进行干热定型，定型时间2~10分钟，拉伸倍数2~6倍，最后上油、切断、打包。

上述丙烯酰胺为市售，上述碱催化剂优选为硼酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠中的一种或多种任意组合。

上述丙烯酰胺与碱催化剂的甲醇溶液中丙烯酰胺的质量百分浓度为5%-10%，优选为5%；碱催化剂在所述溶液中的质量百分浓度为3%-6%，优选为5%。

上述改性处理是将纺丝所得初生纤维在上述改性液中浸泡10-180秒，优选为30秒。

一种小溶程70℃水溶性聚乙烯醇纤维的制备方法，包括原液制备、纺丝、上述改性处理和后处理步骤，所述原液制备是将二甲基亚砜和甲醇按85:15~93:7的重量份比混合，再将聚乙烯醇加入到上述二甲基亚砜和甲醇混合溶剂中，于温度50~100℃反应1~5小时；所述聚乙烯醇的聚合度为1700-2000，醇解度为97-99%。

上述纺丝是将纺丝原液加压过滤、脱泡从喷丝头喷出到-15~5℃的凝固浴中成型，凝固浴为0:100~30:70的二甲基亚砜和甲醇的混合溶剂，纤维经1~6倍拉伸形成初生纤维。

上述后处理是将经改性后的初生纤维在紧张状态下送入120~280℃的烘焙装置进行干热定型，定型时间2~10分钟，拉伸倍数2~6倍，再经上油、切断、打包。

具体地说，一种小溶程70℃水溶性聚乙烯醇纤维的制备方法，按如下步骤进行：

1、配制改性液

将丙烯酰胺和氢氧化钠加入到甲醇中，其中丙烯酰胺与氢氧化钠的质量百分浓度分别为5%；

2、原液制备

 将二甲基亚砜和甲醇按92:8的重量份比混合，加入到反应釜中，再将PVA2099加入到上述二甲基亚砜和甲醇混合溶剂中，于温度50~100℃反应1~5小时，制成质量百分浓度10~30%的溶液；

3、 纺丝

采用孔径0.06~0.20mm的喷丝头，将纺丝原液加压过滤、脱泡，于温度50~100℃经计量泵、过滤器，从喷丝头喷出到-15~5℃的凝固浴中成型，凝固浴为0:100~30:70重量份比的二甲基亚砜和甲醇的混合溶剂，纤维经1~6倍拉伸形成初生纤维；

4、改性处理

  将上述初生纤维在上述改性液中浸渍30秒；

5、 改性的初生纤维后处理