[发明专利]一种耐碱抗温PVA纤维及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVA纤维，尤其涉及一种耐高温、耐碱PVA纤维及其用途。

背景技术

PVA(聚乙烯醇)纤维是一类性能优异的纤维，具有高强度、高模量、低伸度等特点，以及优异的耐磨性、耐冲击性、耐海水腐蚀性、耐气候性、分散性和与基材界面良好的粘结性能，广泛用作浅海紫菜养殖用网、高性能绳索、轮胎帘子线、产业用布、水泥增强材料，以及塑料、橡胶增强材料等，具有广阔的市场潜力。

近年来，国内外研究者围绕PVA纤维持续开展了大量研究。CN200510057435，一种制备高性能聚乙烯醇纤维的方法，采用由含氮化合物、亲水性辅助添加剂和水组成的复合改性剂与聚乙烯醇进行分子间氢键复合，制备改性聚乙烯醇，在挤出-纺丝设备对改性聚乙烯醇进行熔融初生纤维，聚乙烯醇初生纤维再经多级拉伸，干燥，热定型制备高性能聚乙烯醇。CN200610021470一种耐磨性PVA缩醛纤维及其制备方法和用途，采用100份聚乙烯醇、2-6份添加剂，400-900份去离子水经湿法纺丝制备皮层结构致密的耐磨性聚乙烯醇纤维。CN201110300982.2，一种PVA纤维及其制备方法和应用，采用喷丝头规格为≤5000孔、孔径为0.125-0.2mm、吐出量为1000-1300ml/min的设备以及干湿法工艺，制备出聚乙烯醇纤维的线密度为 6.0-10.0dtex。CN201110238175.2，一种高强度、高模量、高熔点PVA纤维及其制造方法，采用的纺丝原液中PVA含量15-17wt％，硼酸含量1.2-1.6wt％，硫酸铜含量0.05-0.1wt％，采用的纺丝凝固浴中含氢氧化钠15-50g/L、硼酸5-1515-50g/L，制备出PVA纤维强度≥13.5cN/dtex，模量≥320cN/dtex，初熔点≥108℃。CN201310251768，一种聚乙烯醇长丝纤维的制备方法，公布了聚乙烯醇纺丝原液制备，计量，纺丝，凝固，二次凝固，水洗，烘干，上油，第一次卷绕，热板拉伸，加捻，第二次卷绕等生产工艺。

在实际应用中，我们发现需要一种既能耐高温，又能够耐碱的PVA纤维，然而常规的PVA纤维在高温的环境下会严重收缩甚至分解，力学性能不能保证，因此存在不耐高温的缺陷。现有公开的技术中还没有发现能够解决PVA纤维耐高温的技术方案，更没有既满足耐高温又耐碱的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种耐碱抗温PVA纤维。

本发明的目的之二在于提供一种上述耐碱抗温PVA纤维的新用途。

本发明目的通过如下技术方案实现的：

一种耐碱抗温PVA纤维，所述PVA纤维的醛化度η为25～35％，PVA纤维在120～180℃水中纤维的收缩率S％和水温T满足如下(I)式：

S＜0.16T-18.8(I)，其中，120℃＜T＜180℃。

发明人发现，满足上述醛化度和收缩率的PVA纤维，耐高温性能 突出、同时抗碱性好。

具体地说，本发明PVA纤维制备中采用的聚乙烯醇原料为聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％的聚乙烯醇，经PVA溶解、喷丝、凝固浴凝固、湿热拉伸、热拉伸、定型以及二次醛化等工序制备而成。

优选地，上述二次醛化工艺为第一次用二元醛醛化，醛化液温度为55～85℃，醛化时间10～90分钟，第二次用一元醛醛化，醛化液温度为60～85℃，醛化时间20～80分钟，两次醛化工艺间隔8～12小时。

进一步，上述二元醛为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛中的一种或多种，所述一元醛为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛中的一种或多种。

更优选地，上述二元醛为戊二醛，上述一元醛为甲醛。

上述醛化工艺的第二种优化方案为，二元醛为戊二醛和乙二醛的组合物，戊二醛和乙二醛的摩尔比为5～7∶3～5，一元醛为甲醛和乙醛的组合物，甲醛与乙醛的摩尔比为5～8∶2～6。

进一步，上述二元醛醛化液由二元醛、浓硫酸、氯化锌和水组成，其中二元醛浓度为40～90g/L，浓硫酸浓度为150～270g/L，氯化锌浓度为30～90g/L；所述一元醛醛化液由一元醛、浓硫酸、硫酸钠和水组成，其中一元醛浓度为30～80g/L，浓硫酸浓度为100～220g/L，硫酸钠浓度为80～250g/L。

上述PVA纤维在制备油田固井剂中的应用；优选地，上述PVA纤 维在制备水基型油田固井剂中的应用。