[发明专利]具有水溶性海相的PA/PVA海岛纤维及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种具有水溶性海相的PA/PVA海岛纤维，由PA作为岛相组分，PVA作为海相组分形成的初生纤维，经拉伸、热定型获得海岛纤维，初生纤维的岛相组分占纤维截面积的60%～85%，海组分占纤维截面积的40%～15%，海岛纤维的纤度为1.6～14dtex，断裂强度为3～6cN/dtex，水溶性PVA母粒由如下重量份比例的原料融合而成：聚乙烯醇50～70份；多元醇类或盐类化合物改性剂15～25份；抗氧化剂3～7份；润滑剂3～7份；去离子水25～35份；本发明还提供了该海岛纤维的生产工艺。与传统的PVA相比，由于降低了熔点，不但确保了PVA海组分能够与高熔点的PA熔融复合纺丝，而且在达到熔点的同时并不会发生PVA分解的问题，解决了传统PVA遇到高温的PA发生分解而无法熔融复合纺丝的问题。

技术领域

本发明涉及超细纤维技术领域，尤其涉及一种具有水溶性海相的PA/PVA海岛纤维及其生产工艺。

背景技术

超细纤维以其高覆盖性、手感柔软、服用舒适、光泽柔和、有良好吸附性等性能而备受人们关注，广泛用于服装、人造皮革、建筑材料、吸附及过滤材料等领域。海岛纤维是海岛型复合纤维的简称，它采用复合纺丝技术将2种成纤聚合物分别作为“岛”和“海”组分，按不同的配比进行熔融纺丝，然后利用这2种组分对某种化学溶剂的不同溶解性，溶去“海”组分留下“岛”组分即复合超细纤维。根据海相聚合物类型和后加工工艺的不同，海岛纤维分为溶剂溶海型（苯减量方法）和水解剥离型（碱减量方法）。苯减量方法利用甲苯等有机溶剂溶去海相，存在溶剂的循环利用、海组分的回收以及超细纤维上微量溶剂的去除等多方面问题；碱减量采用热碱水解剥离海相，虽避免了使用有机溶剂，减少了环境污染，但仍存在水解产物的回收再利用以及及废碱液的处理等多方面问题。

为从源头解决海岛纤维在去除海相时的环境污染问题，本项目拟将水溶性聚合物切片用于海岛纤维的海相，再利用热水溶解海相，制备超细纤维。其中，聚乙烯醇（PVA）具有优良的水溶性、力学性能、成膜性、乳化性、耐有机溶剂性能等，广泛应用于纺织、造纸、木材加工、日化、医药、污水处理等领域，是一种用途广泛的功能性高分子材料。此外，PVA被认为是一种真正可生物降解的合成聚合物，可通过自然界中的单一微生物或共生种群完全降解后生成CO₂和H₂O，是一种最具潜力的环境友好的材料。因此，如能将PVA用作海岛纤维的水溶性海相，可望从源头彻底解决传统海岛纤维苯减量和碱减量带来的环境污染问题。但是，聚乙烯醇的熔点温度低于分解温度,多数的聚乙烯醇纺丝采用湿法纺丝工艺。这种工艺只能用于单组分的产品，不能用于复合纺丝产品。因此，必须将聚乙烯醇进行改性后才能进行复合纺丝。

但是，PVA是一种多羟基聚合物，羟基间形成强的分子内和分子间氢键使其熔点（200℃）与分解温度（200～250℃）十分接近，在与PA、PA衍生物、PA或PA衍生物等聚合物熔融纺丝时会发生分解，无法纺丝，因此不能与其他共聚物熔融加工。传统纤维成型只能是溶液纺丝或者单组分的熔融纺丝，无法实现与岛相树脂的复合熔融纺丝，是阻碍PVA用于海岛纤维水溶性海相的决定性因素。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种解决传统PVA切片采用有机溶剂处理制备复合纤维所产生的污染问题，实现与岛相树脂的复合熔融纺丝目的，增强生产连续性，减少人工劳动强度的具有水溶性海相的PA/PVA海岛纤维及其生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种具有水溶性海相的PA/PVA海岛纤维，由PA作为岛相组分，PVA作为海相组分形成的初生纤维，经拉伸、热定型获得海岛纤维，初生纤维的岛相组分占纤维截面积的60%～85%，海组分占纤维截面积的40%～15%，海岛纤维的纤度为1.6～14dtex，断裂强度为3～6cN/dtex，断裂伸长率为7～10%，岛组分单纤纤度在0.8dtex以下，PVA为水溶性PVA母粒，所述水溶性PVA母粒由如下重量份比例的原料融合而成：

聚乙烯醇 50～70份；