[发明专利]一种熔融纺丝制备聚乙烯醇粗旦纤维的方法

说明书

本发明公开了一种熔融纺丝制备聚乙烯醇粗旦纤维的方法，包括原料混合、熔融纺丝、萃取和拉伸定型各单元过程。本发明通过多元醇、低聚物多元醇、酰胺类化合物进行增塑实现聚乙烯醇熔融法纺丝，比一般用水作为增塑剂更能使原料聚乙烯醇充分溶解，因为聚乙烯醇原料中含有微量的杂质不溶于水，这些杂质纺丝时影响纤维的成型及纤维结构。

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯醇纤维熔融纺丝方法，特别涉及一种制备海水养殖用聚乙烯醇粗旦纤维的方法。

背景技术

聚乙烯醇是一种高分子化合物，具有良好的水溶性和生物降解性，其用途日趋广泛。聚乙烯醇纤维在合成纤维中吸湿性最大，又有耐酸碱强、吸附性强的特点，特别适合紫菜孢子附着和生长，是养殖网帘中不可代替的纤维成分。国内养殖网帘的纤维混合比一般为聚乙烯50％、维尼纶牵切纱50％。维尼纶牵切纱虽然成分达到养殖紫菜的要求，但其表面众多绒絮状纤维易混入紫菜产品中，影响紫菜品质。日本和韩国政府已禁止使用维尼纶牵切纱养殖紫菜，而是采用尼龙和聚乙烯醇粗旦长丝编织养殖绳。国内也逐步采用聚乙烯醇粗旦长丝替代维尼纶牵切纱，但国内目前使用的聚乙烯醇粗旦纤维全部依靠进口，其价格一直居高不下。

专利CN201210079633.7介绍了一种熔纺高强高模聚乙烯醇纤维的制备方法，包括：将聚乙烯醇与水混合均匀后进行充分溶胀步骤；将充分溶胀的聚乙烯醇加入双螺杆挤出机后，进过充分的熔融后挤出，熔体细流经过吹风冷却形成初生纤维的步骤；制得的初生纤维经热风烘箱干燥后、多级拉伸和紧张热定型后形成聚乙烯醇纤维的步骤。采用该方法制备的聚乙烯醇纤维，可广泛应用于土建混凝土领域。

专利CN200910057310.6介绍了一种聚乙烯醇粗旦单丝纤维的制备方法，是通过固相醇解纺丝方法制备高强高模的粗旦聚乙烯醇单丝纤维，其特点是利用低醇解度聚乙烯醇在少量水的增塑之下进行纺丝，在较低温度下制备粗旦纤维，添加少量水成为熔融状态，用单螺杆挤出后经过计量泵计量后从喷丝头挤出，纤维经过干燥、多级拉伸、高温紧张热定型后，得到高强度、模量的纤维。该方法可以弥补现有技术及市售产品的缺陷，满足土建工程用于混凝土的增韧、抗裂等需要。

专利CN201210079633.7“一种熔纺高强高模聚乙烯醇纤维的制备方法”以水为增塑剂，其实还是以水为溶剂，纤维的纤度一般不大于20dtex，纤维较细，不能达到海水养殖绳粗旦纤维的标准。专利CN200910057310.6“一种聚乙烯醇粗旦单丝的制备方法”同样以水为增塑剂，且其熔融冻胶及固相醇解阶段流程复杂，实际可操作性差。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种熔融纺丝制备聚乙烯醇粗旦纤维的方法，旨在获得高纤度、高强度的纤维，使其可广泛应用于海水养殖、混凝土性能增强、水泥基材性能增强等领域。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

一种熔融纺丝制备聚乙烯醇粗旦纤维的方法，包括如下步骤：

步骤1、原料混合

将增塑剂加入聚乙烯醇原料中并充分混合；

步骤2、熔融纺丝

将混合后的原料加入螺杆挤出机中，充分熔融后经喷丝板挤出，再经冷却风冷却，制得聚乙烯醇初生纤维；

步骤3、萃取

初生纤维经初拉伸后，进入萃取浴中进行萃取；

步骤4、拉伸定型

萃取后的纤维经过干燥、热拉伸、定型后，即制成聚乙烯醇粗旦纤维。

进一步地，所述聚乙烯醇原料为聚合度500-3000、醇解度50％-99％、细度20目-150目的粉料。

进一步地，所述聚乙烯醇原料与增塑剂质量比为7:2-10。