[发明专利]一种以高效水溶性改性PVA为海的超细海岛纤维制备方法

说明书

本发明公开了一种以高效水溶性改性PVA为海的超细海岛纤维制备方法，包括有改性PVA切片制备、海岛纤维制备、海岛纤维开纤等步骤。本发明利用复配增塑剂有效破坏PVA分子间与分子内氢键，降低PVA熔点，提高PVA热稳定性，使改性PVA具有较高热加工温度，可与常见PA6，PET等岛相材料热加工温度相近，且可在65‑95℃热水中溶解，减少环境污染，实现超细海岛纤维绿色制备。

技术领域

本发明属于超细海岛纤维制备领域，具体涉及一种以高效水溶性改性PVA为海的超细海岛纤维制备方法。

背景技术

消费者对纺织品的功能性、舒适性、保健性等性能的追求不断提升，可提高商品附加值的新型超细海岛纤维产品成为纺织企业的追求目标。制备超细海岛纤维常使用海岛纺丝法，即利用互不相容的两种高聚物，分别作为“海”相与“岛”相，按照不同比例进行熔融纺丝，最后去除“海”相得到超细海岛纤维。目前常使用苯减量与碱减量的方法去除“海”相，苯减量方法需要利用甲苯或二甲苯等有机溶剂溶解去除“海”相聚合物，得到的超细海岛纤维上会残留微量有机溶剂，难以去除；碱减量方法是利用氢氧化钠配置碱性水溶液，在加热条件下水解去除“海”相。废碱液难以处理容易造成环境污染。

若以水溶性材料作为“海”相，与“岛”相材料一起进行海岛复合熔融纺丝，之后通过热水溶解去除，则可从源头解决海岛纺丝制备超细海岛纤维去除“海”相时的环境污染问题，最终达到超细海岛纤维的绿色制造。聚乙烯醇就是一种具有良好水溶性的聚合物但由于聚乙烯醇中存在大量羟基，容易在分子内和分子间形成强氢键，使得聚乙烯醇的熔点和分解温度十分接近即热加工窗口小，导致其不能熔融加工。因此为获得热塑性聚乙烯醇纤维，首先要对聚乙烯醇进行热塑改性。共混改性是实现聚乙烯醇热塑改性最简单有效的方法。前人利用水、单一多元醇等作为增塑剂实现了聚乙烯醇的热塑改性，但其热加工温度仍较低，尚未达到与PA6、PET等目前常见岛相材料相适应的250℃以上的热加工温度。两种原料分别经过螺杆管道加热后成为熔体，最终通过纺丝组件进行海岛纺丝，当两种熔体在纺丝组件接触后，会进行瞬时热传递，若PVA熔体与“岛”相熔体热加工温度相差较大时易使PVA分解，造成纺丝模头堵塞。因此提高PVA热加工温度，是实现PVA“海”相海岛纤维工业化生产的关键因素。

发明内容

本发明的目的是针对现有研究的不足，提供一种具有较高热加工温度且具备高效水溶性能的改性PVA切片及以其用于海岛纤维中“海”相材料的以高效水溶性改性PVA为海的超细海岛纤维制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种以高效水溶性改性PVA为海的超细海岛纤维制备方法，包括有以下步骤：

a)将未改性的PVA原料、复配增塑剂、抗氧剂、爽滑剂加入高速混料机中形成混合料。其中PVA原料的聚合度为250-2000，醇解度为85％-99％。复配增塑剂由增塑剂A与增塑剂B组合而成，增塑剂A包括为多元醇类增塑剂及其衍生物(十聚甘油、甘露醇、山梨醇、戊三醇等)、酰胺类增塑剂(尿素、己内酰胺等)、无机金属盐增塑剂(氯化钠、氯化镁)中的任一种或多种；所述增塑剂B为多元醇类增塑剂及其衍生物(四聚甘油、甘露醇、木糖醇、季戊四醇、1，4-丁二醇等)、酰胺类增塑剂(尿素、己内酰胺等)、无机金属盐增塑剂(氯化钠、氯化镁等)中的任一种或多种。所述增塑剂A的成分与增塑剂B的成分不同，所述增塑剂A中包含的羟基数目多于增塑剂B包含的羟基数目。增塑剂A与增塑剂B的质量比为1-10:1-10。增塑剂A为主增塑剂，增塑剂B为辅增塑剂。利用更易进入PVA分子链间的增塑剂B扩大PVA分子间自由体积，使主增塑剂A更易进入PVA分子间，从而减少复配增塑体系的相分离，提高体系稳定性，主增塑剂A所含羟基数目较多，对PVA原有氢键破坏效果更强，主辅增塑剂复配使用可获得优异增塑效果。

b)将混合料通过双螺杆挤出机按照一定温度熔融共混，挤出后经过切粒干燥得到改性PVA切片；

c)将改性PVA切片放入真空干燥箱中干燥，形成海相材料；

d)去一定量的热塑性树脂干燥，形成岛相材料；