[发明专利]水溶性纤维的生产工艺

说明书

本发明涉及一种用于纺织、造纸的水溶性纤维的生产工艺。

水溶性纤维国外早有研究和生产，有的采用天然可溶性高分子物（如海藻酸），有的采用半合成可溶性高分子物（如羧乙基纤维素、羟甲基纤维素），有的采用合成可溶性高分子物（如聚氧乙烯）等，这些方法因存在着成本高，成品质量不稳定等问题，没有能够实现或坚持工业化生产。随着聚乙烯醇（以下简称PVA）的出现及其用途的发展，用PVA为基本原料已作为研制生产水溶性纤维的主要方法。日本于60年代初首次以PVA为主要原料进行工业化生产水溶性纤维，PVA水溶性纤维的出现，对世界服装形式的多样化，工业、农业和医疗卫生方面的某些特殊用途起了很大的推动作用，如造纸用品、高级绣花衣、日用装饰品，或用该纤维与其他纤维进行交织、混纺，在后处理中再把它溶解掉，使织物具有轻薄的独特风格，成为高档衣料。我国是生产PVA的大国，研究和生产PVA具有广阔的前景。国外研制和生产PVA水溶性纤维的方法及工艺路线有多种，归纳起来主要是采用低聚合度、低醇解度PVA为原料的工艺路线，但这类原料只能依赖进口，需花费大量外汇，我国生产的用于纺织、造纸的PVA聚合度较高，纺出的丝不易溶于水，给纺织、造纸行业用户使用带来困难。

本发明的目的在于提供一种适用国产PVA原料生产水溶性纤维的新工艺，以解决上述问题。

本发明水溶性纤维的生产工艺包括以下步骤：原料溶解、原液改性、一次过滤、脱泡、二次过滤、纺丝、热处理、切断、后处理、包装。

针对用现有原料PVA制出的纤维不易溶于水的问题，本发明采取的解决方案是将原料溶解后，对其原液进行改性，即通过化学方法将高分子PVA断裂成低分子PVA，使其聚合度由1800左右降到800-1400，从而使制成的纤维具有溶于不同温度水中的性质。

本发明的第二个技术关键是：经改性后的水溶性纤维原液虽然浓度高，但由于变成了低分子的东西，使原液的粘度大大降低，一般来讲，低分子的纺丝液临界喷出速度提高，且不易凝固，给纺织成型造成一定困难。对此，本发明采取的措施是改性的低分子PVA原液经一次过滤、脱泡、二次过滤制成纺丝液，通过控制纺丝液浓度为17-20%，粘度为50-100″解决可纺性问题，再经过热处理、切断，制成水溶性纤维半制品，进行后处理后包装成品。

水溶性纤维的后处理，湿法纺丝的维纶一般需要经过水洗、上油和干燥，由于水溶性纤维容易在热水中和干燥过程中溶胀，甚至溶解，不好通过，本发明采取了适合水溶性纤维后处理的工艺条件解决这一问题，水洗温度控制在40-70℃，干燥温度控制在40-120℃。

水溶性纤维成品的主要性能中，纤维的溶解温度及其尺寸稳定性是两个关键指标，它对于后纺加工，最终溶解处理，造纸用的粘合性起重要作用，下面提供其测试方法及结果。

（一）纺织用纤维溶解温度的测定：

测试仪器：2000ml烧杯、电炉、不锈钢测板温度计

测试条件：室温20-30℃

测试样品：从热处理冷却机后取样一束约1万d

测试方法：样品下系10g重铅锤（mg/d），上端夹在不锈钢测板上，长度为10cm（铅锤上沿至测板夹缝），65℃开始，以2℃/分的速度升温，收缩8%时的温度为R_p（即尺寸的稳定性），溶断时的温度为纤维溶解温度。

这种测定方法与国外测定方法相仿，测定时间短，利于生产控制。将同一束纤维用两种方法测定，结果基本相同，详见下表。