CN102704035A - 聚乙烯醇复合纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇复合纤维的制备方法。本发明在现有聚乙醇纤维的制备工艺的基础上，利用维尼纶的原有设备即可，通过引入水性聚氨酯作为填充材料，充分利用聚氨酯纤维高弹性的特点，并对工艺相关参数进行调整后使制备出的复合纤维弹性大大提高，其弹性伸长率达到100-150%，弹性回复率可达90-95%，较普通的聚乙烯醇纤维弹性大大提高，制备的织物明显较挺，不易起折皱及变形；并在纤维中添加纳米二氧化硅，具有抗菌、拒水、防紫外、防污等性能；添加的光催化活性分子在可见光、荧光灯照射下还具有分解有机污染物的特性。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇复合纤维的制备方法。
背景技术
聚乙烯醇纤维具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、保暖性好等优点，具有很好的应用前景，目前其主要制备方法为水系湿法纺丝工艺，比如在中国专利CN102433599A就公布了一种制备聚乙烯醇纤维的方法，但是依据上述方法制备的聚乙烯醇纤维耐热水性较差，湿态温度下超过110℃容易发生收缩和变形，由于其弹性差，制造的面料不够挺，容易出现折皱，难以制造高档服装。
发明内容
本发明目的是提供一种工艺简单、产品弹性好的聚乙烯醇复合纤维的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：包括以下步骤：
（1）、将质量浓度为21-23%的聚乙烯醇水溶液、固含量为20-25%的水性聚氨酯水溶液两种原料按照质量比1：0.3-0.5混合，然后加入占上述混合液总重量的0.2-0.4%的二苯甲酮、0.1-0.2%的纳米二氧化硅、0.1-0.2%的马来酸酐接枝相容剂、0.08-0.1%的表面活性剂，在搅拌机中充分搅拌，其搅拌转速为2200-2500转/分、搅拌温度为80±2℃、搅拌压力0.05-0.06MPa、搅拌时间为90-100分钟，搅拌后通过过滤器过滤得到纺丝原液，过滤压力为0.25-0.35 MPa；所述原料中的的聚乙烯醇的聚合度为1200-1400、聚氨酯数均分子量为50000-100000；
（2）、将步骤（1）过滤得到的纺丝原液在90-92℃下脱泡4-5小时，过滤后得到纺丝溶液备用；
（3）、将步骤（2）得到的纺丝溶液，在90-92℃保温，经调压罐调压后经过圆柱形喷丝板喷出，其中喷斯头孔数6000-8000、孔径0.06-0.07mm、吐出量为400-500ml/min；纺丝细流然后进入硫酸钠、硫酸锌凝固浴溶液中，其中硫酸钠浓度为380-390g/L、硫酸锌浓度为6-8 g/L，凝固浴温度为40-42℃，凝固浴中铁离子含量小于10mg/kg、铜离子含量24-26 mg/kg（保持透明度）；然后在350-360g/L浓度的硫酸钠溶液中控温92-94℃湿热拉伸1.6-1.8倍，干燥后在210-220℃下干热拉伸2-2.5倍，并在220-230℃热定型5-6分钟制得初品纤维；
（4）将步骤（3）制得的初品纤维进入缩醛浴进行缩醛化，缩醛浴组成：甲醛32-34g/L、硫酸310-315 g/L、硫酸钠210-215 g/L，醛化温度68-72℃、时间20-25分钟；然后经过水洗、上油、开松、干燥即得到复合纤维。
所述的步骤（1）中表面活性剂为OP-10、马来酸酐接枝相容剂为接枝马来酸酐的聚乙烯。
本发明工艺简单、设备要求低、操作方便，即在现有聚乙醇纤维的制备工艺的基础上，利用维尼纶的原有设备即可，通过引入水性聚氨酯作为填充材料，充分利用聚氨酯纤维高弹性的特点，并对工艺相关参数进行调整后使制备出的复合纤维弹性大大提高，其弹性伸长率达到100-150%，弹性回复率可达90-95%；同时在纤维中引入了纳米二氧化硅，利用其在聚氨酯中良好的分散性能，充分发挥纳米材料抗菌、拒水、防紫外、防污等独特功能；纤维中同时含有的光催化活性分子二苯甲酮使纤维材料在可见光、荧光灯照射下具有分解有机污染物的特性，具有即时除污、节约能源的优点。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种聚乙烯醇复合纤维的制备方法，其工艺步骤为：
（1）、将质量浓度为21%的聚乙烯醇水溶液、固含量为20%的水性聚氨酯水溶液两种原料按照质量比1：0.3混合，然后加入占上述混合液总重量的0.2%的二苯甲酮、0.1%的纳米二氧化硅、0.1%的接枝马来酸酐的聚乙烯、0.08%的OP-10表面活性剂，在搅拌机中充分搅拌，其搅拌转速为2200转/分、搅拌温度为78℃、搅拌压力0.05MPa、搅拌时间为90分钟，搅拌后通过过滤器过滤得到纺丝原液，过滤压力为0.25 MPa；所述原料中的的聚乙烯醇的聚合度为1200、聚氨酯数均分子量为50000；
（2）、将步骤（1）过滤得到的纺丝原液在90℃下脱泡4小时，过滤后得到纺丝溶液备用；
（3）、将步骤（2）得到的纺丝溶液，在90℃保温，经调压罐调压后经过圆柱形喷丝板喷出，其中喷斯头孔数6000、孔径0.06mm、吐出量为400ml/min；纺丝细流然后进入硫酸钠、硫酸锌混合凝固浴溶液中，其中硫酸钠浓度为380g/L、硫酸锌浓度为6 g/L，凝固浴温度为40℃，凝固浴中铁离子含量为8mg/kg、铜离子含量24 mg/kg；然后在350g/L浓度的硫酸钠溶液中控温92℃湿热拉伸1.6倍，干燥后在210-220℃下干热拉伸2倍，并在220℃热定型5分钟制得初品纤维；
（4）将步骤（3）制得的初品纤维进入缩醛浴进行缩醛化，缩醛浴组成：甲醛32g/L、硫酸310 g/L、硫酸钠210 g/L，醛化温度68℃、时间20分钟；然后经过水洗、上油、开松、干燥即得到复合纤维。
实施例2
一种聚乙烯醇复合纤维的制备方法，其工艺步骤为：
（1）、将质量浓度为23%的聚乙烯醇水溶液、固含量为25%的水性聚氨酯水溶液两种原料按照质量比1：0.5混合，然后加入占上述混合液总重量的0.4%的二苯甲酮、0.2%的纳米二氧化硅、0.2%的接枝马来酸酐的聚乙烯、0.1%的OP-10表面活性剂，在搅拌机中充分搅拌，其搅拌转速为2500转/分、搅拌温度为82℃、搅拌压力0.06MPa、搅拌时间为100分钟，搅拌后通过过滤器过滤得到纺丝原液，过滤压力为0.35 MPa；所述原料中的的聚乙烯醇的聚合度为1400、聚氨酯数均分子量为100000；
（2）、将步骤（1）过滤得到的纺丝原液在92℃下脱泡5小时，过滤后得到纺丝溶液备用；
（3）、将步骤（2）得到的纺丝溶液，在92℃保温，经调压罐调压后经过圆柱形喷丝板喷出，其中喷斯头孔数8000、孔径0.07mm、吐出量为500ml/min；纺丝细流然后进入硫酸钠、硫酸锌凝固浴溶液中，其中硫酸钠浓度为390g/L、硫酸锌浓度为8 g/L，凝固浴温度为42℃，凝固浴中铁离子含量为6mg/kg、铜离子含量26 mg/kg（保持透明度）；然后在360g/L浓度的硫酸钠溶液中控温94℃湿热拉伸1.8倍，干燥后在220℃下干热拉伸2.5倍，并在230℃热定型6分钟制得初品纤维；
（4）将步骤（3）制得的初品纤维进入缩醛浴进行缩醛化，缩醛浴组成：甲醛34g/L、硫酸315 g/L、硫酸钠215 g/L，醛化温度72℃、时间25分钟；然后经过水洗、上油、开松、干燥即得到复合纤维。
实施例3
（1）、将质量浓度为22%的聚乙烯醇水溶液、固含量为25%的水性聚氨酯水溶液两种原料按照质量比1：0.4混合，然后加入占上述混合液总重量的0.4%的二苯甲酮、0.1%的纳米二氧化硅、0.1%的马来酸酐接枝相容剂、0.1%的表面活性剂，在搅拌机中充分搅拌，其搅拌转速为2500转/分、搅拌温度为82℃、搅拌压力0.05MPa、搅拌时间为100分钟，搅拌后通过过滤器过滤得到纺丝原液，过滤压力为0.25 MPa；所述原料中的的聚乙烯醇的聚合度为1400、聚氨酯数均分子量为50000；
（2）、将步骤（1）过滤得到的纺丝原液在92℃下脱泡4小时，过滤后得到纺丝溶液备用；
（3）、将步骤（2）得到的纺丝溶液，在92℃保温，经调压罐调压后经过圆柱形喷丝板喷出，其中喷斯头孔数6000、孔径0.07mm、吐出量为500ml/min；纺丝细流然后进入硫酸钠、硫酸锌凝固浴溶液中，其中硫酸钠浓度为380-390g/L、硫酸锌浓度为8 g/L，凝固浴温度为42℃，凝固浴中铁离子含量为5mg/kg、铜离子含量24 mg/kg（保持透明度）；然后在360g/L浓度的硫酸钠溶液中控温94℃湿热拉伸1.6倍，干燥后在220℃下干热拉伸2倍，并在230℃热定型6分钟制得初品纤维；
（4）将步骤（3）制得的初品纤维进入缩醛浴进行缩醛化，缩醛浴组成：甲醛32g/L、硫酸315 g/L、硫酸钠210 g/L，醛化温度72℃、时间25分钟；然后经过水洗、上油、开松、干燥即得到复合纤维。
将实施例1-3制备的复合纤维，经实验测量，其弹性伸长率达到100-150%，弹性回复率可达90-95%，较普通的聚乙烯醇纤维弹性大大提高，制备的织物明显较挺，不易起折皱及变形，而且具有抗菌、拒水、防紫外、防污等性能，在可见光、荧光灯照射下还具有分解有机污染物的特性。
Claims (2)
1.一种聚乙烯醇复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将质量浓度为21-23%的聚乙烯醇水溶液、固含量为20-25%的水性聚氨酯水溶液的两种原料按照质量比1：0.3-0.5混合，然后加入占上述混合液总重量的0.2-0.4%的二苯甲酮、0.1-0.2%的纳米二氧化硅、0.1-0.2%的马来酸酐接枝相容剂、0.08-0.1%的表面活性剂，在搅拌机中充分搅拌，其搅拌转速为2200-2500转/分、搅拌温度为80±2℃、搅拌压力0.05-0.06MPa、搅拌时间为90-100分钟，搅拌后通过过滤器过滤得到纺丝原液，过滤压力为0.25-0.35 MPa；所述原料中的聚乙烯醇的聚合度为1200-1400、聚氨酯数均分子量为50000-100000；
（2）、将步骤（1）过滤得到的纺丝原液在90-92℃下脱泡4-5小时，过滤后得到纺丝溶液备用；
（3）、将步骤（2）得到的纺丝溶液，在90-92℃保温，经调压罐调压后经过圆柱形喷丝板喷出，其中喷斯头孔数6000-8000、孔径0.06-0.07mm、吐出量为400-500ml/min；纺丝细流然后进入硫酸钠、硫酸锌混合凝固浴溶液中，其中硫酸钠浓度为380-390g/L、硫酸锌浓度为6-8 g/L，凝固浴温度为40-42℃，凝固浴中铁离子含量小于10mg/kg、铜离子含量24-26 mg/kg；然后在350-360g/L浓度的硫酸钠溶液中控温92-94℃湿热拉伸1.6-1.8倍，干燥后在210-220℃下干热拉伸2-2.5倍，并在220-230℃热定型5-6分钟制得初品纤维；
（4）将步骤（3）制得的初品纤维进入缩醛浴进行缩醛化，缩醛浴组成：甲醛32-34g/L、硫酸310-315 g/L、硫酸钠210-215 g/L，醛化温度68-72℃、时间20-25分钟；然后经过水洗、上油、开松、干燥即得到复合纤维。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇复合纤维的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中表面活性剂为OP-10、马来酸酐接枝相容剂为接枝马来酸酐的聚乙烯。
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