CN108486683B - 具有水溶性海相的pet/pva海岛纤维及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，由PET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%，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；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。本发明与传统的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PET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PET发生分解而无法熔融复合纺丝的问题。
Description
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PET/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，不能熔融加工。传统纤维成型只能是溶液纺丝，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PET/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PET/PVA海岛纤维，由PET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1.5～15dtex，断裂强度为2.0～6.2cN/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；
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；
融合方法是先将多元醇类或盐类化合物改性剂在去离子水溶解，再同抗氧化剂、润滑剂、聚乙烯醇混合均匀，干燥后得到改性的PVA切片，该PVA切片的熔点 180～190℃；熔程 175-195℃，热分解温度210℃～220℃。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，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 60 份；
多元醇类或盐类化合物改性剂 20份；
抗氧化剂 5份；
润滑剂 5份；
去离子水 30份。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，所述多元醇类或盐类化合物改性剂为醇胺、聚乙二醇、醋酸盐或磷酸盐中的一种或几种。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，所述抗氧化剂为苯胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，所述受阻酚类抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）或β-（3,5二叔丁基4-羟基-苯基）。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，所述润滑剂为硬脂酸钙或多官能团的脂肪酸复合酯。
一种生产权利要求1所述具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的工艺，包括如下步骤：
（一）、水溶性PVA母粒的制备
（1）、按相应重量份比例将聚乙烯醇加入到真空上料机中，并开启真空上料机；按照配比依次将多元醇类或盐类化合物改性剂、抗氧化剂、润滑剂以及去离子水注入真空上料机内；
（2）、开启真空上料机的加温阀门，升温至75℃～85℃，经立式锥形螺带混合机混炼80～90分钟；
（3）、混炼完毕后，进入螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机一区温度80℃～95℃；二区温度105℃～120℃；三区温度130℃～150℃；四区温度155℃～175℃；五区温度180℃～200℃，获得连续的丝条；
（4）、将挤出的丝条经风冷后进行切粒，获得3mm的颗粒；
本发明通过添加盐类化合物改性剂A和多元醇改性剂B对四种不同聚合度PVA（PVA1799，PVA1099，PVA0899，PVA0599）熔点、热分解温度、剪切流变性能、可纺性等的影响，优选出较佳的改性PVA体系，制了可熔融加工水溶性PVA树脂切片，初步实现了其稳定熔融纺丝。
所述的改性PVA原料的制备，是固体与液体的混合过程。可采用卧式螺带混合机或立式锥形螺带混合机等。结合前期实验实践，考虑混合料出料难易，本发明拟采用更优的立式锥形螺带混合机，并配置必要的雾式喷液装置、加热装置和真空上料机。该装备的螺带在混合过程中将物料从底部不断往上提升，雾式喷液装置可将液体均匀地喷洒在混合中的物料上从而确保物料充分混合，加热装置可促进PVA对改性剂的浸润、吸收，提高改性效果。可选择的设备参数如下：
RDS系列立式锥形螺带混合机技术参数
型号规格， m3 RDS-6 RDS-8
全容积， m3 6 8
工作容积， m3 3.6 4.8
功率， KW 22～30 30～37
改性PVA原料的输料，用真空上料机将粉粒料PVA输送到螺带混合机，用螺旋上料机将混合后的PVA改性料输送到单螺杆机料斗，增强生产连续性，减少人工劳动强度。
PVA与改性剂混合后，通过单螺杆挤出机造粒。单螺杆挤出机主要用于热塑性塑料的挤出，由传动、加料、机筒、螺杆、机头和口模等组成，具有结构简单，价格低的特点，对聚合物的剪切降解小，操作和工艺控制相对简单。挤出丝条经水冷切粒。
根据设计生产能力和改性PVA的特性，即：具一定吸水性或水溶性，熔体颗粒易粘连，采用螺杆直径120mm、长径比L/D＝20的单螺杆挤出机-水冷牵条切粒制备PVA切片，切粒机选用龙门式切粒机。下表为单螺杆挤出机主要技术参数：
型号 XJWP-120
螺杆直径（mm） φ120
螺杆长径(L/D) 20:1
螺杆最高转速(r/min) 45
电机功率 (kw) 110
最大生产能(kg/h) 700
（二）、海岛纤维的制备
（5）、将作为岛组分的PET原料以及作为海组分的水溶性PVA母粒分别通过螺杆挤出机进行熔融挤出；
（6）、将挤压熔融后的两种原料熔体分别送入熔体管道进行加热；二者的加热温度设置为当两种原料熔体分别经纺丝箱体内复合组件的分配管道接触后确保形成岛与海的标准，岛组分与海组分的热传递温度差设置为30℃～32℃；
（7）、将两种原料熔体分别送入纺丝箱体，经计量泵精确计量后挤出，分配到纺丝箱体内的复合组件中，经过复合组件内的分配管道将岛组分均匀分配到海组分中，由同一喷丝孔喷出，进行复合纺丝，得到以PET为岛组份，PVA为海组份的海岛型初生纤维；
（8）、将制得的海岛型初生纤维经拉伸和后整理，既可获得集束状的海岛纤维。
（三）、海岛纤维的后整理
（9）、将获得的海岛纤维进行冷却、牵伸、烘干、上油、网络等工序后，卷绕得到最终的海岛纤维成品。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的生产工艺，所述步骤（二）中，PET原料的熔体管道温度设置为290℃～295℃，PVA原料的熔体管道温度设置为145℃～160℃。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的生产工艺，所述步骤（二）中，经纺丝箱体内计量泵精确计量的岛组分体积百分比范围为60%～70%，海组分体积百分比范围为40%～30%。
上述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的生产工艺，其特征是：经热水处理可熔去海相，剩下岛相PET/PVA超细纤维，所述热水温度设置为90℃～100℃，浸泡时间为30秒～3分钟。
本发明具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维及其生产工艺的优点是：本发明通过分子复合和增塑，采用与PVA有互补结构的、环境友好的小分子化合物或低聚物，与PVA形成强氢键复合，削弱PVA自身分子内和分子间强氢键，抑制其结晶，降低其熔点，提高其热分解温度，获得大于60℃以上的热塑加工窗口，并加入其它加工助剂，实现PVA的热塑加工，通过螺杆挤出造粒，制备可熔融加工的PVA切片，为制备水减量海岛纤维提供关键材料。将改性后的聚乙烯醇用做海岛纤维的水溶性海相组分，采用热水溶解PVA海相，不存在有机溶剂的污染及水解产物回收再利用废碱液处理等问题。解决了传统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。产品在生产过程中，遵照执行《中华人民共和国清洁生产促进法》，以可生物降解的PVA及环境友好的改性剂为原料，制备复合超细纤维采用熔融加工方法生产，生产过程中无高温、高压工序和设备，无废水、废气、废渣的“三废”排放，对环境无影响，符合清洁生产的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明；
实施例1：
本实施例一种具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，由PET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%，海组分占纤维截面积的40%，海岛纤维的纤度为1.5～15dtex，断裂强度为2.0～6.2cN/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份；多元醇类或盐类化合物改性剂15份；抗氧化剂3份；润滑剂3份；去离子水25份；其中，多元醇类或盐类化合物改性剂为醇胺、聚乙二醇，抗氧化剂为苯胺类抗氧剂，润滑剂为硬脂酸钙。抗氧化剂的添加旨在减缓PVA的热降解和黄变的问题，润滑剂的添加旨在改善PVA的流动和成形性差的问题。
融合方法是先将多元醇类或盐类化合物改性剂在去离子水溶解，再同抗氧化剂、润滑剂、聚乙烯醇混合均匀，干燥后得到改性的PVA切片，该PVA切片的熔点 180℃；熔程175℃～195℃，热分解温度210℃。
本实施例生产具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的工艺，包括如下步骤：
（一）、水溶性PVA母粒的制备
（1）、按相应重量份比例将聚乙烯醇加入到真空上料机中，并开启真空上料机；按照配比依次将醇胺、聚乙二醇、苯胺类抗氧剂、硬脂酸钙以及去离子水注入真空上料机内；
（2）、开启真空上料机的加温阀门，升温至75℃，经立式锥形螺带混合机混炼80分钟；
（3）、混炼完毕后，进入螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机一区温度80℃；二区温度105℃；三区温度130℃；四区温度155℃；五区温度180℃，获得连续的丝条；
（4）、将挤出的丝条经风冷后进行切粒，获得3mm的颗粒；
（二）、海岛纤维的制备
（5）、将作为岛组分的PET原料以及作为海组分的水溶性PVA母粒分别通过螺杆挤出机进行熔融挤出；本实施例选择牌号为0899/B的PVA母粒，PET切片预结晶，结晶温度125℃，时间30min。结晶后进入干燥塔，干燥温度105℃，干燥时间8小时，PVA0899/B干燥温度105℃，干燥时间6小时。PET进入A螺杆，分区温度为一区230℃、二区250℃、三区260℃、四区270℃、五区280℃。PVA0899/B进入B螺杆，分区温度一区105℃、二区125℃、三区140℃、四区155℃、五区165℃。A螺杆挤出比例60%，B螺杆挤出比例40%。
（6）、将挤压熔融后的两种原料熔体分别送入熔体管道进行加热；二者的加热温度设置为当两种原料熔体分别经纺丝箱体内复合组件的分配管道接触后确保形成岛与海的标准，本实施例中，PET原料的熔体管道温度设置为295℃，PVA原料的熔体管道温度设置为145℃，岛组分与海组分的热传递温度差设置为30℃；由于PET的熔点为260度，所以当两种原料熔体接触的瞬间，PET与PVA之间不可避免的会发生热传递，PET将30℃的温度传递给PVA，PVA在瞬间会从145℃升高到180℃，进而瞬间融化达到纺丝的条件。本发明改性后的水溶性PVA与传统的PVA相比，由于降低了熔点，其在180℃即可融化，因此，不但确保了PVA海组分能够与高熔点的PET熔融复合纺丝，而且PVA的熔点距离其常规分解温度210℃较大，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PET发生分解而无法熔融复合纺丝的问题。
（7）、将两种原料熔体分别送入纺丝箱体，经计量泵精确计量后挤出，分配到纺丝箱体内的复合组件中，经过复合组件内的分配管道将岛组分均匀分配到海组分中，由同一喷丝孔喷出，进行复合纺丝，得到以PET为岛组份，PVA为海组份的海岛型初生纤维；本实施例中，经纺丝箱体内计量泵精确计量的岛组分体积百分比范围为60%，海组分体积百分比范围为40%。纺丝压力10 MPa。
（8）、将制得的海岛型初生纤维经拉伸和后整理，即可获得集束状的海岛纤维。如果将该海岛纤维浸入热水中，溶掉海岛纤维中的海相组分PVA，既可获得岛相纤维——束形态的PET超细纤维。本实施例中，热水温度设置为98℃，浸泡时间为1分钟，即可将海岛纤维中的海组分PVA完全溶解掉。
（三）、海岛纤维的后整理
（9）、将获得的海岛纤维进行冷却、牵伸、烘干、上油、网络等工序后，卷绕得到最终的海岛纤维成品。
实施例2：
本实施例与实施例1相同部分不再赘述，其不同之处在于：
本实施例一种具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，由PET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70%，海组分占纤维截面积的30%，海岛纤维的纤度为1.5～15dtex，断裂强度为2.0～6.2cN/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60份；多元醇类或盐类化合物改性剂20份；抗氧化剂5份；润滑剂5份；去离子水30份。其中，多元醇类或盐类化合物改性剂为醋酸盐或磷酸盐，抗氧化剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基），润滑剂为多官能团的脂肪酸复合酯。抗氧化剂的添加旨在减缓PVA的热降解和黄变的问题，润滑剂的添加旨在改善PVA的流动和成形性差的问题。
融合方法是先将多元醇类或盐类化合物改性剂在去离子水溶解，再同抗氧化剂、润滑剂、聚乙烯醇混合均匀，干燥后得到改性的PVA切片，该PVA切片的熔点 185℃；熔程175℃～195℃，热分解温度215℃。
本实施例生产具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的工艺，包括如下步骤：
（一）、水溶性PVA母粒的制备
（1）、按相应重量份比例将聚乙烯醇加入到真空上料机中，并开启真空上料机；按照配比依次将醋酸盐或磷酸盐、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）、官能团的脂肪酸复合酯以及去离子水注入真空上料机内；
（2）、开启真空上料机的加温阀门，升温至80℃，经立式锥形螺带混合机混炼85分钟；
（3）、混炼完毕后，进入螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机一区温度87℃；二区温度112℃；三区温度140℃；四区温度165℃；五区温度190℃，获得连续的丝条；
（4）、将挤出的丝条经风冷后进行切粒，获得3mm的颗粒；
（二）、海岛纤维的制备
（5）、将作为岛组分的PET原料以及作为海组分的水溶性PVA母粒分别通过螺杆挤出机进行熔融挤出；本实施例选择牌号为0899/B的PVA母粒，PET切片预结晶，结晶温度127℃，时间30min。结晶后进入干燥塔，干燥温度110℃，干燥时间7小时，PVA0899/B干燥温度108℃，干燥时间5小时。PET进入A螺杆，分区温度为一区233℃、二区252℃、三区263℃、四区272℃、五区283℃。PVA0899/B进入B螺杆，分区温度一区108℃、二区128℃、三区143℃、四区158℃、五区167℃。A螺杆挤出比例65%，B螺杆挤出比例35%。
（6）、将挤压熔融后的两种原料熔体分别送入熔体管道进行加热；二者的加热温度设置为当两种原料熔体分别经纺丝箱体内复合组件的分配管道接触后确保形成岛与海的标准，本实施例中，PET原料的熔体管道温度设置为292℃，PVA原料的熔体管道温度设置为153℃，岛组分与海组分的热传递温度差设置为32℃；由于PET的熔点为260度，所以当两种原料熔体接触的瞬间，PET与PVA之间不可避免的会发生热传递，PET将32℃的温度传递给PVA，PVA在瞬间会从153℃升高到185℃，进而瞬间融化达到纺丝的条件。本发明改性后的水溶性PVA与传统的PVA相比，由于降低了熔点，其在185℃即可融化，因此，不但确保了PVA海组分能够与高熔点的PET熔融复合纺丝，而且PVA的熔点距离其常规分解温度215℃较大，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PET发生分解而无法熔融复合纺丝的问题。
（7）、将两种原料熔体分别送入纺丝箱体，经计量泵精确计量后挤出，分配到纺丝箱体内的复合组件中，经过复合组件内的分配管道将岛组分均匀分配到海组分中，由同一喷丝孔喷出，进行复合纺丝，得到以PET为岛组份，PVA为海组份的海岛型初生纤维；本实施例中，经纺丝箱体内计量泵精确计量的岛组分体积百分比范围为70%，海组分体积百分比范围为30%。纺丝压力12 MPa。
（8）、将制得的海岛型初生纤维经拉伸和后整理，即可获得集束状的海岛纤维。
（三）、海岛纤维的后整理
（9）、将获得的海岛纤维进行冷却、牵伸、烘干、上油、网络等工序后，卷绕得到最终的海岛纤维成品。
实施例3：
本实施例与实施例1、2相同部分不再赘述，其不同之处在于：
本实施例一种具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，由PET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85%，海组分占纤维截面积的15%，海岛纤维的纤度为1.5～15dtex，断裂强度为2.0～6.2cN/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；多元醇类或盐类化合物改性剂25份；抗氧化剂7份；润滑剂7份；去离子水35 份；
其中，多元醇类或盐类化合物改性剂为聚乙二醇、醋酸盐，抗氧化剂为β-（3,5二叔丁基4-羟基-苯基），润滑剂为硬脂酸钙。抗氧化剂的添加旨在减缓PVA的热降解和黄变的问题，润滑剂的添加旨在改善PVA的流动和成形性差的问题。
融合方法是先将多元醇类或盐类化合物改性剂在去离子水溶解，再同抗氧化剂、润滑剂、聚乙烯醇混合均匀，干燥后得到改性的PVA切片，该PVA切片的熔点 190℃；熔程175℃～195℃，热分解温度220℃。
本实施例生产具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的工艺，包括如下步骤：
（一）、水溶性PVA母粒的制备
（1）、按相应重量份比例将聚乙烯醇加入到真空上料机中，并开启真空上料机；按照配比依次将聚乙二醇、醋酸盐、β-（3,5二叔丁基4-羟基-苯基）、硬脂酸钙以及去离子水注入真空上料机内；
（2）、开启真空上料机的加温阀门，升温至85℃，经立式锥形螺带混合机混炼90分钟；
（3）、混炼完毕后，进入螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机一区温度95℃；二区温度120℃；三区温度150℃；四区温度175℃；五区温度200℃，获得连续的丝条；
（4）、将挤出的丝条经风冷后进行切粒，获得3mm的颗粒；
（二）、海岛纤维的制备
（5）、将作为岛组分的PET原料以及作为海组分的水溶性PVA母粒分别通过螺杆挤出机进行熔融挤出；本实施例选择牌号为0899/B的PVA母粒，PET切片预结晶，结晶温度130度，时间30min。结晶后进入干燥塔，干燥温度115℃，干燥时间6小时。PVA0899/B干燥温度110℃，干燥时间4小时。PET进入A螺杆，分区温度为一区235℃、二区255℃、三区265℃、四区275℃、五区285℃。PVA0899/B进入B螺杆，分区温度一区110℃、二区130℃、三区145℃、四区160℃、五区170℃。A螺杆挤出比例65%，B螺杆挤出比例35%。
（6）、将挤压熔融后的两种原料熔体分别送入熔体管道进行加热；二者的加热温度设置为当两种原料熔体分别经纺丝箱体内复合组件的分配管道接触后确保形成岛与海的标准，本实施例中，PET原料的熔体管道温度设置为290℃，PVA原料的熔体管道温度设置为160℃，岛组分与海组分的热传递温度差设置为30℃；由于PET的熔点为260度，所以当两种原料熔体接触的瞬间，PET与PVA之间不可避免的会发生热传递，PET将30℃的温度传递给PVA，PVA在瞬间会从160℃升高到190℃，进而瞬间融化达到纺丝的条件。本发明改性后的水溶性PVA与传统的PVA相比，由于降低了熔点，其在190℃即可融化，因此，不但确保了PVA海组分能够与高熔点的PET熔融复合纺丝，而且PVA的熔点距离其常规分解温度220℃较大，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PET发生分解而无法熔融复合纺丝的问题。
（7）、将两种原料熔体分别送入纺丝箱体，经计量泵精确计量后挤出，分配到纺丝箱体内的复合组件中，经过复合组件内的分配管道将岛组分均匀分配到海组分中，由同一喷丝孔喷出，进行复合纺丝，得到以PET为岛组份，PVA为海组份的海岛型初生纤维；本实施例中，经纺丝箱体内计量泵精确计量的岛组分体积百分比范围为85%，海组分体积百分比范围为15%。纺丝压力15 MPa。
（8）、将制得的海岛型初生纤维经拉伸和后整理，即可获得集束状的海岛纤维。
（三）、海岛纤维的后整理
（9）、将获得的海岛纤维进行冷却、牵伸、烘干、上油、网络等工序后，卷绕得到最终的海岛纤维成品。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，其特征在于：由PET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1.5～15dtex，断裂强度为2.0～6.2cN/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 60 份；
多元醇类或盐类化合物改性剂 20份；
抗氧化剂 5份；
润滑剂 5份；
去离子水 30份；
融合方法是先将多元醇类或盐类化合物改性剂在去离子水溶解，再同抗氧化剂、润滑剂、聚乙烯醇混合均匀，干燥后得到改性的PVA母粒，该PVA母粒的熔点 180～190℃；熔程175-195℃，热分解温度210℃～220℃，所述多元醇类或盐类化合物改性剂为醇胺、聚乙二醇、醋酸盐或磷酸盐中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，其特征是：所述抗氧化剂为苯胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
3.根据权利要求1所述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维，其特征是：所述润滑剂为硬脂酸钙或多官能团的脂肪酸复合酯。
4.一种具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（一）、水溶性PVA母粒的制备
（1）、将60重量份聚乙烯醇加入到真空上料机中，并开启真空上料机；依次将20重量份多元醇类或盐类化合物改性剂、5重量份抗氧化剂、5重量份润滑剂以及30重量份去离子水注入真空上料机内，所述多元醇类或盐类化合物改性剂为醇胺、聚乙二醇、醋酸盐或磷酸盐中的一种或几种；
（2）、开启真空上料机的加温阀门，升温至75℃～85℃，经立式锥形螺带混合机混炼80～90分钟；
（3）、混炼完毕后，进入螺杆挤出机挤出造粒，螺杆挤出机一区温度80℃～95℃；二区温度105℃～120℃；三区温度130℃～150℃；四区温度155℃～175℃；五区温度180℃～200℃，获得连续的丝条；
（4）、将挤出的丝条经风冷后进行切粒，获得3mm的颗粒，该PVA母粒的熔点 180～190℃；熔程 175-195℃，热分解温度210℃～220℃；
（二）、海岛纤维的制备
（5）、将作为岛组分的PET原料以及作为海组分的水溶性PVA母粒分别通过螺杆挤出机进行熔融挤出；
（6）、将挤压熔融后的两种原料熔体分别送入熔体管道进行加热；二者的加热温度设置为当两种原料熔体分别经纺丝箱体内复合组件的分配管道接触后确保形成岛与海的标准，岛组分与海组分的热传递温度差设置为30℃～32℃，PET原料的熔体管道温度设置为290℃～295℃，PVA原料的熔体管道温度设置为145℃～160℃；
（7）、将两种原料熔体分别送入纺丝箱体，经计量泵精确计量后挤出，分配到纺丝箱体内的复合组件中，经过复合组件内的分配管道将岛组分均匀分配到海组分中，由同一喷丝孔喷出，进行复合纺丝，得到以PET为岛组份，PVA为海组份的海岛型初生纤维；
（8）、将制得的海岛型初生纤维经拉伸和后整理，即可获得集束状的海岛纤维；
（三）、海岛纤维的后整理
（9）、将获得的海岛纤维进行冷却、牵伸、烘干、上油、网络工序后，卷绕得到最终的海岛纤维成品。
5.根据权利要求4所述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的生产工艺，其特征是：所述步骤（二）中，经纺丝箱体内计量泵精确计量的岛组分体积百分比范围为60%～70%，海组分体积百分比范围为40%～30%。
6.根据权利要求4所述的具有水溶性海相的PET/PVA海岛纤维的生产工艺，其特征是：经热水处理可溶去海相，剩下岛相PET超细纤维，所述热水温度设置为90℃～100℃，浸泡时间为30秒～3分钟。
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