CN1175135C - 不起毛的抹布 - Google Patents

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Abstract

本发明的不起毛抹布是由聚乙烯醇基长纤维无纺织物制成的，所述长纤维的粘均聚合度为200到700，熔点为160到230℃，该抹布不仅展现出极好的不起毛特性，而且具有对水的高润湿性，这些润湿性例如吸水性、亲水性和溶胀性。

Description

不起毛的抹布
发明领域
本发明涉及一种不起毛的抹布，该抹布是由热塑性聚丙烯醇基长纤维无纺织物制成的。
发明背景
洁净室中用于擦拭液体等物或打扫洁净室的墙壁或地板时使用的抹布需要高度不起毛，即很少产生抹布材料的细尘埃或细绒毛，并具有良好的吸水性、良好的吸油性和良好的柔韧性，即易于松散地覆盖或沿循待清洁的诸如墙壁、地板的物件的轮廓。
为了最大限度地减少起毛，抹布必需不能产生尘埃和从抹布上落下微小的纤维。具体是，应当防止微小纤维从切割面或其周边脱落下来，所述切割面是在通过切割片材制造抹布的过程中形成的。为达到该目的，重要的是，优选利用所谓的纺粘法由长纤维生产无纺纤维，在所述纺粘法中，对热塑性聚合物进行熔纺，使合成的长纤维直接形成无纺织物。
目前，业已利用了主要由纤维素纤维制成的无纺织物制造了许多洁净房间中使用的抹布。尽管纤维素纤维是具有高水吸收率的适当原材料，但是这些纤维不是热塑性的，因此不适合对其使用熔纺法。通过将纤维热熔解在一起能防止由热塑性聚合物制得的纤维从无纺织物上脱落下来。然而，该技术不适用于纤维素纤维。
业已将聚酯纤维等作为热塑性纤维。然而，由于聚酯纤维等纤维吸水率低，因此必需通过处理使这些纤维变成亲水性的。即使通过处理提高了吸水率，但是由这些受过亲水处理的纤维制成的抹布带来了另一个问题：当擦拭有机溶剂等物时，会增加从抹布中洗脱的物质量。
发明的公开内容
本发明的一个目的是提供一种不起毛的抹布，它能展示出对水的高润湿性，该润湿性用吸水率、亲水性和溶胀性表示。
根据本发明，通过利用熔纺法生产纺粘无纺纤维过程中使用的生产技术，由基于聚乙烯醇的无纺织物产生不起毛的抹布，所述无纺织物展现出对水的高度润湿性，该润湿性由吸水率、亲水性和溶胀性表示，所述抹布表现出极好的亲水性。
更准确地说，本发明的不起毛抹布是由基于聚乙烯醇的长纤维无纺织物制成的，所述长纤维的粘均聚合度为200到700，熔点为160到230℃。
实施本发明的最佳方式
根据本发明，作为利用基于聚乙烯醇的长纤维制成无纺织物的原材料的聚乙烯醇包括：除乙烯醇均聚物外，通过共聚作用、末端改性、或聚合反应后的补充反应引入的具有另一个官能团的改性聚乙烯醇。
适于在本发明中使用的聚乙烯醇(此后不时仅称为“PVA”)的粘均聚合度为200到700，优选为230到600，更为优选为250到500。当粘均聚合度低于200时，聚乙烯醇不能表现出足够的可纺性，从而不能将聚合物制成纤维。当粘均聚合物高于700时，熔融粘度变得太高，以致于不能稳定地从纺丝头挤出聚合物。
可依照JIS-K6726测量PVA的聚合度(P)。准确地说，在30℃的水中将PVA完全再皂化并纯化以测量特性粘度[η](dl/g)。根据以下公式由所测的特性粘度[η]计算PVA的聚合度(P)：
P＝([η]×103/8.29)(1/0.62)
当聚合度位于以上范围内时，就能完全达到本发明的效果。
优选地，本发明所使用的PVA的皂化度为90到99.99mol％，更为优选为93到99.98mol％，进一步优选为94到99.97％，最优选是95到99.96％。当皂化度低于90％mol％时，PVA的热稳定性差，这导致PVA发生热分解或凝胶作用，由此难于将PVA有效地熔纺成纤维。另外，当PVA的皂化度高于99.99mol％时，难于以稳定方式进行生产。因此，作为结果也难于稳定地形成PVA，也就不能获得令人满意的长纤维无纺织物。进一步说，由于吸水率降低，由这些PVA纤维制成的抹布不能展示出抹布所需要的令人满意的性质。
本发明所使用的PVA的熔点(Tm)为160到230℃，优选为170到227℃，更为优选为180到220℃。当熔点低于160℃时，PVA表现出低的可结晶性，由此PVA纤维以及由其制成的无纺织物在机械强度方面变差。一些情况下，PVA不具备足以进行熔纺所需的可纺性，并引起严重的热分解，从而不能形成无纺织物。另外，由这些PVA制得的无纺织物会产生许多绒毛或细绒，其不能展示出令人满意的作为抹布的性质。当熔点高于230℃时，PVA的熔纺温度必需升高以保证适当的熔融粘度。由于熔纺温度非常接近于PVA的分解温度，因此难于稳定地对PVA进行熔纺和稳定地生产无纺织物。
PVA的熔点是指PVA吸热曲线的峰值温度，该吸热曲线是利用差示扫描量热器(DSC)通过以下方式测得的：在氮气的气氛中以10℃/min的升温速度将样品加热到250℃，将其冷却到室温，再次以10℃/min的升温速度将其加热到250℃。
通过皂化对应于乙烯酯聚合物的乙烯酯单元制造PVA。形成乙烯酯单元的乙烯单体可包括：甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、和柯赫酸乙烯酯。在这些乙烯单体中，醋酸乙烯酯是优选的。
如上所述，根据本发明制造PVA基长纤维聚合物既可以是PVA均聚物，也可以是引入了共聚单元的改性PVA。其中，考虑到熔纺性和纤维性质，具有共聚单元的改性PVA是优选的。可共聚单体的例子包括：a-烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、和1-已烯；丙烯酸及其丙烯酸盐；丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丙基酯、和丙烯酸i-丙基酯；甲基丙烯酸及其甲基丙烯酸盐；甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸n-丙酯、和甲基丙烯酸i-丙酯；丙烯酰胺；丙烯酰胺的衍生物，诸如N-甲基丙烯酰胺和N-乙基丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺的衍生物，例如N-甲基甲基丙烯酰胺和N-乙基甲基丙烯酰胺；乙烯基醚，例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、n-丙基乙烯基醚、i-丙基乙烯基醚、和n-丁基乙烯基醚；含羟基的乙烯基醚，例如乙二醇乙烯醚、1，3-丙二醇乙烯醚、和1，4-丁二醇乙烯醚；烯丙醚，例如乙酸烯丙醚、丙基烯丙醚、丁基烯丙醚、和已基烯丙醚；含氧化烯烃的单体；乙烯基甲硅烷化合物，诸如乙烯基三甲氧基硅烷；醋酸异丙烯酯；含羟基的a-烯烃，例如3-丁烯-1-醇，4-戊烯-1-醇，5-己烯-1-醇，7-辛烯-1-醇，9-癸烯-1-醇，和3-甲基-3-丁烯-1-醇；N-乙烯胺，例如N-乙烯甲酰胺，N-乙烯乙酰胺，和N-乙烯吡咯烷酮；具有羧酸的单体，它是由富马酸、马来酸、衣康酸、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、1，2，4-苯三酸酐和衣康酸酐衍生出来的；具有磺酸基的单体，其是由乙二磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯磺酸、和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸衍生出来的；以及具有阳离子基团的单体，它们是由乙烯氧基乙基三甲基氯化铵、乙烯氧基丁基三甲基氯化铵、乙烯氧基乙基二甲基胺、乙烯氧基甲基二乙基胺、N-丙烯酰胺基甲基三甲基氯化铵、N-丙烯酰胺基乙基三甲基氯化铵、N-丙烯酰胺基二甲基胺、烯丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯基三甲基氯化铵、二甲基烯丙基胺、烯丙基乙基胺以及它们的衍生物。改性PVA中共聚单体的含量通常为25mol％或更低。
在这些单体中，鉴于易得性，优选的是：a-烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯和1-已烯；乙烯醚，例如甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、n-丙基乙烯醚，i-丙基乙烯醚和n-丁基乙烯醚；含羟基的乙烯醚，例如乙二醇乙烯醚，1，3-丙二醇乙烯醚和1，4-丁二醇乙烯醚；烯丙醚，例如乙酸烯丙酯，  丙基烯丙醚、丁基烯丙醚和已基烯丙醚；N-乙烯酰胺，例如N-乙烯甲酰胺，N-乙烯乙酰胺和N-乙烯吡咯烷酮；含氧化烯烃的单体；以及含羟基的a-烯烃，例如3-丁基-1-醇，4-戊烯-1-醇，7-辛烯-1-醇，9-癸烯-1-醇和3-甲基-3-丁基-1-醇。
另外，考虑到共聚能力、熔纺性和诸如吸水率和溶胀性的纤维对水的高润湿性，优选的是具有4或更少碳原子的a-烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯和异丁烯；乙烯醚，例如甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、n-丙基乙烯醚，i-丙基乙烯醚和n-丁基乙烯醚；N-乙烯酰胺，例如N-乙烯甲酰胺，N-乙烯乙酰胺和N-乙烯吡咯烷酮。优选地，由具有4个或更少碳原子的a-烯烃衍生出来的结构单元，乙烯醚和N-乙烯酰胺优选，以0.1到20mol％的量存在于PVA中，更为优选为1到15mol％。
由于具有乙烯单元的改性PVA增强了纤维特性，因此特别优选的是，改性PVA所含乙烯单元的量为3到20mol％，优选为5到18mol％。
可利用公知方法制造本发明所使用的PVA，这些方法例如本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。在这些方法中，通常使用本体聚合和溶液聚合，本体聚合无需溶剂，而溶液聚合需要诸如乙醇的溶剂。溶液聚合中所用的乙醇的例子为低级醇，例如甲醇、乙醇和丙醇。共聚反应的引发剂可以是公知的偶氮或过氧化物引发剂，例如a，a’-偶氮二异丁腈，2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，过氧化苯酰和n-丙基过氧化碳酸盐。不具体限制聚合温度，适当的是0到200℃。
依照本发明，制造无纺织物抹布的PVA优选地包括0.00001到0.05质量份的碱金属离子(B)，更为优选为0.00005到0.04质量份，进一步优选为0.0001到0.03质量份，最优选为0.0002到0.02质量份，其以PVA的质量份100为基础，以钠离子为单位。碱金属离子含量低于0.00001质量份的PVA难于进行工业化生产。当碱金属离子含量超过0.05质量份时，PVA倾向于在熔纺过程中发生热分解或凝胶作用，从而不能制造出令人满意的无纺织物。另外，随着从无纺织物洗脱出来的金属离子的量增加，从而致使无纺织物抹布不能用到洁净室中。碱金属离子的例子包括钾离子和钠离子。
并不具体限制将指定量的碱金属离子(B)引入到PVA中的方法。例如，可在聚合反应后将含碱金属离子的化合物加到PVA中。可以选择的是，可在存在作为皂化催化剂的包含碱金属离子的碱性物质的溶液中皂化乙烯醚聚合物，以便将碱金属离子引入到PVA中，接着利用洗涤液洗涤作为皂化产物的PVA，以便控制碱金属离子含量。后面的方法是优选的。可通过原子吸收法检测碱金属离子含量。
用在皂化催化剂的碱性物质例子包括氢氧化钾和氢氧化钠。优选地作为皂化催化剂的碱性物质用量为每摩尔乙烯醚单元0.004到0.5摩尔，更为优选是0.005到0.05摩尔。在皂化反应的开始阶段要立即加入全部皂化催化剂，或在皂化反应过程中分几部分加入皂化催化剂。
皂化反应的溶剂例子可包括甲醇、醋酸甲酯、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺。在这些溶剂中，优选的是甲醇，更为优选的是含水量为0.001到1质量％的甲醇，进一步优选的是含水量为0.003到0.9质量％的甲醇，最优选的是含水量为0.005到0.8质量％的甲醇。洗涤液的例子包括甲醇、乙酸、乙酸甲酯、乙酸乙酯、已烷、水等。在这些洗涤剂中，优选的是甲醇，醋酸甲酯、水和它们的混合物。
并不具体限制所用的洗涤液量，只要PVA中碱金属离子的含量(B)能满足上述范围，但以PVA的质量份为100为基础时，其优选为300到10000质量份，更为优选为500到5000质量份。洗涤温度优选为5到80℃，更为优选为20到70℃，洗涤时间优选为20分钟到100小时，更为优选为1到50小时。
本发明所使用的PVA(A)可包括一种酸(C)，该酸的酸根的pKa在25℃时为5.0或更小，由下式确定比值a：
a＝(PVA中的酸(C)含量(质量％))/(PVA中破金属离子(B)的含量(质量％))，
酸的量使比值a优选为0.01到1，更为优选为0.03到0.8，最优选为0.05到0.6。在上式中，可通过中和滴定测量酸(C)的含量，并用乙酸形式表示。用下式定义术语pKa：
pKa＝-logKa
其中Ka是酸的离解常数。
当酸(C)的酸根的pKa超过5.0或当酸(C)含量不能使a值为0.01到1时，PVA倾向于受到严重分解、凝胶并破坏纺粘无纺织物的生产，由此不能稳定地形成纤维。在25℃下酸根的pKa为5.0或更低的酸(C)的例子包括：乙酸、磷酸和磷酸二氢钠。
并不具体限定将指定量的酸(C)引入到PVA中的方法。例如，可将通过在溶剂中皂化乙烯醚聚合物而获得的PVA与酸(C)混和，然后用洗涤液洗涤以便将酸(C)含量调整到上面所指定的范围。可以选择的是，可在PVA的造粒过程中通过用含酸(C)的溶剂处理干燥的PVA或将指定量的酸(C)加到PVA中来实施酸引入。
可利用甲醇从PVA中提取酸(C)来确定PVA中酸(C)的含量，用氢氧化钠的水溶液对甲醇提取液进行中和滴定。
如果需要，PVA可进一步包括各种添加剂，例如诸如铜化合物的稳定剂、着色剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、阻燃剂、塑化剂、润滑剂和结晶抑制剂，除非添加这些添加剂会不利地影响本发明的目的和效果。既可以在聚合反应过程中也可以在后续步骤中向PVA加入添加剂。特别是，添加例如有机稳定剂(例如受阻酚)、卤化铜化合物(例如碘化铜)以及卤化碱金属化合物(诸如碘化钾)的热稳定剂胜于提高纤维形成过程中的熔体保压(melt-dwelling)稳定性。
另外，如果需要可在聚合反应或在后续步骤中向PVA加入量为0.05到10质量％、平均粒径为0.05到5μm的细颗粒。并不具体限定所加入的细颗粒，例如它们可包括硅、铝、氧化钛、碳酸钙、硫酸钡等惰性细颗粒。这些细颗粒可以单独使用，也可以两种或多种结合使用。在这些细颗粒中，由于平均粒径为0.02到1μm的无机细颗粒能提高可纺性和拉伸特性，因此它们是特别优选的。
下面将描述依照本发明生产用作不起毛抹布的由PVA长纤维制成的无纺织物的工艺。依照本发明利用生产纺粘无纺织物过程中采用的方法高效地生产由长纤维制成的无纺织物，在所采用的方法中，由熔纺纤维直接形成无纺织物。
更准确地说，在挤出机内对PVA进行熔融捏合后，将熔融的聚合物导入喷丝头并将其挤出纺丝头，同时计量它的流速。利用冷却装置冷却所挤出的单纱(strand)，然后利用具有喷气嘴的吸气器通过喷射气流以与1000到6000m/min的牵引速度相对应的速度使单纱变细，由此将单纱厚度缩减到理想细度。然后，破开单纱并使其沉积到移动着的凝聚面上以形成无纺织物纤维网。接着，局部挤压纤维网并将纤维网绕到辊子上，以获得PVA基的长纤维无纺织物。
在依照本发明的无纺织物的生产过程中，需要将熔纺PVA的喷丝头温度定到Tm+10℃到Tm+80℃的范围内，其中Tm表示聚合物的熔点。当喷丝头温度低于Tm+10℃时，聚合物的熔融粘度太高，就会形成对纺纱和喷气拉伸的阻力。当喷丝头温度高于Tm+80℃时，PVA受到热分解，由此不能稳定地对聚合物纺纱。
此处所指的PVA的熔点Tm表示通过差动扫描量热器(DSC)观测的主吸热峰的峰值温度，例如所述量热器是从Mettler公司购得的TA3000。
在本发明中，重要的是利用具有喷气嘴的吸气器通过空气喷射以与1000到6000m/min的牵引速度相对应的速度使挤出的单纱变细。根据被挤过纺丝嘴的熔融聚合物的熔融粘度、挤出速率、纺丝嘴温度和冷却条件等选择吸气器对单纱的牵引条件。如果牵引速度低于1000m/min，所挤出的单纱的冷却和固化就会很慢，以致相邻的单纱可能会熔合在一起。另外，由于定向延迟和结晶作用，生产出的无纺织物会很粗糙，其机械强度也很差。当牵引速率高于6000m/min时，由于速度太高，其超过了它们的可纺性和拉伸特性，因此挤出的单纱会断裂，以致阻止了无纺织物的稳定生产。
在本发明中，局部热压PVA基无纺织物纤维网，以便将纤维熔合在一起，由此使纤维网保持它们的形状。更准确地说，使纤维网通过上面有凸纹花纹的热金属辊和热平滑辊之间。这能局部地热压长纤维，使它们熔合在一起，由此能保持无纺织物的形状。可依据需要适当地选择上述热熔合步骤中采用的加热辊温度、热压力、处理速度、凸纹花纹等。
根据本发明构成无纺织物的基于PVA的长纤维是亲水的，从而在水存在时能明显降低纤维的熔点。基于该原因，在热熔合步骤前通过向纤维网加水可降低热辊温度。
如果纺粘无纺织物由于具有高水溶性而不适合作为抹布，则可对无纺织物进行热处理以控制水溶性。这是因为热处理能促进形成纤维的树脂的结晶作用。既可在无纺织物的生产过程中也可在织物绕到辊子上之后进行热处理。
另外，可利用热空气、加热板或热辊通过任何适当的方法对无纺织物进行热处理，只要能避免将织物直接暴露于水中、例如避免将织物浸到水浴中就可以。
优选地，当在20℃下测量1分钟时，本发明所使用的PVA基长纤维无纺织物展示出2cm或更长的吸水长度，更为优选是2.5cm或更长，进一步优选为3cm或更长，最优选是3.5cm或更长。当吸水长度小于2cm时，吸水率很差，就其功能来说该无纺织物不适合用作抹布。
根据JISL 1018-70“针织物测试方法”(吸水率测试方法B(Byreck法)，KRT，第411-2号)测量无纺织物的吸水长度。准确地说，从其底部托着2.5cm×17cm的无纺织物样本将其从底部浸到墨水(墨/水＝1/5)中1cm，并保持1分钟，测量由于毛细作用吸入的水高度。
由此，通过适当选择PVA和无纺织物的生产条件，可依照要求，为本发明的不起毛抹布提供希望水平的吸水率和韧性。
依照本发明的抹布的重要特征在于：抹布是由PVA基长纤维无纺织物制造的，所述长纤维是通过熔纺法制造的，其展现出合理的亲水性和不起毛特性。因此，在本发明中，不具体限制如下内容：长纤维的细度和横截面形状，无纺织物的基重，诸如拉伸长度、抗张强度、撕裂强度的机械特性，诸如厚度和蓬松度的结构，以及诸如柔性的其它特性，可根据本领域通常采用的范围对它们进行适当选择。
示例
通过参照以下示例将更详细地描述本发明。然而，这些示例仅是说明性的，不打算用它们限制本发明。在以下示例和比较例中，通过以下方法测量各个特性和特征，除非另行指定，“份数”和“％”分别表示“质量份数”和“质量％”。
1、PVA的分析
除非另有指定，由JIS K 6726中描述的方法分析PVA。
利用500MHZ的1H NMR(JEOL GX-500)测量改性聚乙烯酯或改性PVA的改性度。
利用原子吸收法测量碱金属离子含量。
2.熔点
用PVA的吸热曲线的峰值温度表示PVA的熔点，所述吸热曲线是通过以下步骤利用差动扫描量热器(从Mettler公司购得的TA3000)测得的：在氮气的气氛中以10℃/min的升温速度将样品加热到250℃，并冷却到室温，再以10℃/min的升温速度将样品加热到250℃。
3.可塑性
目视并通过触摸观察熔纺状态和所得到的无纺织物，根据以下等级对它们进行评价：
A：优；B：良好；C略差；和D：差。
4.基重和厚度
根据JIS L 1906“由长丝纱线制造的无纺织物的测试方法”测量无纺织物的基重和厚度。
5.韧性
依照JIS L 1906“由长丝纱线制造的无纺织物的测试方法”测量无纺织物的基重和厚度。
6.吸水长度
根据JIS L 1018-70“针织物的测试方法”(吸水率测试方法B(Byreck法)，KRT，第411-2号)测量无纺织物的吸水长度。
即，从其底部托着将2.5cm×17cm的无纺织物样本从其底部浸入到墨水(墨/水＝1/5)中1cm，并保持1分钟，测量由于毛细作用吸收的水高度。
7.保水性
彻底干燥后，将20cm×20cm精确称重后的无纺织物浸入到20℃下的50cc纯水中5分钟。然后，从水中取出无纺织物，并使其在水面上方保持30秒。当水不再从无纺织物上滴下时，测量无纺织物的总重，计算保水率。
8.未擦量
将1克蒸馏水放置到直径为9cm的表面皿中。将5cm×5cm的无纺织物浸入蒸馏水中5秒钟，并从其上移走织物，测量留在表面皿内的水量。
9.细绒或绒毛的脱落
用直径为7cm的圆形尿烷片成圈地摩擦15cm×15cm的无纺织物10次(每次摩擦顺时针一次，然后逆时针一次)。肉眼观察由织物脱落的纤维量。将结果分成5个等级：1到5，其中1表示严重脱落，而5表示基本上没有脱落。
10.水中无纺织物的不起毛特性
将20cm×20cm的无纺织物浸到烧瓶内20℃下的500cc纯水中。将烧瓶横躺并上下摇晃100次。此后，肉眼观察水中的绒毛量。将结果分成5个等级：1到5，其中1表示形成严重绒毛，而5表示基本上没有形成绒毛。
乙烯改性PVA的生产
将29.0kg乙酸乙烯酯和31.0kg甲醇装到100升压力反应器中，所述反应器设有搅拌器、氮气入口、乙烯入口和引发剂入口。将反应器的内容物加热到60℃后，通过使氮气沸腾，用氮气吹扫反应系统30分钟。将乙烯导入到反应器，直到内部压强达到5.9kg/cm2(5.8×105)为止。
单独准备2.8g/l的2，2’-偶氮二(4-甲氧基-2，4-二甲基丁基氰)(AMV)的甲醇溶液作为引发剂，并用氮沸腾气泡来吹扫它们。在将反应器的内部温度调整到60℃后，将170ml引发剂溶液注入到反应器中以引发聚合反应。在聚合过程中，通过导入乙烯将反应器的内部压强保持在5.9kg/cm2(5.8×105Pa)，并使内部温度保持60℃，同时以610ml/hr的速度连续注入引发剂溶液。
当10小时后聚合度达到70％时，冷却反应器以终止聚合反应。打开反应器释放乙烯，用氮气使反应混合物沸腾以便彻底去除乙烯。然后，在减压条件下清除未反应的乙酸乙烯酯单体以获得聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液。
将所得到的聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液与补充量的甲醇混和，以便将聚乙酸乙烯酯的含量调整为50％。向200g所得到的聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液(含有100g的聚乙酸乙烯酯)中加入46.5g10％的NaOH的甲醇溶液(NaOH与乙酸乙烯酯单元的摩尔比(MR)为0.10)，从而使聚乙酸乙烯酯皂化。在加入碱液2分钟后发生凝胶反应。通过磨机将凝胶碾压成粉，使混合物在60℃下静置1小时以进行皂化。向经皂化的混合物中加入1000g含0.5％乙酸的水/甲醇(20/80)混和溶液，以中和剩余的碱。利用酚酞指示剂确定中和完成后，将反应混合物过滤，获得白色固体状的PVA，将其与2000g的水/甲醇(20/80)混和溶液混和，并使其在室温下静置3小时以洗涤PVA。重复洗涤步骤3次后，进一步将PVA与1000g的甲醇混和，并使其在室温下静置3小时以便进行洗涤。然后，通过离心去除液相，将分离出的PVA置于70℃的干燥器中2天，从而获得了干燥PVA(PVA-1)。乙烯改性PVA的皂化度为98.4％。
研磨改性PVA，并使其溶解到酸中，利用原子吸收光谱仪测量钠含量。结果表示钠离子占到以改性PVA的100个质量份为基础的0.0005个质量份。
另外，将通过从聚合反应混合物中去除未反应的乙酸乙烯酯得到的聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液加到n-已烷中，以便使聚乙酸乙烯酯沉淀下来。将沉淀下来的聚乙酸乙烯酯溶解到乙酸中，再次将所得溶液加到n-已烷中以沉淀聚乙酸乙烯酯。将再沉淀和纯化步骤重复3次，然后在80℃下的减压条件下将聚乙酸乙烯酯沉淀物干燥3天，由此获得了经纯化的聚乙酸乙烯酯。将经纯化的聚乙酸乙烯酯溶解到d6-DMSO中，在80℃下用500MHz的1HNMR(JEOL GX-500)进行分析。结果表示乙烯含量为10mol％。
在摩尔比为0.5的碱-乙酸乙烯酯中皂化上面所获得的聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液，用磨机将其碾压成粉，并使其在60℃下静置5小时进行皂化。利用Soxhlet提取器用甲醇提取皂化混合物，接着在80℃下减压条件下将提取物干燥3天以获得经纯化的乙烯改性PVA。通过根据JIS K 6726的通用方法测得的乙烯改性PVA的平均聚合度为330。
将经纯化的乙烯改性PVA溶解到水中以制备5％的水溶液，将其浇注成10μm厚的膜。在80℃下的减压条件下使薄膜干燥1天后，利用DSC(由Mettler公司购得的TA3000)通过上述方法测量PVA的熔点。作为其测量结果，PVA的熔点为206℃。
通过同样方式制备乙烯改性PVA：PVA-2到PVA-20。将其特征示于图1中。
               表1
          聚合度  皂化度    Tm(mol％)   (℃)
 PVA-1     330     98.4    206PVA-2     560     98.2    192PVA-3     230     98.9    207PVA-4     330     99.7    216PVA-5     290     94.1    188PVA-6     350     98.3    222PVA-7     450     98.7    208PVA-8     320     98.1    179PVA-9     280     98.2    195PVA-10    330     98.4    206PVA-11    330     98.4    206PVA-12    330     98.4    206PVA-13    290     88.0    178PVA-14    450     98.7    208PVA-15    380     98.3    176PVA-16    230     98.9    207PVA-17    1050    97.8    206PVA-18    150     98.6    207PVA-19    350     99.8    234PVA-20    410     99.0    153
                                      表1(续)
    改性剂     改性度(mol％)     钠离子(质量份数)     α1)
    PVA-1PVA-2PVA-3PVA-4PVA-5PVA-6PVA-7PVA-8PVA-9PVA-10PVA-11PVA-12PVA-13PVA-14PVA-15PVA-16PVA-13PVA-14PVA-15PVA-16     乙烯乙烯乙烯乙烯乙烯-丙烯乙基乙烯基醚N-乙烯酰胺乙烯乙烯乙烯乙烯丙烯乙烯乙烯乙烯乙烯-乙基乙烯基醚     101811105-363101010532811710-10     0.00050.0030.00080.0020.00040.0030.0010.0030.0020.030.000050.00090.00010.070.010.0060.00060.0050.0010.002     0.040.10.090.070.20.10.080.20.10.080.40.90.20.091.20.0070.10.20.070.1
1)α＝PVA的(乙酸含量)/(钠离子含量)
例1
225℃下在熔体挤出机中熔融捏合PVA-1。将熔化的聚合物导入到纺丝头中，并从具备24个喷孔的喷丝头将其挤出，每个喷孔直径为0.25mm。将纺成的单纱导入到圆柱形的喷气吸气器中，同时用20℃的冷却空气冷却，在此以大约3500m/min的牵引速度将单纱拉细。将变细了的单纱破成分离的纤维，并在-层层地收集在移动着的传送带上以形成长纤维的纤维网。使纤维网通过线压力为20kgf/cm、加热到180℃的不均匀凸纹印花辊和平滑辊之间，以便在凸纹部分使纤维发生热熔。使纤维网在2分钟内通过200℃下的热空气干燥器，以便对纤维网作进一步热处理，由此获得了由基重为34g/m2、单丝细度为4.4dtex的长纤维制成的无纺织物。
制造无纺织物的工艺条件和PVA的可塑性示于表2中，在表3中示出了所制得的无纺织物以下各方面的评价结果：基重、厚度、横向韧性、保水性、吸水长度、未擦量、纤毛或绒毛的脱落和水中的不起毛特性。示例2到16
除了利用表1中的PVA-2到PVA-16代替PVA-1并改变如表2所示的生产条件外，通过与例1相同的方式制造PVA长纤维的无纺纤维网。在表2所示的温度下对所得到的无纺织物进行压印和热处理，从而获得了长纤维的无纺织物。在表3中示出了所制得的无纺织物在以下各方面的评价结果：基重、厚度、横向韧性、保水性、吸水长度、未抹量、纤毛或绒毛的脱落和水中的不起毛特性。
比较例1到4
除了利用表1中的PVA-17到PVA-20代替PVA-1并改变如表2所示的生产条件外，通过与例1相同的方式制造PVA长纤维的无纺纤维网。在表2所示的温度下对所得到的无纺织物进行压印和热处理，从而获得了长纤维的无纺织物。
在利用PVA-17的比较例1中，PVA的熔融粘度太高，以致于不能稳定地将熔化聚合物挤出纺丝嘴，从而不能获得无纺纤维网。尽管当将纺丝头加热到280℃时可以明显降低熔融粘度，然而这会发生热分解和凝胶作用，由此带来更多不理想结果。
在利用PVA-18的比较例2中，PVA的熔融粘度太低，以致于熔化聚合物在从喷丝头挤出的过程中会滴落下来，从而不能稳定地生产纤维和无纺纤维网。
在利用PVA-19的比较例3中，PVA的熔融粘度在240℃的纺丝温度下太高，因为该纺丝温度点非常接近。尽管当将纺丝头加热到255℃时能显著降低熔融粘度，但发生的热分解和凝胶作用会带来更多不希望的结果。
在利用PVA-20的比较例4中，相邻的纺成丝由于它们结晶作用降低而彼此熔合。熔合了的丝不能分成分离的纤维，导致形成了粗糙的无纺纤维网。
                                       表2
    PVA   塑化剂(质量份)                         生产条件
纺纱温度(℃) 牵引速率(m/min) 压印温度(℃) 热处理温度(℃)
 1PVA-12PVA-23PVA-34PVA-45PVA-56PVA-67PVA-78PVA-89PVA-910PVA-1011PVA-1112PVA-1213PVA-1314PVA-1415PVA-1516PVA-16比较例1PVA-12PVA-23PVA-34PVA-4     -----DG*(3)------------DG*(3)-     225220225235210240230200215225225225200230195225280220255175     35003000350035003000250035003500350035003500350025002000200025001000--2500     180170180190170200190160170180180180160190150180---120     200-200200180200200180180200200200180200-200---140
DG＝一缩二甘油
                           表2(续)
                              可塑性
    纺纱                  无纺织物
 1PVA-12PVA-23PVA-34PVA-45PVA-56PVA-67PVA-78PVA-89PVA-910PVA-1011PVA-1112PVA-1213PVA-1314PVA-1415PVA-1516PVA-16比较例1PVA-12PVA-23PVA-34PVA-4     AAAAABAAAAAAB-CB-CB-CB-CDDDD     A             -B             -A             -A             -B             -B             -A             -A             -A             -A             -A             -AB-C     略微有分解气味C       略微有纤维断裂C       略微有纤维断裂B-C     略微有分解气味-       由于热分解而不能稳定地纺纱-       频频有纤维断开-       由于粘度增加而不能稳定地纺纱D       有严重的纤维与纤维的粘合
                                                        表3
                                                 评价结果
  基重(g/m2)   厚度(mm)   横向韧性(N/2.5cm)   吸水长度(cm)  保水性(％)   未抹量(g)   绒毛脱离量   水中的不起毛性质
  例12345678910111213141516比较例4     3435353237352834323536353734283734   0.250.280.250.200.310.260.170.230.270.290.290.260.290.200.180.290.28     323830312827303233343432292325289     5.64.25.84.97.56.15.75.45.95.45.55.25.65.22.95.55.1   100569110299551071103899397110359769899621065961382987987   0.130.230.110.160.080.100.140.150.110.150.140.150.090.130.290.150.14     5.05.05.05.04.54.55.05.05.05.05.05.04.54.54.54.54.5     5.05.04.55.04.54.55.05.05.05.05.05.04.54.54.04.54.5
工业实用性
根据本发明，聚乙烯醇基无纺织物展现出对水的高润湿性，这些润湿性例如吸水性、亲水性和溶胀性，该无纺织物是通过在纺粘无纺织物的生产过程中采用的熔纺法制造的，从而提供了具有很好亲水性的不起毛抹布。

Claims (2)

1.一种不起毛的抹布，其包括由热塑性聚乙烯醇基长纤维制成的无纺织物，所述长纤维的粘均聚合度为200到700，熔点为160到230℃，皂化度为90到99.99mol％，乙烯单元的量为5到18mol％，其中聚乙烯醇包括量为0.00001到0.05质量份的碱金属离子(B)，该质量份以聚乙烯醇(A)的质量份100为基础；聚乙烯醇包括一种酸(C)，酸(C)包括当在25℃测量时pKa为5.0或更低的酸根，酸的量使由以下公式定义的聚乙烯醇的比值α范围为0.01到1：
α＝(酸(C)含量(质量％)/碱金属离子(B)的含量(质量％))。
2.根据权利要求1所述的不起毛抹布，其中，当抹布在20℃浸到水中1分钟时的吸水长度为2cm或更高。
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