一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法技術

本發明專利技術公開了一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，將成纖高聚物PVA樹脂與環保增塑劑以一定的質量比共混增塑，通過螺旋給料機連續不斷地向雙螺桿擠出機供料，經過螺桿各區溫度分配完成PVA樹脂進料、壓縮、熔融、均化等過程；完全熔融的PVA漿液經過濾、計量泵計量增壓至紡絲組件紡絲，初生纖維再通過環吹風成型、依次經過多級干燥、熱拉伸、上油、卷取等工藝流程，最終制備得到纖度范圍在100～400dtex的PVA纖維。本發明專利技術方法可以生產常規濕法工藝不能生產的PVA纖維，其纖度大于20dtex；特別是混凝土工業用纖度100～400dtex的特種PVA纖維,滿足市場的需求。

【技術實現步驟摘要】
一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法
本專利技術涉及PVA纖維制備
，尤其涉及到一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法。
技術介紹
化學纖維制造工藝主要有熔融紡絲、濕法紡絲二大類工藝。成纖高分子聚乙烯醇(英文縮寫：PVA)加熱到100℃左右時，外觀逐漸發生變化。部分醇解的PVA在190℃左右開始熔化，200℃時發生分解。完全醇解的PVA在210℃左右分解，220～230℃左右才開始熔化。因PVA熱性能的特殊性，決定了該材料不適宜采用常規的熔融紡絲技術路線。維綸(PVA纖維)紡絲是最典型的濕法紡絲，以PVA高分子為原料，以水作溶劑，配置成一定濃度PVA水溶液；采用濕法紡絲工藝，制得的化學纖維。此工藝流程為紡絲原液配制(PVA溶解)、過濾、脫泡、調壓、紡絲(凝固浴凝固成型)、熱處理、卷繞(半成品)、切斷(短纖維)、后整理。該工藝流程特點是：1、工藝流程長，占地面積大；2、耗水量大，污水排放含鹽高(Na2SO4)、COD高(低分子PVA、NaAC等)；3、蒸汽消耗多；4、必要的酸堿消耗；5、設備需要特種材料多，工藝管道多；6、生產纖維纖度受限，一般纖度范圍1～10dtex；7、現場操作環境差，需要操作員工多。特別是該濕法工藝不能生產纖度大于20dtex以上的特種PVA纖維，制約該纖維應用領域的拓寬。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術中的不足之處而提供一種生產纖維范圍大、無廢水排放、生產環境好、節能環保的一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法。本專利技術是通過如下方式實現的：一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，包括的工藝步驟有：S1：將成纖高聚物PVA樹脂與環保增塑劑以一定的比例共混增塑得到塑化PVA樹脂；S2：將塑化PVA樹脂通過螺旋給料機連續不斷地向雙螺桿擠出機供料，經過雙螺桿擠出機各區溫度分配完成塑化PVA樹脂進料、壓縮、熔融、均化計量形成熔融的PVA漿液；所述PVA漿液經過過濾、計量泵計量增壓至紡絲組件紡絲制得初生纖維；S3：所述初生纖維再通過環吹風成型、多級干燥、熱拉伸、上油、卷繞，最終制得纖度為3～600dtex的PVA纖維。進一步的，所述步驟S2中各工藝過程的參數設置為：雙螺桿擠出機溫度設定，進料區105～115℃；壓縮區115～120℃；熔融區125～130℃；均化計量區130～135℃；紡絲組件100～120℃；紡絲組件中的噴絲頭微孔直徑0.5～1.25，長徑比1:1～3:1，噴絲頭拉伸比0.5～2倍；進一步的，所述步驟S3中各工藝過程的參數設置為：環吹風，溫度20～40℃，風速1～3m/min；多級干燥、熱拉伸溫度，第一節烘箱50～80℃；后段烘箱按溫度梯度20～30℃增加；預熱機烘箱150～180℃；延伸機烘箱190～210℃；收縮機烘箱170～200℃；多級干燥、熱拉伸速度，第一節烘箱速度是紡絲速度0.5～2倍；余各節烘箱控制有張力通過，速度后一節較前一節速度增加0.2～0.5m/min；熱拉伸速度是第一節烘箱速度的6～8倍；冷卻卷繞速度是熱拉伸速度的95～98％；經冷卻后卷繞的纖維表面溫度不高于50℃。進一步的，所述步驟S1中成纖高聚物PVA樹脂，聚合度1700-2600、醇解度98～99.8％mol、著色度≥90％。進一步的，所述步驟S1中塑化PVA樹脂的聚合度為1700-1800。進一步的，所述環保增塑劑為脫鹽水或醇類化合物。進一步的，所述環保增塑劑占參加增塑反應的反應物總量的30％-50％，以重量百分比計。進一步的，所述環保增塑劑占參加增塑反應的反應物總量的42.5％，以重量百分比計。進一步的，所述環保增塑劑占參加增塑反應的反應物總量的43.2％，以重量百分比計。進一步的，所述S3中最終制得纖度為100～400dtex的PVA纖維。本專利技術的有益效果在于：1、本專利技術徹底改變PVA樹脂僅能通過濕法紡絲技術生產PVA纖維，而采用類似熔融紡絲技術生產PVA纖維的一種新工藝，徹底克服了濕法紡絲技術存在的缺陷，是PVA纖維生產技術上的重大突破。2、利用本專利技術方法所生產的PVA纖維,其纖度范圍纖度范圍在3～600dtex，更確切纖度范圍在100～400dtexPVA纖維方法。3、與已有的濕法工藝相比，半熔融濕法PVA纖維生產方法優勢還在于：a、設備布置緊湊，占地面積??；b、無廢水排放；c、無需蒸汽(PVA塑化可用蒸汽或導熱油)；d、無酸堿及芒硝消耗；e、設備材料以304不銹鋼、A3F碳鋼為主，工藝管道少；f、現場操作環境好，需要操作員工少。4、本專利技術中雙螺桿擠出機、干燥烘箱結構簡單、溫度、速度控制穩定。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1本專利技術工藝流程圖；具體實施方式為使本專利技術實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施方式中的附圖，對本專利技術實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本專利技術一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒緦＠夹g中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本專利技術保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本專利技術的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本專利技術的范圍，而是僅僅表示本專利技術的選定實施方式。基于本專利技術中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本專利技術保護的范圍。在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內”、“外”“前端”、“后端”、“兩端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“設有”、“連接”等，應做廣義理解，例如“連接”，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。實施例：如圖1所示，一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，包括的工藝步驟有：S1：將成纖高聚物PVA樹脂與環保增塑劑以一定的比例共混增塑得到塑化PVA樹脂；S2：將塑化PVA樹脂通過螺旋給本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，其特征在于：包括的工藝步驟有：/nS1：將成纖高聚物PVA樹脂與環保增塑劑以一定的比例共混增塑得到塑化PVA樹脂；/nS2：將塑化PVA樹脂通過螺旋給料機連續不斷地向雙螺桿擠出機供料，經過雙螺桿擠出機各區溫度分配完成塑化PVA樹脂進料、壓縮、熔融、均化計量形成熔融的PVA漿液；所述PVA漿液經過過濾、計量泵計量增壓至紡絲組件紡絲制得初生纖維；/nS3：所述初生纖維再通過環吹風成型、多級干燥、熱拉伸、上油、卷繞，最終制得纖度為3～600dtex的PVA纖維。/n

【技術特征摘要】
1.一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，其特征在于：包括的工藝步驟有：
S1：將成纖高聚物PVA樹脂與環保增塑劑以一定的比例共混增塑得到塑化PVA樹脂；
S2：將塑化PVA樹脂通過螺旋給料機連續不斷地向雙螺桿擠出機供料，經過雙螺桿擠出機各區溫度分配完成塑化PVA樹脂進料、壓縮、熔融、均化計量形成熔融的PVA漿液；所述PVA漿液經過過濾、計量泵計量增壓至紡絲組件紡絲制得初生纖維；
S3：所述初生纖維再通過環吹風成型、多級干燥、熱拉伸、上油、卷繞，最終制得纖度為3～600dtex的PVA纖維。


2.根據權利要求1所述的一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，其特征在于：所述步驟S2中各工藝過程的參數設置為：
雙螺桿擠出機溫度設定，進料區105～115℃；壓縮區115～120℃；熔融區125～130℃；均化計量區130～135℃；紡絲組件100～120℃；
紡絲組件中的噴絲頭微孔直徑0.5～1.25，長徑比1:1～3:1，噴絲頭拉伸比0.5～2倍。


3.根據權利要求1所述的一種半熔融濕法制備聚乙烯醇纖維的方法，其特征在于：所述步驟S3中各工藝過程的參數設置為：
環吹風，溫度20～40℃，風速1～3m/min；
多級干燥、熱拉伸溫度，第一節烘箱50～80℃；后段烘箱按溫度梯度20～30℃增加；預熱機烘箱150～180℃；延伸機烘箱190～210℃；收縮機烘箱170～200℃；
多級干燥、熱拉伸速度，第一節烘箱速度是紡絲速度0.5～2倍；余各節烘箱控制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧忠華，
申請(專利權)人：永安市寶華林實業發展有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35