高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法

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1、高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法2008年第28卷第1期付大川译.高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法55妇妇妇;译文l莽恭带带高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法1发明之详细说明山屿宪治藤井光共浦重信(日本二于水一株式会社)本发明是关于高强力粗纤度聚乙烯醇类合成纤维的制造方法,目的在于简单且容易地制造出纤度在200旦以上的高强力而且耐热水性良好的聚乙烯醇(PVA)类合成纤维.以往作为粗纤度PVA类合成纤维的普通制造方法,采用的是干式纺丝法,是将浓度比较大的PVA溶液经孔径较大的喷丝头挤出,进入到

2、有热风循环的长度为2～7m的纺丝筒内,丝条中含有的溶剂在蒸发去大部分之后,将丝条集束起来,根据需要进行干燥,热拉伸和热处理.而用这样的干式纺丝方法制造的PVA类合成纤维时,为了获得优异的机械性能和耐热水性能,纺丝时的拉长(纺丝拉伸)要尽量不大,在使之充分干燥的后热拉伸中进行高度拉伸,效果是很好的.但如果在纺丝筒内进行高度拉伸的话,也即纺丝牵拉过大的话,由于原液浓度及原液吐出量是一定的,在规定了最终纤度的情况下,当然也就是限定了总的拉伸倍数,所以不可能进行高度的热拉伸,要制得高强力且耐热水性能良好的纤维是困难的.为制得上述的高强力纤维,在纺丝时,纺丝牵拉倍数要尽可能小于l,而尤其是要想制得高强

3、力且耐热水性能良好的200旦以上的粗纤维的话,需在200～240oC进行收缩热处理(0%～30%),要施以这样的高倍拉伸,则在纺丝中的牵拉倍数不得不很小,只能为0.5～0.9倍.另外,由于此时从喷丝孔吐出的原液的浓度为45%～70%的高浓度,所以原液的粘度非常之大,为保证原液的稳定性,吐出原液的温度必须在85～130℃之间.而直到临纺丝之前的原液中也稍微有些装置上避免不了的温度不均匀,因此经同一喷丝头进行多孔(特别是l0孔以上)纺丝时,经各个喷丝孔吐出来的原液的粘度要想调整为一致是非常困难的,从各孔吐出的速度也多少有些差异,孔数越多,这种现象就越明显.这一吐出速度的差异使得在纺丝筒内各丝条的

4、速度差更扩大了.出于这一原因,从多孔喷丝头射出来的多根丝条体中,吐出速度快的丝条体其粘度本身的重量引起的伸长也要明显一些.从这些喷孑L吐出来的丝条体经集束卷取之后,肯定丝条体有某种程度的张力存在.而吐出速度有差异时,该张力,对于吐出速度慢一些的丝条体来说就要受到比吐出速度快一些的丝条体更大一些的张力(纺丝牵拉).这不希望成为纺丝进行当中丝条体切断的诱因.此外,刚从喷孑L射出来的丝条体纤度丝最终纤度要大上十几倍,丝条体的表面积比其体积要小.因此,从喷孑L射出后的丝条体与200旦以下的细纤度丝的纺丝场合相比,干燥得慢,收缩力明显要小,导致因丝条体的自重及卷取张力而处于易受拉伸的状态.而200旦以

5、下的纺丝过程中,所用的原液浓度为25%～45%,在干燥过程中丝条体的收缩大,在粗纤度的场合,原液浓度高,进行同样的干燥则慢,收缩力要明显小得多.正如上述,在进行200旦以上的且纤度PVA类合成纤维的多孔纺丝过程中,经各喷孑L的吐出速度有差异以及吐出丝条体的干燥过程中存在问56维纶通讯2008年3月题,因此纺丝牵拉倍数要在1以下是极为难办的.本发明者通过实验确认了下面的事实:例如,目的是制取最终纤度为500旦纤维,将平均聚合度为1700,残存醋酸根为0.1%(mo1),浓度为50%,温度为95℃的PVA原液在喷丝孔径0.8mm,孔数20的条件下进行纺丝时,从各喷孔的吐出速度的最高值与最低值的比

6、为1.2,110℃的热风循环的纺丝筒长为4m,从纺丝筒出来的含水率为40%,能够卷取的最小的纺丝牵拉倍数为1.05.与此相对照的是,在纺制最后纤度为200旦以下的细纤度纤维的过程中,例如特公昭36—4013号公报中所看到的那样,原液浓度为29%,纺丝牵拉倍数为0.4左右,即使在本发明者的实验结果中,用浓度为32%的PVA(聚合度1200)的纺丝原液,经过温度为95℃,孔径为0.1mm,孔数为50的喷丝头,纺人有90℃热风循环的筒长4m的纺丝筒内,纺丝牵拉倍数为0.4是容易办到的,各孔的吐出速度的差异几乎可以认为没有,最高速与最低速的比值为1.05,纺丝筒下端的纤维含水率为I2%,与纺制粗纤度

7、纤维的场合相比,干燥是非常明显的.正如上述,在纺制200旦以上的粗纤度的PVA类合成纤维时,纺丝过程中存在各种问题,采用以往的方法和装置时,要制得高强力且耐热水性能良好的纤维必须是纺丝牵拉倍数在1倍以下,尤其是要达到0.5～0.9倍的纺丝牵拉很困难,因而不可能制成丝质能充分满意的纤维.鉴于如此的现状,本发明者为解决上述诸问题而进行了各种研究,结果发现:在制造200旦以上的粗纤度PVA类合成纤维过程中,用以往的