[發明專利]一種水溶性PVA纖維及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201610213437.2
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN107268103B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王華全;王建;周霖;李海英;向鵬偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團四川維尼綸廠
• 主分類號: D01F6/50
• 分類號: D01F6/50;D01F1/10;D01F11/06;D01D1/02;D01D5/06;C09K8/68;C09K8/70;C09K8/508;C09K8/512;C09K8/516;C09K8/42
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 高彬

1.一種PVA纖維的制備方法，其特征在于，所述PVA纖維由聚合度為1500～2500，醇解度Ad為86％≤Ad(mol/mol)％≤95.0％的PVA紡絲制備而成，其中PVA纖維在水中的溶解溫度TS(℃)和聚乙烯醇的醇解度Ad(mol/mol)％滿足如下(Ⅰ)式：

3.3Ad-265≤TS≤3.3Ad-260(Ⅰ)；

所述PVA纖維的斷裂伸長率為5～30％；

所述PVA纖維制備方法采用如下步驟：

(1)紡絲原液的制備：將聚合度為1500～2500，醇解度為86.0～95(mol)％的PVA和硼酸溶于水中配成紡絲原液，PVA在原液中的質量濃度為12～18％，硼酸添加量是PVA質量的0.4～1.5％，將原液升溫至90～105℃，保持壓力0.05～0.15MPa，溶解5～20小時即過濾、脫泡，進入紡絲工序；

(2)紡絲：將PVA原液用計量泵送至紡絲組件，將PVA原液從噴絲頭小孔噴入凝固浴中，凝固浴成分包括二甲基亞砜、甲醇和乙醇，其中二甲基亞砜、甲醇和乙醇的質量比為5～35：24～35：36～55，凝固浴的溫度為-20～10℃，PVA經噴絲板噴絲后在凝固浴中停留10～25s，制得初生纖維；

(3)后處理：將初生纖維經濕熱拉伸、萃取、上油、拉伸熱定型、機械卷曲工序后制得水溶性PVA纖維，其中濕熱拉伸使用的溶劑為乙醇，溫度40～50℃；萃取使用的萃取劑為甲醇和乙醇的組合物，兩者的摩爾比為2.8～4.5：1.5～2.5，萃取劑溫度為5～15℃。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述PVA纖維的單纖線密度為0.5～50dtex。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述PVA纖維的干斷裂強度為3～15cN/dtex。

4.如權利要求1-3任一項所述方法制備的PVA纖維在油氣田領域中的應用。

5.如權利要求4所述的應用，其特征在于：所述油氣田領域中的應用為油氣田壓裂液中的用途。

6.包含利要求1-3任一項所述方法制備的PVA纖維的油氣田壓裂液，其特征在于：所述PVA纖維在油氣田壓裂液中的質量含量為0.5～3.0％。

7.如權利要求6所述油氣田壓裂液，其特征在于：所述油氣田壓裂液中包含胍膠。

8.如權利要求7所述油氣田壓裂液，其特征在于：所述油氣田壓裂液中還添加交聯劑、破膠劑；所述交聯劑為硫酸鋁、硝酸鋁、四氯化鈦、硫酸鈦、有機鈦、硫酸鋅、硼酸、硼砂中的一種或幾種組合；所述破膠劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、淀粉酶或有機酸。

9.如權利要求4所述的應用，其特征在于：所述油氣田領域中的應用為在油氣田壓裂暫堵施工中的應用。

10.如權利要求4所述的應用，其特征在于：所述油氣田領域中的應用為在油氣田固井施工中的應用。