[發明專利]一種耐溫型PVA纖維及其用途

有效

• 申請號: 201610225151.6
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN107287668B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 王華全;王建;向鵬偉;周霖;劉嬋
• 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: D01F6/14
• 分類號: D01F6/14;D01F11/06;C04B16/06;C09K8/44;C09K8/508;C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 石歡歡

技術領域

本發明涉及一種PVA纖維，尤其涉及一種耐高溫PVA纖維及用途。

背景技術

PVA(聚乙烯醇)纖維是一類性能優異的纖維，具有高強度、高模量、低伸度等特點，以及優異的耐磨性、耐沖擊性、耐海水腐蝕性、耐氣候性、分散性和與基材界面良好的粘結性能，廣泛用作淺海紫菜養殖用網、高性能繩索、輪胎簾子線、產業用布、水泥增強材料，以及塑料、橡膠增強材料等，具有廣闊的市場潛力。

近年來，國內外研究者圍繞PVA纖維持續開展了大量研究。CN200510057435，一種制備高性能聚乙烯醇纖維的方法，采用由含氮化合物、親水性輔助添加劑和水組成的復合改性劑與聚乙烯醇進行分子間氫鍵復合，制備改性聚乙烯醇，在擠出-紡絲設備對改性聚乙烯醇進行熔融初生纖維，聚乙烯醇初生纖維再經多級拉伸，干燥，熱定型制備高性能聚乙烯醇。CN200610021470一種耐磨性PVA縮醛纖維及其制備方法和用途，采用100份聚乙烯醇、2-6份添加劑，400-900份去離子水經濕法紡絲制備皮層結構致密的耐磨性聚乙烯醇纖維。CN201110300982.2，一種PVA纖維及其制備方法和應用，采用噴絲頭規格為≤5000孔、孔徑為0.125-0.2mm、吐出量為1000-1300ml/min的設備以及干濕法工藝，制備出聚乙烯醇纖維的線密度為6.0-10.0dtex。CN201110238175.2，一種高強度、高模量、高熔點PVA纖維及其制造方法，采用的紡絲原液中PVA含量15-17wt％，硼酸含量1.2-1.6wt％，硫酸銅含量0.05-0.1wt％，采用的紡絲凝固浴中含氫氧化鈉15-50g/L、硼酸5-1515-50g/L，制備出PVA纖維強度≥13.5cN/dtex，模量≥320cN/dtex，初熔點≥108℃。CN201310251768，一種聚乙烯醇長絲纖維的制備方法，公布了聚乙烯醇紡絲原液制備，計量，紡絲，凝固，二次凝固，水洗，烘干，上油，第一次卷繞，熱板拉伸，加捻，第二次卷繞等生產工藝。

常規的PVA纖維在高溫的環境下會嚴重收縮甚至分解，力學性能不能保證，因此存在不耐高溫的缺陷。現有公開的技術中還沒有發現能夠解決PVA纖維耐高溫的技術方案。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種耐溫型PVA纖維。

本發明的目的之二在于提供上述耐溫型PVA纖維的制備方法。

本發明又一目的在于提供上述耐溫型PVA纖維的用途。

本發明目的通過如下技術方案實現：

一種耐溫型PVA纖維，所述PVA纖維含有結構式M：

和結構式N：

其中，R表示q＝2～8，m∶n摩爾比為0.5～8∶15～30，n的摩爾數量占PVA纖維總的摩爾數量的15～35％。發明人在研發中發現，具有該結構的PVA纖維其耐高溫性能優異，在120-180℃的水浴中仍能保持其優異的力學性能，其斷裂強度、斷裂模量基本不減少，纖維基本不收縮。

上述PVA纖維以聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％的聚乙烯醇為原料，經PVA溶解、噴絲、凝固浴凝固、濕熱拉伸、熱拉伸、定型以及二次醛化等工序制備而成。

上述二次醛化工藝為：第一次用一元醛進行醛化，醛化液溫度為55～85℃，醛化時間10～100分鐘，第二次用二元醛醛化，醛化液溫度為60～90℃，醛化時間20～100分鐘；第一次醛化后將PVA纖維置于氮氣環境中放置12～24小時再進行第二次醛化；進一步優選，第一次醛化后將PVA纖維置于20℃氮氣環境中放置12～24小時再進行第二次醛化。

優選地，上述二元醛為乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、對苯二甲醛中的一種或多種，一元醛為甲醛、乙醛、丙醛、丁烯醛中的一種或多種。

進一步優選地，上述二元醛為丁二醛，一元醛為乙醛。

上述醛化工藝的另一種優選方案是，上述一元醛為乙醛和丁烯醛的組合物， 乙醛與丁烯醛的摩爾比為3～7∶1～3，二元醛為丁二醛和乙二醛的組合物，丁二醛和乙二醛的摩爾比為4～7∶3～5。

進一步，上述一元醛醛化液由一元醛、濃硫酸、硫酸鈉和水組成，其中一元醛濃度為20～100g/L，濃硫酸濃度為80～200g/L，硫酸鈉濃度為100～250g/L；所述二元醛醛化液由二元醛、冰醋酸、氧化鋅和水組成，其中二元醛濃度為30～100g/L，冰醋酸濃度為180～300g/L，氧化鋅濃度為20～80g/L。