一种PVA复合高强度高模量纤维素纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种PVA复合高强度高模量纤维素纤维的制备方法，将聚乙烯醇加入到去离子水中，边加入边搅拌使其充分溶胀、分散，加热升温加速溶解，保温直到溶液中不再含有微小颗粒，再经滤网过滤，得到聚乙烯醇溶液；加入硼、铜、钛化合物中的至少一种，搅拌均匀形成预交联后的聚乙烯醇溶液；将纤维素溶液与预交联后的聚乙烯醇溶液共混制备纺丝原液，通过凝固浴进行纺丝、湿热牵伸定型、二浴进一步交联成型，得到进一步交联后的丝束，丝束经过切断、继续交联浴、精练浴以及烘干后，得到PVA复合高强度高模量纤维素纤维，利用预交联、进一步交联及继续交联三次交联使添加的聚乙烯醇与纤维分子间形成网状的交联结构，提高了纤维素纤维的强度和模量。

主权项

一种PVA复合高强度高模量纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括制备纺丝原液、纺丝成型和后处理步骤；所述制备纺丝原液步骤包括：聚乙烯醇溶液的制备：将平均聚合度为1000～20000的聚乙烯醇加入到20～40℃的去离子水中，边加入边搅拌使其充分溶胀、分散，而后加热升温至85～95℃加速溶解，并保温2～4小时，直到溶液中不再含有微小颗粒为止，再经过滤网过滤杂质后，得到质量分数为5%～20%的聚乙烯醇溶液；所述纺丝原液的制备：在聚乙烯醇溶液中按重量比0.5%～5%加入硼、铜、钛化合物中的至少一种，搅拌均匀形成预交联后的聚乙烯醇溶液；将纤维素溶液与预交联后的聚乙烯醇溶液按有效成分重量比1:1～20:1共混制备纺丝原液；所述纺丝成型步骤包括：所述纺丝原液通过凝固浴进行纺丝，初生丝束经过湿热牵伸定型、二浴进一步交联成型，得到进一步交联后的丝束；所述凝固浴由30～100g/L的硫酸，5～20g/L的硫酸锌、硫酸铝或两者的混合物，100～400g/L的硫酸钠组成，凝固浴温度为30～50℃；所述二浴温度≥90℃，由10～20g/L的硫酸，300～420g/L的硫酸钠，20～80g/L乙二醛、戊二醛、硼砂、硼酸中的一种或几种组成；所述后处理步骤包括：所述纺丝成型步骤所得丝束经过切断、继续交联浴、精练浴以及烘干后，得到PVA复合高强度高模量纤维素纤维；所述继续交联浴由30～70g/L乙二醛、戊二醛、硼砂、硼酸的至少一种组成或者辐射交联，交联时间为5～10min。