水溶性PVA与PA6海岛复合纺丝工艺及性能研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nadiazhao
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目前,海岛纤维广泛应用于超细纤维合成革领域,但大部分传统的海岛纤维的海组分为聚乙烯(PE),必须要用有毒、有害的化学试剂苯来溶离开纤,造成环境污染,所以需要开发一种环保的海组分材料制备海岛纤维。聚乙烯醇(PVA)作为水溶性材料,具有良好的耐酸碱性能,应用领域宽广。然而,PVA是一种多羟基,分子间氢键超强的聚合物,这种分子结构导致其熔点与分解温度接近,很难使用热塑性方式加工。若能实现PVA熔融纺丝,将会给海岛纤维制备带来一种环保材料,并产生了一定的科技意义和经济效益。本课题采用共混增塑改性的方法,对PVA进行增塑改性,具体研究了增塑体系的配比,水溶性PVA切片的制备工艺以及与PA6复合纺丝的工艺,并对PVA切片和PVA/PA6海岛纤维的性能做了分析,得出以下结论:A作为改性体的主要增塑剂,B为辅助增塑剂,E为添加助剂,当它们的添加比例为6%、4%、0.4%时,PVA的热分解温度提高,熔体流动性变好。此时,PVA的熔点为212.8℃,热分解温度为336.9℃,熔融指数为44.5 g/10 min。造粒温度设定为60℃、100℃、180℃、200℃、190℃、190℃、190℃、200℃、220℃、230℃、230℃,螺杆转速160 r/min,喂料速度5 Hz时,水溶性PVA切片的制备过程顺利,而且成品性能较好。PVA切片溶于95℃以上的热水中,随着温度升高,完全溶解所需的时间变短,为了工业生产方便,水溶温度应该设定为100℃。PVA切片在热水中的溶解速率在12 min~16 min内最快,18 min之后基本不变,由此确定溶解时长为18 min。水溶性PVA与PA6海岛复合纺丝工艺参数设定:海组分(PVA)温度设定为210℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃;岛组分(PA6)温度设定为230℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃;喷丝模头温度为250℃;侧吹风15℃;海、岛计量泵的泵供量分别为9 Hz、21 Hz;纺丝速度为1000m/min~1500 m/min。此时纤维成型好,有较好的强力。水溶性PVA与PA6海岛纤维的“海”组分可通过在100℃的水浴中浸泡至少18 min去除,其去除率可达26%以上。
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