[发明专利]一种提高醋酸纤维可纺性能的方法

说明书

技术领域

 本发明属于醋酸纤维制备领域，更具体地，涉及一种提高醋酸纤维可纺性能的方法。

背景技术

现有的醋酸纤维丝束生产，当醋酸纤维在丙酮溶液中浓度的较高，容易出现堵塞。经分析，发生堵塞的主要原因是由于醋酸纤维在丙酮溶液中，存在多种结构分布。由于醋酸纤维分子中存在氢键缔合，当醋酸纤维的浓度较高时，容易发生互相纠缠聚集，形成聚集体，聚集体具有较大的尺寸，容易堵塞喷头。

因此，现有的醋酸纤维丝束的生产，利用木浆与醋酸酐在硫酸为催化剂、醋酸为溶剂的条件下进行反应，制得醋片。把醋片溶解于丙酮后，制得醋酸纤维一定浓度的溶液，然而，由于醋酸纤维分子容易形成胶束聚集体，发生堵塞，为方便纺丝，一般对溶液进行多重过滤，除去杂质和聚集体，这样做给生产带来了极大的不便。国内外相关公司一直在开展提高醋酸纤维溶液浓度的相关研究。

发明内容

本发明要提供一种提高醋酸纤维可纺性能的方法。利用所述的方法，可以提高醋酸纤维的可防性能。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

   一种提高醋酸纤维可纺性能的方法，在醋酸纤维溶液中，加入PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物。

PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物是环氧乙烷（EO）与环氧丙烷（PO）形成的嵌段共聚醚，其是一种重要的非离子型表面活性剂。发明人意外地发现，PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物这种表面活性剂可以破坏醋酸纤维聚集体内部的氢键缔合，导致聚集体发生瓦解，从而减少聚集体的尺寸，降低堵塞发生的可能性。目前，国际学术和工业界尚无相关文献发表和报导。

只要在醋酸纤维溶液中PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物即能产生本发明所述的效果，随着PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物的浓度提高，胶束及胶束聚集体的分布逐渐减少，胶束及胶束聚集体的尺寸也变小，而当PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物的浓度高于53.4%时，溶液中的醋酸纤维的结构分布基本不再发生变化。优选地，PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物为醋酸纤维质量的53.4%以下。

更优选地，PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物为醋酸纤维质量的5.5~53.4%。在此浓度范围内，能有显著的改善效果。

醋酸纤维有一醋酸纤维、二醋酸纤维和三醋酸纤维几类。通常地，用于纺丝的醋酸纤维为二醋酸纤维。

优选地，所述提高醋酸纤维可纺性的方法包括把醋酸纤维溶于丙酮中形成溶液，以及往上述溶液中加入PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物两个步骤。

现有技术中，为了减少醋酸纤维胶束和胶束聚集体的产生，往往是通过减少其在丙酮溶液中的浓度以及多重过滤来实现。一般当用于纺丝的醋酸纤维溶液浓度在5mg/mL以上时，就必须通过过滤来去除其中的聚集体。现有的醋酸纤维丝束生产过程中，醋酸纤维的浓度通常控制在290mg/mL左右，然而在这一浓度下，体系中会有大量聚集体生成，因此必须进行多重过滤来克服聚集体的影响，否则根本无法进行纺丝，然而经过多重过滤处理后，实际上溶液中醋酸纤维的浓度已经发生明显下降，造成原料浪费。另外，多重过滤的工艺控制不好，也很容易发生堵塞，并且随着生产时间的延续，也有可能在喷头位置发生堵塞。

而本申请发明人发现，当纤维溶液中加入了PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物，可以破坏醋酸纤维聚集体内部的氢键缔合，导致胶束聚集体发生瓦解，显著地减少胶束和胶束聚集体的生成，并且，即使将醋酸纤维溶液在较高浓度下如525mg/mL左右，依然能够保持这种减少胶束和胶束聚集体的生成的性质，因此，通过本方法还能够提高纺丝液中醋酸纤维的浓度，使产能得以提高。

优选地，醋酸纤维在混合后的醋酸纤维溶液中的质量浓度在5mg/mL以上。

更优选地，醋酸纤维在混合后的醋酸纤维溶液中的质量浓度在5~525mg/mL。

优选地，所述PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物的分子量在500~2000之间。

    与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过本发明所述方法，可以显著提高醋酸纤维的可纺性能，大大减少纺丝过程中堵塞的发生，避免原料的浪费，并且可以进一步提高纺丝液中醋酸纤维的浓度，提高产能。

附图说明

图1为醋酸纤维在丙酮溶液中(浓度为10mg/ml)的流体力学半径、及流体力学半径分布图。

图2为加入不同量的PEO-PPO-PEO后，醋酸纤维在丙酮溶液中(浓度为10mg/ml)的流体力学半径分布图。