專利名稱：海島結構的可原纖化纖維的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括乙烯基醇聚合物(下文記作PVA)和不同于PVA的乙烯基聚合物，優(yōu)選丙烯腈聚合物(下文記作PAN)的易于原纖化纖維，其特征在于該纖維通過單一的化學溶脹力或機械應力作用或二者結合的作用易于變性成超細原纖維，該纖維優(yōu)選用于濕紡或干紡非織造織物，摩擦材料以及水泥和橡膠的增強纖維。
作為增強纖維，通常在汽車剎車和離合器中使用的各種摩擦材料的，常常利用石棉來制造，這是依據(jù)其捕集無機微粒的性能，耐熱性，耐熱熔結性，增強特性等等。然而，使用石棉要置于嚴格規(guī)則之下，因為石棉有害人體健康。所以近幾年來，選擇昂貴的芳酰胺纖維作為它的替代物。但是芳酰胺纖維太昂貴，所以在使用方式受到限制。因此，具有不充分增強性能的材料諸如天然紙漿，它在結合體中用作填料，但是這種填料材料會破壞所得產(chǎn)品的性能。因此迫切要求一種易于原纖化纖維，它比芳酰胺纖維便宜，并具有可原纖化特性，以便在結合體中得到顆粒捕集特性和增強特性。
由于上述石棉在非常嚴格規(guī)定下使用的理由也適用在石板板材領域，其中石棉用來增強水泥，因此使用普通用途的纖維諸如維尼綸作石棉的替代物。由于一般目的的纖維尺寸比石棉的大，石板與天然紙漿的原纖維混和使得所得增強石板具有這種降低的濕強度。這些厚纖維和天然紙漿破壞了產(chǎn)品性能。因此，要求發(fā)展具有較大強度的可原纖化纖維。對于增強橡膠等，使用間-或對-芳酰胺或維尼綸，但是這種纖維也有問題，該纖維應當用間苯二酚-甲醛-乳膠工藝處理，以便增強附著力。則就需要具有較高附著力、較大比表面積和較大強度的易于原纖化的纖維。
為滿足這些要求，已作巨大努力對混合聚合物的相分離現(xiàn)象使用一種方法以產(chǎn)生超細合成纖維。例如，JPA 10617/1974，JPA 17609/1976和JPB56925/1973分別敘述了通過擠出包括PAN(作海成分)和與丙烯腈或聚甲基丙烯酸甲酯聚合物接枝共聚的PVA(作島成分)來產(chǎn)生原纖維。
按照這些專利所述技術，在凝固浴中使用水和原料溶液的溶劑的混和物或與具有凝固效能的單一有機溶劑的混和物，這是因為PAN是海成分。但是這種技術因為強烈的凝固作用和包括較高拉伸時的難度不能得到任何均勻的膠狀長絲。因此，以穩(wěn)定和廉價的工業(yè)方式制造具有優(yōu)異的增強性能和較高強度的纖維仍是困難的。
由于聚合物的相容性是用添加接枝聚合物來增強的，紡絲溶液很難轉變成相分離結構，從后不僅難以原纖化而且所得原纖維太薄容易有形，包括易于形成纖維球的問題。
另外，JPA 31376/1972公開了一種易于原纖化PVA纖維，它包括完全皂化的PVA作海成分和部分皂化的PVA作島成分，但是這種纖維有缺點，部分皂化的PVA于原纖化加工期間在水中溶解，需要特定的體系或特定的化學反應劑處理原纖化過程所用的水；則在原纖化期間產(chǎn)生增大體積的泡沫，破壞了原纖化工藝；以及由于海成分和島成分兩者都包括PVA聚合物使得纖維的原纖化不能令人滿意。
因此，需求一種主要包括PVA的纖維，它具有較高強度，易于原纖化，可高度分散并具有足夠的增強效果，但這種纖維還未制造出。在這種情況下，本發(fā)明人勤奮研究找到易于原纖化纖維，它有令人滿意的上述性能。
具體言之，本發(fā)明提供一種海島截面的易于原纖化纖維，包括PVA(A)和不同于PVA的乙烯基聚合物(B)，其中成分(A)和(B)分別起海成分和島成分作用，其特征在于纖維的強度是6g/d或更多且原纖化過程是30分鐘或更少。制備這種易于原纖化纖維的方法是，將PVA(A)和聚合物(B)溶于有機溶劑制得紡絲溶液，濕紡或干-噴濕紡所得紡絲溶液，然后進入凝固浴，浴內盛有對兩個聚合物有凝固能力的凝固溶劑和紡絲溶液的有機溶劑兩者的混和物，在擠出浴中從纖維中去除紡絲溶液的有機溶劑，并拉伸所得長絲，使其具備以下1-3的條件1.紡絲溶液具有相分離結構，其中顆粒的粒徑是2-50μm，聚合物(B)的溶液存在于聚合物(A)溶液中；2.凝固溶劑是有機溶劑，凝固浴包括15-75wt％(重量)紡紗溶液的有機容劑；和3.總拉伸比是8或更多。


圖1和2示例說明本發(fā)明纖維的截面，其中園點表示島部分(在圖中用數(shù)字圖1標記的部分)由聚合物(B)構成，斜線表示的海部分(在圖中用數(shù)字2標記的部分)由PVA(A)構成，在PVA(A)和聚合物(B)之間的邊界內存在的空白部分(在圖中用數(shù)字圖3標記的部分)是空隙。
本發(fā)明纖維是海島截面的纖維，基本包括PVA(A)和不同于PVA的乙烯基聚合物(B)，其中成分(A)是海成分而(B)是島成分。尤其是PAN聚合物用作聚合物(B)時，因為PVA和PAN兩者都有高極性基團，可制備特別高強度的纖維。這種纖維作為增強材料是優(yōu)異的，因為它對水泥、橡膠等具有高附著力，并且耐熱性強；另外，該纖維親水性高，使得纖維優(yōu)選用于擦拭性能明顯的擦拭材料。
按照本發(fā)明，術語“PVA(A)”意指聚合物含有70摩爾％或更多的乙烯基醇，并且聚合物可與30摩爾％以下比率的單體共聚，令人滿意的單體諸如乙烯，乙酸乙烯酯，衣康酸，乙烯基胺，丙烯酰胺，新戊酸乙烯酯，馬來酸酐，以及含有磺酸的乙烯基化合物。這種聚合物優(yōu)選具有的皂化度為80摩爾％或更多，對于結晶度和取向度，該聚合物優(yōu)選含有乙烯基醇單元是95摩爾％或更多，更優(yōu)選98摩爾％或更多，再優(yōu)選99摩爾％或更多，而99.8摩爾％或更多最佳。PVA的聚合度沒有專門限制，但優(yōu)選500或更多，更優(yōu)選1500或更多，以便產(chǎn)生更高強度的原纖維。為了改良耐熱水性，PVA可被縮醛化及在分子內或分子之間用甲醛、戊二醛等交聯(lián)，這種過程在纖維制備后進行。另外，PVA可用上述以外的其他交聯(lián)劑交聯(lián)。
按照本發(fā)明，利用不同于PVA(A)的乙烯基聚合物(B)作島成分，因為乙烯基聚合物在溶劑中與PVA(A)混合時容易形成良好相分離結構的紡絲溶液。再者，聚合物(B)優(yōu)選沒有水溶脹并基本不含有乙烯基醇單元的乙烯基聚合物，因為這種聚合物易于在有PVA(A)的結合體中原纖化。本發(fā)明中術語“沒有水溶脹聚合物”意指聚合物帶有的水吸收比低于20wt％，這是將聚合物制成100μm厚非多孔薄膜于20℃吸水至飽和狀態(tài)時測量的。根據(jù)本發(fā)明，PAN是如上所述聚合物(B)的最佳實例；另一個優(yōu)選實例包括甲基丙烯酸甲酯聚合物(下文記作PMMA)。
本發(fā)明PAN應當令人滿意地含有70摩爾％或更多的丙烯腈單元，所以PAN可以和單體共聚的比例低于30摩爾％，可用的單體例如(甲基)丙烯酸酯如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯；乙烯基酯如乙酸乙烯酯和乳酸乙烯酯；乙烯基化合物如二氯乙烯；不飽和羧酸如丙烯酸，甲基丙烯酸和馬來酸酐；以及含有磺酸的乙烯基化合物。為了改良紡絲溶液在溶劑中的溶解度，優(yōu)選賦予PAN與其他乙烯基單體而不是PAN均聚物共聚的共聚物的比例是0.5-10摩爾％，更優(yōu)選2-8摩爾％。
還有，PMMA應當令人滿意地含有80摩爾％或更多的甲基丙烯酸甲酯單元，因此，與其共聚的例如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的最大范圍是20摩爾％。本發(fā)明所用的PMMA特別優(yōu)選與2-20摩爾％的丙烯酸甲酯共聚，因為這種PMMA易于形成下文詳述海島相分離結構的溶液；同樣理由，PMMA的聚合度優(yōu)選優(yōu)選300-2000。
就本發(fā)明所述而言，PVA(A)應當是海成分而聚合物(B)應當是島成分，且其A/B重量比應當優(yōu)選80/20-42/58。PVA(A)低于42wt％時，PVA(A)和聚合物(B)兩者在凝固浴中高度溶解，使得易于引發(fā)纖維互溶并且在PVA(A)作海成分時不能得到任何與PVA(A)良好界限的相分離結構。而PVA(A)超過80wt％時，島成分數(shù)目變得太小，因此難于原纖化。就強度，所得纖維的原纖化和所產(chǎn)生原纖維的分散性而言，A/B重量比應當優(yōu)選70/30-50/50。
本發(fā)明纖維的強度是6g/d或更多。本發(fā)明術語“強度”意指按照JIS-L1015測量的抗張強度。如果強度低于6g/d，那么對水泥，橡膠和樹脂的增強不充分。根據(jù)本發(fā)明，強度應當優(yōu)選7g/d或更多，更加優(yōu)選86g/d或更多。
本發(fā)明纖維的原纖化過程應當是30分鐘或更少。本發(fā)明術語“原纖化過程”是按照以下測量原纖化和攪拌的時間；將纖維樣品(4g)在20℃和相對濕度為65％置于空氣中，將其切成2mm短段，于20℃時向切段的樣品加水(到400cc)并放入Matsushita Electric Industry，Co.Ltd.制造的混合器(NationalMX-X40)中，先以11000rpm攪拌和原纖化指定時間，然后以水分散體形式對原纖化溶液采樣，并按下述方法測量濾水時間，測量濾水時間需要攪拌和原纖化，其持續(xù)時間達60秒記作原纖化過程。本發(fā)明術語“濾水時間”意指過濾含有0.5g原纖維水分散體(750cc)的所需時間，將其通過安放在63mm直徑有敞開式底部測量柱底部的350目金屬網(wǎng)的時間。
原纖化過程30分鐘以上會使原纖化不充分，實際使用時纖維有時不原纖化。長時間原纖化會導致所得原纖維有不良的分散性，結果趨于形成纖維球。無需說，采用諸如延長原纖化時間或使用更加強烈的原纖化條件的方法將具有低原纖化能力的原纖維原纖化，但是這種方式產(chǎn)生的原纖維處于的狀態(tài)是原纖維彼此之間纏結，或者原纖維被進一步切割成更短的片段，這種原纖維不適合實際應用。這種長時間原纖化一般破壞原纖維分散能力的原因沒有證實，但這是可能的，因為這種原纖維太細而容易纏結。測定是否形成纖維球如下進行。將原纖化溶液(40cc)放入300-cc燒瓶，隨后向原纖化溶液添加粘滯劑(0.1％聚氧乙烯水溶液)和水使溶液的最終溶液體積為200cc，用玻璃棒充分攪拌所得溶液，原纖維彼此纏結或與纖維纏結，在分散體中可形成直徑3mm或更大的纖維球，它們不能用玻璃棒的單獨攪拌工序瓦解。有無纖維球可在(肉眼)觀察下測定。本發(fā)明纖維的特征在于幾乎不形成纖維球。其道理基本上無需證實，可能與在凝固浴中殘存使用的有機溶劑有關。
本發(fā)明纖維優(yōu)選在干攪打5分鐘后具有的濾水時間是75秒或更多。這種纖維可用下述方法制備。術語“干攪打5分鐘后的濾水時間”(下文有時簡單記作“濾水時間”)，意指含有0.5g原纖維的水分散體(750cc)通過前述安置在測量柱敞開式底部的金屬濾網(wǎng)所需時間，在前述測量原纖化過程同樣條件下干攪打5分鐘之后進行。
本發(fā)明纖維的截面中，在直徑大于0.2μm的部分或大部分島成分周邊存在空隙。如上所述，圖1表示本發(fā)明纖維的一個實施例截面的微觀圖象，其中園點表示島部分(在圖中用數(shù)字圖1標記的部分)相應地由聚合物(B)構成，同時海部分相應于PVA(A)，在PVA(A)和聚合物(B)之間的邊界內存在空白部分相應于上述空隙。由于本發(fā)明纖維中存在這種空隙部分，纖維的原纖化大大增強。如果聚合物(B)是PAN，島與空隙的數(shù)目增多。紡絲溶液不具有相分離結構時，這種空隙不發(fā)生。能夠在濕紡或干-噴濕紡時從紡絲溶液提取溶劑期間或者干燥加工期間產(chǎn)生空隙，但是在熔融紡絲或干式紡絲期間基本不產(chǎn)生這種空隙。
基于微觀圖象，圖2表示濾水時間是75秒或更多的纖維截面，它是下述方法制備的。在島和海之間存在空隙部分，圖2內的其面積比圖1的大。平均直徑大于0.4μm的島部分具有的空隙通常鄰近島。這些較大的普通空隙更易于進一步原纖化。術語島的“平均直徑”意指相應于島截面園面積的直徑。
現(xiàn)在詳述本發(fā)明纖維的制備方法。首先，將PVA(A)和聚合物(B)溶解在有機溶劑中制備紡絲溶液。這種有機溶劑包括極性有機溶劑，例如二甲亞砜(DMSO)，二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺。從低溫溶解性質，低分解聚合物和易于原纖化來說，優(yōu)選二甲亞砜(DMSO)。PVA(A)和聚合物(B)在紡絲溶液內總聚合物的濃度的優(yōu)選范圍在10-30wt％之內。另外，紡絲溶液的溫度范圍優(yōu)選50-120℃。
本發(fā)明方法制備的紡絲溶液應當具有粒度2-50μm的相分離結構。術語本發(fā)明紡絲原液的“相分離結構”涉及觀察到的顆粒狀態(tài)，當紡絲溶液滴加在玻璃載片上用差示干涉顯微鏡對溶液拍照，最終厚度大約200μm，顯微鏡是BX-60型，Olympus Optical Co.Ltd.制造。從強度和高模數(shù)以及另外從本發(fā)明易于原纖化而言，PVA(A)和聚合物(B)應當以相分離狀態(tài)存在，其中聚合物(B)是被分散成分(島成分)而成分PVA(A)是起分散介質功能的成分。本發(fā)明術語“粒度2-50μm”意指用差示干涉顯微鏡辨別大多數(shù)顆粒具有的直徑范圍。大多數(shù)粒度如果在50μm以上，依據(jù)原液的穩(wěn)定性和紡絲的穩(wěn)定性是不利的，也不優(yōu)選低于2μm是因為相分離不充分使得所得纖維的原纖化過程被破壞。更加優(yōu)選粒度3-45μm的相分離結構。因為顆粒于凝固期間在紡絲溶液中起核的作用，粒度要對易于形成原纖化纖維有效。
紡絲溶液中的粒度除上述方法外還可用以下方法測量。具體說來，將紡絲溶液涂覆在載片上至大約100μm的最終厚度，于室溫用甲醇使溶液凝固制備薄膜并以放大500倍的光學顯微鏡觀察薄膜，然后測量和確定顆粒直徑并將其認作粒度(該方法下文記作“甲醇凝固方法的粒度”)。根據(jù)本發(fā)明，甲醇凝固方法確定的大多數(shù)顆粒其直徑范圍是1-20μm，以差示干涉顯微鏡確定的相應尺寸范圍是2-50μm。另外，本發(fā)明通常涉及的術語“粒度”意指利用差動干涉顯微鏡測量的值。
決定紡絲溶液相結構的因素包括兩種聚合物的相容性，即PVA(A)和聚合物(B)，兩種聚合物的組成比例，攪拌紡絲溶液的條件等等。就兩種聚合物的相容性而言，其相容性差(意味著較低相容性)涉及較大的粒度，與此同時就組成比例而言，較大比例的聚合物一般起海成分作用。除這些因素外，明顯決定粒度的因素是溶解期間的攪拌條件。盡管攪拌條件或多或少有些改變，取決于攪拌器類型或攪拌器葉片的形狀，優(yōu)選攪拌條件是圓周速度一般至1-10m/sec來進行的。10m/sec以上時，得到的粒度太??；反過來低于1m/sec時，聚合物的溶解或分散狀態(tài)不充分，是不優(yōu)選的。特別優(yōu)選2-5m/sec的圓周速度。顆粒狀態(tài)基本以聚合物的結合體來決定的，為了從結合體制備合乎要求的粒度，兩種聚合物的組成比例，聚合物濃度，紡絲溶液中的添加劑，溶解速度和攪拌速度應當適當調整。為簡化起見，攪拌的線速度特別應當選擇在1-10m/sec的范圍，以便制備紡絲溶液并隨后測量粒度。根據(jù)結果，要改良攪拌條件以調整粒度。
以這種方式調整粒度在2-50μm的范圍并選擇凝固浴的條件和按照下述選擇拉伸的條件，使得諸如可紡性和拉伸性能的可加工性和諸如可易于原纖化和強度的性能結合在一起。紡絲溶液的粘度對濕紡優(yōu)選在10-400泊的范圍或者對干-噴濕紡優(yōu)選在50-2000泊的范圍。
之后將因此制得的紡絲溶液通過噴絲頭濕紡或干-噴濕紡，進入凝固浴。由于濕紡加工包括從紡絲的噴絲頭直接接觸凝固浴，即使噴絲頭小孔的布置是狹窄的，也無原纖熔化，從而使得該工藝可以利用眾多小孔的噴絲頭進行合適的紡絲。作為選擇，在凝固浴和噴絲頭之間的氣隙的干-噴濕紡適合高速紡絲，因為在氣隙部分有較大的拉伸。按照本發(fā)明，濕型加工或干-噴濕型加工可根據(jù)目的和用途來適當選擇。
按照本發(fā)明，有機溶劑作為凝固浴內的凝固溶劑來使用，凝固溶劑和紡絲溶液溶劑的混和物溶液比例為25/75-85/15。為制得本發(fā)明纖維，用作凝固溶劑的有機溶劑具有凝固PVA(A)和聚合物(B)兩者的能力以及與紡絲溶液溶劑的相容性是重要的，溶劑諸如醇類例如甲醇和乙醇，酮類如丙酮和甲乙酮。通常公知的PVA/PAN原纖化纖維大多數(shù)含有PAN作為主成分，在這種情況下，有較大凝固PAN能力的水在工業(yè)化生產(chǎn)時于凝固浴中使用。雖然水沒有任何凝固PVA的能力，但有明顯不同的不平衡凝固兩種聚合物的能力，有機溶劑有凝固任何聚合物的能力，當與紡絲溶液的溶劑混和時可以平衡的方式凝固聚合物，對易于原纖化纖維的性能可賦予有益的作用。
為了保持本發(fā)明方法中合適的凝固程度，凝固浴內凝固作用的有機溶劑與紡絲溶液的溶劑之組成比例是重要的，本發(fā)明選擇其重量比為25/75-85/15的范圍。如果凝固浴內紡絲溶液的溶劑含量低于15％，凝固能力太高，使得纖維在噴絲頭處斷裂和紡絲色光差。另外，以所得纖維強度代表的纖維性能可能被損壞。如果紡絲溶液溶劑的濃度大于75％，不能產(chǎn)生令人滿意的凝固，包括可紡性能降低。因此，就強度性能而言不能產(chǎn)生任何令人滿意的纖維。具體言之，紡絲溶液溶劑的濃度范圍要在20-70wt％(重量比，下文同)，更加優(yōu)選的范圍是30-65wt％。按照本發(fā)明的如上所述，有機凝固溶劑和紡絲溶液溶劑的混和物溶液在凝固浴中使用，而無需說，除它們以外的較小量液體或固體可在凝固浴內溶解或存在。根據(jù)本發(fā)明，更加優(yōu)選凝固溶劑和紡絲溶液溶劑的結合體是甲醇和DMSO的結合體。
通過凝膠長絲在轉換到干熱拉伸工藝之前先轉換到濕拉伸，紡絲溶液的溶劑提取，加入給油劑，干燥等等工藝。此外，將形成的長絲引導進入提取浴去除長絲所含有的紡絲溶液，最終提取浴包括醇類、酮類和水三種成分，其中醇類和酮類的重量比是9/1-1/9而水含量占三種成分總量的1-30wt％，使用這種最終提取浴可得到非常優(yōu)異的易于原纖化纖維，所要求的濾水時間是75秒或更多令人滿意。最終提取浴的醇類例如包括甲醇，乙醇，丙醇和丁醇。還有，這種酮類例如包括甲基異丙酮，甲基正丁酮和甲基異丁酮；沸點高于水的酮類，例如甲基正丁酮和甲基異丁酮就產(chǎn)生更優(yōu)異的易于原纖維性而言，更為優(yōu)選。如果醇類對酮類的重量比超出9/1-1/9范圍，所得原纖化性并非優(yōu)異。水含量低于1wt％，原纖化性也并非優(yōu)異；若超過30wt％，原纖維彼此熔結，使得原纖維的強度等受到損害。利用這種包括特定三種成分的提取浴，可以產(chǎn)生的纖維具有令人滿意的條件，即上述濾水時間為75秒或更多，所得纖維的截面部分中島部分平均直徑低于0.4μm，避免了圖2所示通常的島相鄰。
將因此制得的短纖紗進行干燥并隨后干熱拉伸。干熱拉伸是本發(fā)明方法的重要一環(huán)，具體言之，干熱拉伸應當進行到最終總拉伸比為8或更多。術語“總拉伸比”意指濕拉伸比乘干熱拉伸比所表示的乘積，當總拉伸比低于8時，既不能產(chǎn)生較大強度的纖維也不能產(chǎn)生易于原纖維性纖維。
使得總拉伸比在8以上的因素包括PVA(A)/聚合物(B)的組成比，凝固浴的條件諸如凝固浴的組成和溫度，濕拉伸條件諸如濕拉伸比，干熱拉伸的條件諸如干熱拉伸氣氛內的干熱拉伸溫度和停留時間(拉伸比)。就PVA(A)/聚合物(B)組成比而言，高PVA(A)體積比可增大總拉伸比；增大紡絲溶液的溶劑比可降低總拉伸比；或者提高凝固浴溫度可增大總拉伸比。此外，按照本發(fā)明，凝固浴溫度優(yōu)選在-5-20℃的范圍。另外，較大的濕拉伸比有益于增大總拉伸比；提高干熱拉伸溫度會增大總拉伸比；或者在拉伸氣氛下延長停留時間進而提高總拉伸比。根據(jù)本發(fā)明方法，濕拉伸比，干熱拉伸溫度和停留時間分別優(yōu)選1.5-4.5倍，210-250℃和5-90秒。為了使總拉伸比達到所要求值，首先在合適的條件下紡絲和拉伸；然后根據(jù)所得總拉伸比改良至少一個因素，使得總拉伸比容易改變到所要求值。
至于本發(fā)明方法的總拉伸比，優(yōu)選10或更多，更加優(yōu)選12或更多。干熱拉伸后的纖維可令人滿意地進行以下工藝處理干熱，收縮工藝，和進而成形工藝以便改良耐熱水性，以及通過二醛等的縮醛工藝，通過長鏈烷基磷酸酯等的交聯(lián)工藝。
在本發(fā)明目的范圍內，本發(fā)明纖維另外仍然可含有或不含有無機顏料，有機顏料，熱降解預防劑，PH調節(jié)劑，交聯(lián)劑，上油劑，各種穩(wěn)定劑等，除PVA(A)/聚合物(B)外，它們可在單獨的制備階段添加，諸如紡絲溶液階段，凝固階段，提取階段，直接在干燥前，熱拉伸之前，熱拉伸之后和補充反應之后添加。
如上所述，由此制得的纖維在PVA(A)和聚合物(B)之間的邊界內含有這種島與空隙，使得通過施加單一的化學溶脹力或機械應力或其結合施加可容易地制造大約1μm的纖維。代表性的原纖化方法包括一種方法是將纖維原纖化并將所得原纖維形成薄片形式；另一種方法包括在原纖化之前將纖維形成薄片；以及還有一種方法包括將纖維混和橡膠，水泥和塑料并在捏合期間將纖維原纖化。
其中，第一個方法包括將本發(fā)明纖維切成1-30mm的短段，將短段浸沒和分散入水中，利用攪打器、精磨機和混合器等通過機械應力使短段原纖化，以所得原纖維作為紙材料造紙。該方法制造的薄片由于原纖化而形成細纖維，這樣就可產(chǎn)生較高張力的薄而牢的紙。當原纖維與無機微?；驘峁虡渲⒘Ｔ跀嚢柘禄旌蜁r，這些微?？杀环@進入原纖維然后被原纖化，由此產(chǎn)生適宜用作剎車和離合器的摩擦材料。
第二個方法包括將本發(fā)明纖維卷曲和切割成短纖維，隨后將短纖維通過梳理機形成纖維網(wǎng)，在纖維網(wǎng)上噴射30kg/cm2或更高的高壓水，優(yōu)選60kg/cm2或更高，從而使本發(fā)明纖維通過高壓水噴射的碰撞或剪切而原纖化；或者該方法包括將本發(fā)明纖維切成1-30mm的短段，將短段作為紙材料在水中通過濕加工制備基紙，在該基紙上噴射30kg/cm2或更高的高壓水，優(yōu)選60kg/cm2或更高，從而使本發(fā)明纖維通過高壓水噴射的碰撞或剪切而原纖化。由于形成纖維網(wǎng)后用高壓水噴來原纖化，該方法在低分散或高密度方面是有益的，這是由于原纖維可以避免產(chǎn)生多孔的，柔軟的二維薄片，盡管薄片包括超細纖維。薄片可用作擦拭器和過濾器。
另外，第三個方法包括在橡膠捏合期間、水泥漿攪拌或塑料熔化捏合期間向添加的纖維施加剪切力使纖維原纖化，因此，該方法在無需專門工藝原纖化纖維方面是有優(yōu)勢的。所以，該方法適宜制造纖維增強的橡膠制品，纖維增強的水泥制品和纖維增強的塑料制品。
通過高壓水噴原纖化纖維可按常規(guī)進行，但這種高壓水噴加工之前的可加工性和原纖化彼此還沒有相適應，因為它們處于相反關系。具體言之，在高壓水噴工藝中易于原纖維的纖維在紡絲、拉伸、卷曲和梳理工藝中太容易原纖化，在加工中造成麻煩。反過來，具有低原纖化的短纖維在濕成形工藝之前在可加工性方面沒有麻煩，但是在高壓水噴工藝中幾乎不能原纖化，所以趨于幾乎不能制造包括超細纖維的非織造纖維。如上所述，然而本發(fā)明纖維在高壓水噴工藝之前于它的干燥狀態(tài)具有較低的原纖化性。因此，因原纖化的麻煩可以在干燥加工時而減少；并且在其高壓水噴的濕狀態(tài)，通過PVA(A)結構纖維的擴展使內部變形特別快地擴大，則經(jīng)高壓水噴的纖維中易于引發(fā)原纖化。
因為本發(fā)明纖維也可通過單一的強機械剪切力原纖化，一種針刺法另外用作原纖化方法之一。如上所述，其中本發(fā)明纖維因水噴加工的情況在其濕變形狀態(tài)時，用機械剪切力非常容易原纖化。因此，沒有濕變形的針刺方法要有嚴格條件的。換言之，進行原纖化的條件應當是針刺密度優(yōu)選250針/厘米2或更多，更加優(yōu)選400針/厘米2或更多。
對于這種干水噴方法和針刺方法兩者，一般公知的任何加工方法都是令人滿意的，例如梳理加工諸如羅拉梳理，半隨機梳理和隨機梳理，以及濕成形加工諸如雙聯(lián)成網(wǎng)，紗羅成網(wǎng)和交叉成網(wǎng)。
一般公知的造紙機如圓筒造紙機和(foudrinier)造紙機制造的紙作為濕水噴法的用紙都是使人滿意的；任何在干態(tài)或干燥之前的狀態(tài)的紙，只要它們能夠引入水噴工藝就能令人滿意。
作為混和進入纖維網(wǎng)或紙的，與本發(fā)明纖維在一起的原料，可使用一般公知的材料包括天然紙漿，合成紙漿，棉花，亞麻，人造絲，溶紡纖維素纖維，波里諾西克纖維，醋酸纖維，聚酯纖維，丙烯酸纖維，尼龍纖維，聚丙烯纖維，維尼綸纖維等等。為了纖維網(wǎng)疊層，本發(fā)明纖維不同混和比的纖維網(wǎng)可使人滿意地在一起疊層，或者本發(fā)明纖維的纖維網(wǎng)與不包含本發(fā)明纖維的纖維網(wǎng)能令人滿意地疊層。換言之，本發(fā)明纖維以其原纖化狀態(tài)部分地并令人滿意地包含在纖維網(wǎng)內。因此，纖維可以令人滿意地不均勻和不平均地存在。向所得干型非織造織物，濕型非織造織物或針刺干型非織造織物可添加公知的樹脂粘結劑，諸如乙酸乙烯酯類，丙烯酸類，聚乙烯類，二氯乙烯類，氨基甲酸乙酯類，聚酯類，環(huán)氧樹脂類和橡膠類粘結劑，其添加方法是乳化粘結劑賦予法和粉末賦予法，包括飽和法，噴霧法，印花(粘合)法和發(fā)泡法。
現(xiàn)以實施例更加詳細敘述本發(fā)明，但本發(fā)明絕非限于這些實施例。實施例1聚合度1750和皂化度99.8％的PVA和用5摩爾％甲基丙烯酸甲酯共聚的PAN(水吸收比5％或更少)攪拌下溶解在DMSO中，其圓周速度3m/sec，在氮氣流下，溫度100℃，使用具有斜面攪拌葉片的攪拌器，經(jīng)8小時得到紡絲溶液混和物，其PVA/PAN重量比是50/50，且聚合物濃度20wt％。紡絲溶液在肉眼觀察下是不透明的；在差示干涉顯微鏡下觀察到上述相結構，該結構大多數(shù)是粒度2-50μm的相分離結構，與此同時以甲醇凝固法測量的粒度范圍是3-10μm。將紡絲溶液涂覆在玻璃載片上使最終厚度到大約200μm并于室溫將載片浸入甲醇，隨后是熱水加工，證實PVA成分是分散介質(海成分)而PAN成分是是分散成分(島成分)。保持紡絲溶液靜置8小時以消泡，觀察證明沒有分散的顆粒會集結成較大顆粒的趨向，溶液具有絕對穩(wěn)定的相結構。
紡絲原液于80℃通過具有1000個直徑0.08mm小孔的噴絲頭濕紡該溶液，后進入凝固浴，DMSO/甲醇的重量比是50/50且溫度10℃，繼之進行3倍濕拉伸，將長絲含有的DMSO提取到甲醇中，于80℃熱空氣干燥所得長絲，在此之前于230℃進行干熱拉伸至總拉伸比為18(于熱拉伸浴內停留時間30秒)，得到1000根長絲的并且總(纖度)1800旦的PVA/PAN混合纖維。顯微鏡檢查纖維的截面表明，PVA相應于海成分同時PAN相應于島成分，在直徑大于0.2μm的部分島成分和海成分之間邊界的至少一部分內存在空隙。纖維強度是8.5g/d而楊氏模量為180g/d。然后將纖維切成2mm長的短段，在水中分散，利用混合器干攪打5分鐘。光學顯微鏡觀察所得原纖化溶液。大部分纖維原纖化成大約1μm的原纖維。另外，攪打5分鐘后測量原纖化溶液的濾水時間是70秒。本發(fā)明限定的原纖化過程是5分鐘之內，原纖化溶液的分散性是優(yōu)異的，沒有觀察到原纖維彼此纏結產(chǎn)生的纖維球。將本實施例的纖維切割成3mm長的短段，隨后用精磨機原纖化該短段，接著用造紙機得到較高密度和強度的紙。
卷曲本實施例得到的纖維并將所得纖維切割成51mm短段而產(chǎn)生切段纖維，梳理切段纖維制備梳理纖維網(wǎng)，然后梳理纖維網(wǎng)進行80kg/cm2的高壓水噴工藝。掃描電鏡觀察所得非織造織物的表面，說明大多數(shù)纖維原纖化成大約lμm的原纖維。用該非織造織物擦抹配抹玻璃的污斑，污斑非常干凈地除掉。甚至在水中洗滌該非織造織物后也沒有問題，所以該織物可以重復用作擦抹器。
另外，隨后將PVA/PAN混合纖維通過捏合加到天然橡膠中。捏合期間經(jīng)過剪切力作用，纖維以分散體形式在橡膠中原纖化。該橡膠組合物模塑成2mm厚的薄片，該薄片在原纖維長度方向的強度呈現(xiàn)非常強。對比實施例1和2大多數(shù)條件與實施例1相同來制備纖維，不同的是PVA/PAN重量比是9/1(對比實施例1)和1/9(對比實施例2)。對比實施例1中，凝固浴中DMSO濃度從50％降低到30％，從而得到光滑的長絲，拉伸至總拉伸比15。對比實施例1所得纖維的強度是12.5，楊氏模量是230g/d。但是該纖維可原纖化性非常差，攪拌和原纖化60分鐘后幾乎不原纖化。對比實施例2呈現(xiàn)出非常差的可紡絲性和可拉伸性，沒有產(chǎn)生正常的纖維。對比實施例3大多數(shù)條件相同于實施例1來制備纖維，不同之處在于干熱拉伸比被改變至最終總拉伸比為6，條件是調節(jié)排放流量使得單絲纖度可與實施例1的相同。所得纖維同實施例1的相比，強度降低到4.1g/d并且楊氏模量降低到89g/d。原纖化過程同實施例1相比，該纖維的原纖化過程低劣，但它基本上象15-20分鐘那樣地良好。然而就增強橡膠而言，該纖維遠遠低于實施例1，可用纖維增強橡膠的楊氏模量較低來解釋。實施例2與實施例1同樣方式制備紡絲溶液，不同的是PVA/PAN重量比改變到60/40并且攪拌器的圓周速度是5m/sec肉眼觀察紡絲溶液不透明；同上述方法觀察相結構，含有相分離結構的大多數(shù)顆粒其粒度范圍是2-50μm；甲醇凝固方法測量的粒度范圍是2-8μm。如實施例1制備薄膜后同樣的熱水加工證實，在紡絲溶液中PVA是分散介質(海成分)而pAN是分散成分(島成分)。保持紡絲溶液靜置8小時以消泡，觀察證明沒有分散的顆粒會集結成較大顆粒的趨向。由此證明紡絲溶液形成絕對穩(wěn)定的相結構。紡絲溶液于80℃通過具有1000個直徑0.08mm小孔的噴絲頭濕紡該溶液，然后進入凝固浴，DMSO/甲醇的重量比是45/55且溫度5℃，繼之進行3倍拉伸，將長絲含有的DMSO提取到甲醇，于80℃熱空氣干燥所得長絲。隨后在230℃進行干熱拉伸至總拉伸比為16(干熱拉伸浴內停留時間30秒)，得到1800d/1000f的PVA/PAN混合纖維。
如圖1所示，顯微鏡檢查纖維的截面表明，PVA相當于海部分同時PAN相當于島部分，大多數(shù)直徑大于0.2μm的島在和海成分之間邊界的至少一部分內具有空隙。纖維強度是9.5g/d而楊氏模量為210g/d。纖維的原纖化過程是10分鐘同時干攪打5分鐘后濾水時間是20秒，沒有任何纖維球的形成問題。如實施例1將纖維捏合添加到橡膠并模塑使得混和物成薄片，得到如實施例1非常高強度的薄片。對比實施例4和5將實施例1中的DMSO濃度改變到10wt％(對比實施例4)，在噴絲頭處頻繁遇到長絲斷裂。所得纖維的原纖化過程大約30分鐘，干攪打5分鐘后濾水時間是4秒或更低。因之是難于原纖化的纖維。DMSO濃度改變到80wt％(對比實施例5)造成凝固及可紡性的損害，不能得到正常的紡絲紗線。對比實施例6如實施例2同樣方式，PVA接枝PAN(PVA存在下自由基聚合丙烯腈，接枝比75％)在溶解之前與PVA混和，接枝的PAN/PVA重量比是40/60。由此得到的紡絲溶液是透明的且差示干涉顯微鏡觀察是沒有海島相結構的均勻相。如實施例2同樣方式，紡絲溶液進行紡絲和拉伸。紡絲和拉伸色光是光滑的。所得纖維強度是9g/d而楊氏模量是200g/d，如實施例2的那樣良好，但是纖維難以原纖化，正如原纖化過程50分鐘或更多及干攪打5分鐘后濾水時間4秒或更低所表現(xiàn)的。PVA接枝PAN表現(xiàn)了同PVA的良好相容性，但在紡絲溶液的步驟中從不形成相分離結構。由于PAN在纖維內以緊靠分子分散體的狀態(tài)過于均勻微細地被分散，結果，纖維因之幾乎不能原纖化。實施例3如實施例1進行紡絲溶液的溶解和紡絲，不同之處是使用聚甲基丙烯酸甲酯代替PAN，聚甲基丙烯酸甲酯是用摩爾比10％的甲基丙烯酸甲酯共聚的并具有的聚合度為1000(Parapet G-1000；KURARAY Co.制造；水吸收比2％；簡寫作“PMMA”)，PVA/PMMA的重量比是60∶40。所得紡絲溶液不透明；在差示干涉顯微鏡下觀察溶液由相分離結構的顆粒構成，大多數(shù)該顆粒的粒度范圍是2-50μm，與此同時以甲醇凝固方法測量粒度范圍是2-10μm。用實施例1的相同方式觀察所得紡絲溶液，說明溶液具有海島結構，其中PVA是海成分。
另外，觀察所得纖維截面表明，PVA相當于海而PMMA相當于島；比實施例1和2的有差別而更狹窄的空隙存在于部分邊界內，海成分和島成分之間在直徑大于0.2μm的島部分周邊有海成分的部分邊界內；纖維強度8.7g/d，楊氏模量190g/d。所得纖維的原纖化過程是10分鐘，干攪打5分鐘后濾水時間是15秒。沒有見到纖維球形成。實施例4聚合度1750且皂化度99.8摩爾％的PVA和用摩爾比5％乙酸乙烯酯共聚的PAN(水吸收比10％或更低)攪拌下溶解在DMSO中，圓周速度3m/sec，在氮氣流下，溫度100℃，使用具有斜面攪拌葉片的攪拌器，經(jīng)10小時得到PVA/PAN重量比是50/50的紡絲溶液，且其聚合物濃度20wt％。紡絲溶液在肉眼觀察下是不透明的；在差示干涉顯微鏡下測量粒度，結果大多數(shù)顆粒是在2-50μm范圍；以甲醇凝固法測量粒度范圍是3-10μm。熱水加工證實PVA成分是分散介質成分(海成分)而PAN成分是被分散成分(島成分)。保持紡絲溶液靜置8小時以消泡，觀察證明沒有分散的顆粒會集結成較大顆粒的趨向，并且溶液具有極端穩(wěn)定的相結構。
紡絲溶液于100℃通過具有1000個直徑0.08mm小孔的噴絲頭濕紡后進入凝固浴，DMSO/甲醇的重量比是30/70且溫度5℃，繼之進行3倍濕拉伸，將長絲含有的DMSO提取到甲醇中，將長絲通過由三種成分構成的最終提取浴，通常是甲醇/甲基異丁酮(簡寫成“MIBK”)/水＝55.8/38.2/6，向所得長絲加入一種上油劑，于80℃熱空氣干燥所得長絲以便得到短纖線。隨后于230℃進行干熱拉伸至總拉伸比為16(干熱拉伸機內停留時間30秒)，得到1000根總2000旦的PVA/PAN混合纖維長絲。纖維強度是10.1g/d而楊氏模量為190g/d，其中PVA是海成分同時PAN是島成分。顯微鏡檢查纖維的截面表明，在直徑大于0.4μm的顆粒部分具有空隙，在周邊上，通常鄰近顆粒，如圖2所示。
然后將纖維切成2mm長的短段分散入水中，利用混合器干攪打5分鐘。光學顯微鏡觀察所得攪打溶液。大部分纖維原纖化成大約1μm的原纖維。另外，于攪打5分鐘后測量原纖化溶液的濾水時間是250秒。本發(fā)明限定的纖維原纖化過程是2分鐘以內。該原纖化溶液的可分散性是優(yōu)異的，沒有因原纖維彼此纏結形成任何纖維球。將本實施例的纖維切割成3mm長的短段，隨后用精磨機原纖化該短段，緊接著用造紙機得到較高密度和強度的紙。
卷曲本實施例得到的纖維并將所得纖維切割成51mm短段而產(chǎn)生切段纖維，梳理切段纖維制備梳理纖維網(wǎng)，然后梳理纖維網(wǎng)進行80kg/cm2的高壓水噴工藝。掃描電鏡觀察所得非織造織物的表面，說明大多數(shù)纖維原纖化成大約1μm的原纖維。用該非織造織物擦抹配抹玻璃或汽車前玻璃的污斑，污斑非常干凈地除掉。甚至在水中洗滌該非織造織物后也沒有問題，所以該織物可以重復用作擦抹器。另外，隨后將纖維通過捏合原纖化纖維加到天然橡膠中模塑成薄片。纖維比實施例1的纖維更充分地原纖化并更均勻地分散在橡膠中。所得薄片的強度比實施例1的更強。
如本實施例相同方式制備纖維，不同的是最終提取浴變成包括單一甲醇的浴或包括單一MIBK的浴。纖維具有差不多的如下強度和楊氏模量，強度9.8g/d和楊氏模量180g/d(對甲醇浴)或者強度9.7g/d和楊氏模量175g/d(對MIRK浴)。但是，原纖化過程是較低的，大約20分鐘。實施例5如實施例4制備紡絲溶液，不同之處在于PVA/PAN重量比改變到60/40。肉眼觀察紡絲溶液不透明。以上述方法用差示干涉顯微鏡觀察相結構表明大多數(shù)顆粒在2-50μm范圍，同時甲醇凝固方法測量粒度范圍是2-8μm。甲醇凝固和熱水處理后證實，PVA成分是分散介質(海成分)而PAN成分是被分散成分(島成分)。保持紡絲溶液靜置8小時以消泡，觀察證明沒有分散的顆粒會集結成較大顆粒的趨向。由此證實紡絲溶液徹底地形成穩(wěn)定的相結構。紡絲溶液于100℃通過具有1000個直徑0.08mm小孔的噴絲頭濕紡后進入凝固浴，DMSO/甲醇的重量比是30/70且溫度5℃，繼之進行3倍濕拉伸，之后將長絲含有的DMSO提取到甲醇中。進一步將長絲通過由三種成分構成的最終取代浴，即甲醇/MIBK/水＝65.8/28.2/6，向所得長絲加入一種上油劑，然后于80℃熱空氣進行干燥，得到紡絲紗線。隨后于230℃將所得短原纖維進行干熱拉伸至總拉伸比為16(干熱拉伸機內停留時間30秒)，得到總2000旦的復絲和1000根長絲。
纖維強度是11.0g/d而楊氏模量為210g/d。原纖化過程是3分鐘且于攪打5分鐘后濾水時間是160秒，不形成任何纖維球。如圖2所示，顯微照片觀察纖維截面表明，在直徑大于0.4μm的部分顆粒具有空隙，在周邊上，通常鄰近顆粒。另外，所得原纖維尺寸大約1μm。實施例6如實施例3同樣方式制備纖維，不同的是最終取代浴改變?yōu)榘状?MIBK/水＝22/66/12。觀察所得纖維截面清楚說明PVA是海而PMMA是島，其中空隙存在于至少一部分與海成分一起的邊界內，該海成分在顆粒直徑大于0.2μm的部分島的周邊，邊界位于海和島成分之間，特別是顆粒直徑大于0.4μm的大多數(shù)顆粒處，以普通鄰近顆粒方式存在空隙。纖維強度是8.3g/d楊氏模量是170g/d。纖維原纖化過程為4.5分鐘且干攪打5分鐘后濾水時間是80秒，不形成任何纖維球。
如實施例4方式卷曲纖維并將所得纖維切割成51mm短段而產(chǎn)生切段纖維，梳理切段纖維制備梳理纖維網(wǎng)，然后梳理纖維網(wǎng)進行80kg/cm2的高壓水噴工藝。掃描電鏡觀察所得非織造織物的表面，說明大多數(shù)纖維粉碎成大約1μm的原纖維。用該非織造織物擦抹玻璃或汽車前玻璃的污斑，污斑非常干凈地除掉。甚至在水中洗滌該非織造織物后也沒有問題，所以該織物可以重復用作擦抹器。
本發(fā)明優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明，可制造易于原纖化的纖維，該纖維容易原纖化成尺寸大約1μm(如以旦表示為0.01dr)的超細原纖維，使用一般用途的聚合物PVA作主聚合物，PVA大量用作維尼綸纖維的原料，以同上述聚合物結合體形式使用并摻和與主聚合物不相容的一種乙烯基聚合物，優(yōu)選作為丙烯腈纖維原料的PAN或者作為丙烯酸樹脂原料的PMMA?？闪畠r地并且穩(wěn)定地以工業(yè)規(guī)模制造具有各個聚合物兩者特性的纖維及其超細原纖維。
如上所述，本發(fā)明易于原纖化纖維在與有機或無機顆粒捏合時可原纖化，得到的混和物具有俘獲大顆粒的特性和良好的增強特性，另外具有良好的耐熱熔化性，所以該纖維可作為摩擦材料用于剎車和離合器。原纖維以分散體形式與水泥混和后可用作高強度的石板板材，因為該原纖維具有較高俘獲水泥顆粒的特性以及優(yōu)異的增強特性。另外，將本發(fā)明纖維事先捏合加入橡膠，隨后施加機械剪切力例如經(jīng)過捏合所得混和物，以此方式該纖維在橡膠內原纖化，由此呈現(xiàn)令人滿意的增強橡膠作用而無需任何間苯二酚-甲醛-膠乳工藝，因為該聚合物對橡膠有較高的粘附性并因原纖化而有特別大的比表面積之故。無需說，本發(fā)明纖維僅僅如上所述可用作橡膠、水泥和樹脂等的增強纖維。就上述而言，本發(fā)明纖維通過濕型工藝或干型梳理纖維網(wǎng)方式將纖維制成紙，隨后向紙或纖維網(wǎng)施加高壓水噴，以此制備優(yōu)異纏結的薄片。該薄片可用作擦抹器，過濾器等等。
由本發(fā)明纖維得到的原纖化薄片在以下方面非常優(yōu)異密度，屏蔽性能，不透明性，擦抹性，吸水性，吸油性，水蒸氣滲透性，保溫性，高粘附性，耐候性，高強度，耐扯裂性，耐磨性，可控靜電性，紡絲性，染色性，安全性等等。所以本發(fā)明纖維可作以下應用，包括各種過濾器板諸如空氣過濾器，細菌過濾器，液體過濾器，真空過濾器，排水過濾器和屏蔽細菌過濾器等等；各種電學應用層狀物諸如電池隔離器，電容器隔離紙和軟磁盤包裝材料等等；各種工業(yè)層狀物諸如FRP表面，粘附帶基布，吸油材料和造紙用氈等；各種擦抹器層狀物諸如家用擦抹器，服務業(yè)用和醫(yī)療處置用，印刷輥擦抹器，清潔復印機擦抹器和光學體系擦抹器等；各種醫(yī)療和衛(wèi)生層狀物諸如藥用長衫，長衫，遮蓋織物，帽子，麝香(musk)，床單，毛巾，紗布，泥敷用基布，尿布，尿布襯墊，尿布遮蓋物，粘附膏藥用基布，濕毛巾和(生物)組織用等等；各種織物層狀物諸如浸軋織物，軋染，跳紗器襯墊和一次性內衣；各種生活材料層狀物諸如人造和合成皮革，桌布，壁紙，shoji-gami(紙網(wǎng)板用紙)，窗簾，日歷，包裝材料，便攜式給熱器(kairo)袋，干燥劑袋，殺蟲劑袋，香料袋，購物袋，包裝布(furoshiki)，禮服遮蓋物和枕頭遮蓋物；各種農(nóng)業(yè)層狀物諸如遮擋冷和陽光用布，襯墊幕布，全部覆蓋層狀物，遮光板和防草板，殺蟲劑包裝材料，種子培養(yǎng)罐，和種子培養(yǎng)罐的襯紙；各種保護層狀物諸如用層狀物諸如防煙和防塵平紋布(musk)，實驗室長外衣和防塵織物；各種民用工程建筑層狀物諸如家用包皮物，排放用材料，過濾用材料，隔離用材料，外罩材料，屋面材料，毛絨和地毯基布，防霜露層狀物，璧內材料，隔音或防震層狀物，仿木木版和養(yǎng)護層狀物；以及各種汽車內層狀物諸如地板墊子和卡車墊子，模塑天花板材料，頭靠枕和襯布等等。
權利要求
1.一種具有海島截面的易于原纖化纖維，包括乙烯基醇聚合物(A)和不同于聚合物(A)的乙烯基聚合物(B)，其中(A)是海成分而(B)是島成分，其特征在于纖維強度是6g/d或更多而原纖化能力是30分鐘或更少。
2.根據(jù)權利要求1的易于原纖化纖維，其中聚合物(B)是沒有水溶脹的聚合物，基本不含任何乙烯醇單元。
3.根據(jù)權利要求1的易于原纖化纖維，其中聚合物(B)是丙烯腈聚合物。
4.根據(jù)權利要求1的易于原纖化纖維，其中聚合物(B)是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物。
5.根據(jù)權利要求1的易于原纖化纖維，其中在纖維截面內在部分島周邊存在空隙。
6.根據(jù)權利要求1的易于原纖化纖維，其中于攪打5分鐘后濾水時間是75秒或更多。
7.根據(jù)權利要求1的易于原纖化纖維，其中存在空隙，位于直徑大于0.4μm島成分的周邊，通常鄰接島。
8.按照權利要求1制備的原纖維。
9.一種制備非織造織物的方法，包括施加30kg/cm2或更高的高壓水噴于纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)至少部分含有權利要求1纖維，從而得到原纖化纖維。
10.一種制備纖維增強模塑制品的方法，包括將權利要求1纖維加入和混合在橡膠，塑料和水泥任選其一之中，使得同時原纖化纖維。
11.一種制備易于原纖化纖維的方法，包括在有機溶劑中溶解乙烯基醇聚合物(A)和不同于聚合物(A)的乙烯基聚合物(B)以制備紡絲溶液，濕紡或干噴濕紡所得紡絲溶液后進入凝固浴，凝固浴的混合物由對兩種聚合物有凝固能力的凝固溶劑和紡絲溶液的有機溶劑構成，在提取浴中從纖維內去除紡絲溶液的有機溶劑，并拉伸所得長絲，條件是滿足以下“I”-“III”的條件I，紡絲溶液具有相分離結構，其中粒度為2-50μm，該紡絲溶液包括存在于聚合物(A)溶液中的聚合物(B)；II，凝固溶劑是有機溶劑且凝固浴包括15-75wt％的紡絲溶液的有機溶劑；III，總拉伸比是8或更多。
12.根據(jù)權利要求11的制備易于原纖化纖維的方法，其中聚合物(B)是沒有水溶脹的聚合物，基本不含任何乙烯醇單元。
13.根據(jù)權利要求11的制備易于原纖化纖維的方法，其中聚合物(B)是丙烯腈聚合物。
14.根據(jù)權利要求11的制備易于原纖化纖維的方法，其中聚合物(B)是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物。
15.根據(jù)權利要求11的制備易于原纖化纖維的方法，其中最終取代浴包括醇類，酮類和水。
全文摘要
在普通溶劑中溶解乙烯基醇聚合物(A)和與之不相容的乙烯基聚合物(B)，優(yōu)選丙烯腈聚合物，以制備具有相分離結構的紡絲原液，其中聚合物(B)以2-50μm的粒度存在，濕紡或干噴濕紡所得紡絲原液后進入凝固浴，凝固浴含有能夠溶解聚合物(A)和(B)兩者的有機溶劑和紡絲原料溶液的溶劑混合物，其重量比為25/75-85/15，拉伸所得長絲8倍或更多，從而得到纖維；自該纖維制備的原纖維具有良好親水性，高強度和優(yōu)異的耐熱熔性，以及優(yōu)異的擦抹性能，過濾性能，俘獲微粒性能和增強性能，并且可以廉價、容易和穩(wěn)定地制造。
文檔編號D04H1/42GK1156768SQ9612108
公開日1997年8月13日 申請日期1996年10月18日 優(yōu)先權日1995年10月18日
發(fā)明者大森昭夫, 吉持駛視, 佐野友之, 小林悟, 楢村俊平, 佐藤政弘 申請人:可樂麗股份有限公司