Peo-ppo-peo三元嵌段共聚物在制备醋酸纤维丝束中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于醋酸纤维制备领域，更具体地，涉及PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物在 制备醋酸纤维中的应用。
【背景技术】
[0002] PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物是环氧乙烷（E0)与环氧丙烷（P0)形成的嵌段共聚 醚，其是一种重要的非离子型表面活性剂。目前PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物主要应用于 介孔材料制备、药物载体、生物大分子分离、嵌段共聚物修饰等领域。
[0003] 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。为解决以上问题，国内外企业通常将醋酸纤维 溶液浓度控制在一定范围，并且结合多重过滤的工艺来减少聚集体的影响，这样既浪费原 料，还造成后期纺丝过程中动力消耗较大和增加了丙酮回收量，相关研发人员一直在开展 提高溶液浓度的研宄。
【发明内容】
[0004] 本发明要提供PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物的一种新用途，将PE0-PP0-PE0三元 嵌段共聚物应用于在制备醋酸纤维丝束，可以有效解决生产过程中的堵塞问题。
[0005] 本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现： PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物在制备醋酸纤维中的应用。
[0006] 更进一步地，所述PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物作为调整醋酸纤维分子形貌分布 的调节剂。
[0007] 发明人意外地发现，PE0-PP0-PE0三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。申请人还尝试其它种类的表面活性剂，如PE0,但没有产生本申请所述的效果。
[0008] 优选地，所述醋酸纤维为滤嘴用醋酸纤维。
[0009] 优选地，所述醋酸纤维为烟用滤嘴用醋酸纤维。
[0010] 优选地，PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物的添加量为醋酸纤维质量的53. 4%以下。
[0011] 优选地，PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物的添加量为醋酸纤维质量的5. 5~53. 4%。
[0012] 具体地，PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物在制备醋酸纤维丝束中的应用方法是，在制 备用于纺丝的醋酸纤维溶液时，加入PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物，形成混合物溶液再进 行纺丝。
[0013] 只要在醋酸纤维溶液中PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物即能有明显的减少堵塞发 生的效果，随着PE0-PP0-PE0三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，PE0-PP0-PE0三元嵌 段共聚物为醋酸纤维质量的53. 4%以下。
[0014] 更优选地，PE0-PP0-PE0三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。
[0015] 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。
[0016] 而本申请发明人发现，当纤维溶液中加入了PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物，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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 优选地，所述PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物的分子量在500~2000之间。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 本发明公开PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物的一种新用途，具体地是把PE0-PP0-PE0三 元嵌段共聚物与醋酸纤维混合用于制备醋酸纤维丝束，其可以大大减少纺丝过程中堵塞的 发生，制备的丝束形貌均一，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】
[0021] 图1为醋酸纤维在丙酮溶液中（浓度为l〇mg/ml)的流体力学半径、及流体力学半 径分布图。
[0022] 图2为加入不同量的PE0-PP0-PE0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。
[0023] 图3为随PE0-PP0-PE0的加入，醋酸纤维在丙酮溶液中（浓度为10mg/ml)的流体 力学半径变化图。
[0024] 图4为实施例1和对比例1的醋酸纤维溶液纺出的丝线形貌。
[0025]
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、 设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
[0027] 实施例中，所用的醋酸纤维为制备香烟滤嘴的醋酸纤维。所用PE0-PP0-PE0为巴 斯夫公司的PluronicL61，其分子量为1100左右。PE0为市售的聚乙二醇1000。
[0028] 实施例1~4 把l〇g醋酸纤维溶于1L丙酮中形成溶液，形成醋酸纤维浓度为10mg/mL的溶液； 往上述溶液中按表1的浓度加入PE0-PP0-PE0三元嵌段共聚物。
[0029] 表 1
【主权项】
1. PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物在制备醋酸纤维丝束中的应用。
2. 根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述醋酸纤维为滤嘴用醋酸纤维。
3. 根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述醋酸纤维为烟用滤嘴用醋酸纤维。
4. 根据权利要求1所述应用，其特征在于，ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0三元嵌段共聚物的添加量为醋 酸纤维质量的53. 4%以下。
5. 根据权利要求4所述应用，其特征在于，ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0三元嵌段共聚物的添加量为醋 酸纤维质量的5. 5~53. 4%。
6. 根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0三元嵌段共聚物的分子量 在500~2000之间。
7. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0三元嵌段共聚物作为调 整醋酸纤维分子形貌分布的调节剂。
【专利摘要】本发明公开PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物在制备醋酸纤维丝束中的应用。具体地是把PEO-PPO-PEO三元嵌段共聚物与醋酸纤维混合用于制备醋酸纤维丝束，其可以大大减少纺丝过程中堵塞的发生，制备的丝束形貌均一，并且可以进一步提高纺丝液中醋酸纤维的浓度，提高产能。
【IPC分类】A24D3-10, D01F2-28, D01F1-10
【公开号】CN104831395
【申请号】CN201410774483
【发明人】谢定海, 方细玲, 陈帅
【申请人】广东中烟工业有限责任公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年12月16日