強度大于8.8CN／dkex①，模量大于176CN／dkex的合成纖維，叫做高強度模量纖維。例如，美國研制成功的凱夫拉爾（我國叫芳綸—1414）纖維，強度是同質量鋼絲的5倍。它密度小，只有鋼絲的1／6，還能透過微波。它可以做航空器材的增強材料。以粘膠纖維、腈綸、瀝青纖維為原料，經高溫炭化、石墨化，得到的高強度、高模量炭纖維，在原子能、冶金、化工方面有廣泛的應用。

一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法專利目的

《一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法》旨在提供一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法，以制備獲得高強度、高模量的聚乙烯醇細旦纖維，滿足不同應用領域的要求。

一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法技術方案

《一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法》包括如下步驟：

1、紡絲原液配制

將聚合度1700-2000、醇解度≥99％的聚乙烯醇樹脂12-17質量份和去離子水83-88質量份混合，在98-115℃下溶解4-6小時獲得聚乙烯醇溶液，然后加入硼酸、石碳酸和聚醚類消泡劑，用硫酸或醋酸調節pH值至4.2-4.6，再由過濾精度為9-11微米的金屬過濾器過濾后靜置脫泡4-8小時，獲得紡絲原液；

硼酸的添加量為聚乙烯醇溶液質量的1-2wt％，石碳酸的添加量為聚乙烯醇溶液質量的0.01-0.02wt％，聚醚類消泡劑的添加量為聚乙烯醇溶液質量的0.3-0.4wt％。

2、凝固成型

將所述紡絲原液經計量泵計量后通過孔徑0.065-0.09毫米的噴絲頭進行噴絲，絲條在凝固浴中固化成型；

所述凝固浴中含硫酸鈉340-400克/升，硫酸鋅10-12克/升，氫氧化鈉25-40克/升，雙氧水0.018-0.022克/升，亞硫酸鈉0.4-0.5克/升。所述凝固浴的溫度40-45℃。

3、濕熱拉伸

將經步驟2凝固后的絲束進行濕熱拉伸處理，所述濕熱拉伸依次包括中和浴中和、濕熱牽伸浴牽伸、水洗浴水洗以及油浴上油；

所述中和浴是硫酸鈉和硫酸的混合水溶液，其中硫酸鈉含量240-260克/升，硫酸含量30-35克/升；所述中和浴的溫度48-55℃；

所述濕熱牽伸浴是硫酸鈉和硫酸的混合水溶液，其中硫酸鈉含量360-400克/升，硫酸含量30-35克/升；所述濕熱牽伸浴的溫度88-92℃；

所述水洗浴的溫度為40-44℃；

所述油浴的溫度為32-38℃。

4、干燥定型

將步驟3處理后的絲束進行干燥定型處理，獲得聚乙烯醇細旦纖維；

所述干燥定型依次包括一段干燥、二段干燥、預熱段、延伸段、收縮段以及冷卻段；

一段干燥的溫度為50-60℃，干燥時間190-210秒；二段干燥的溫度為80-95℃，干燥時間210-230秒；預熱段的溫度為160-180℃，預熱時間110-130秒；延伸段的溫度為210-225℃，延伸時間38-48秒；收縮段的溫度為200-215℃，收縮時間30-60秒；冷卻段的溫度為20-50℃，冷卻時間30-60秒。

該發明制備得到的聚乙烯醇細旦纖維的拉伸強度≥12.5CN/dtex、彈性模量≥280CN/dtex、初熔溫度≥105℃、線密度0.56-1.10dtex，斷裂伸長5-8％。

該發明制備得到的聚乙烯醇細旦纖維的比表面積大，在造紙過程中僅需少量添加就可以大幅提高成紙后纖維間的氫鍵作用力，成紙張力大、過濾性和柔軟性提高，特別是濕抗強度、斷裂強度增加，在95℃熱水中收縮率可控制在1.5％以下，可廣泛應用于建筑覆蓋層用紙、藥品包裝、證劵用紙及其它特殊領域。

經上述步驟生產出的高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維根據市場需要可選擇性的對其進行卷繞和切斷。

一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法有益效果

《一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法》的有益效果體現在：

1、在聚乙烯醇原液配制過程中加入石碳酸可以改善初生纖維截面形態，纖維截面接近圓形，便于纖維的高倍拉伸。聚醚類消泡劑的加入可以降低原液液體表面張力，提高原液脫泡效果，同時給絲束以平滑性，提高絲束分散性和成品率。

2、在凝固浴中加入雙氧水和亞硫酸鈉清除聚乙烯醇原液中氰根，將金屬離子絡合，避免金屬離子聚集在噴絲小孔周圍，延長了噴絲頭更換周期，改善噴絲頭性能，提高原液可紡性，生產穩定性大大提高。在凝固浴中加入適量的硫酸鋅可以減緩初生纖維皮層的形成，最大限度的對其進行脫水，有利于后處理中的高倍拉伸。

3、該生產工藝除可生產細旦纖維外，還可稍作改動就可生產粗旦纖維、水溶纖維等多品種聚乙烯醇纖維。

4、纖維干燥時采用兩段式干燥法，用比較少的能量就可以實現絲束的干燥，降低纖維的生產成本、節約能源。

《一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法》涉及一種聚乙烯醇纖維的制備方法，具體地說是一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法。

2020年7月14日，《一種高強度、高模量聚乙烯醇細旦纖維的制備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。 2100433B