近年來，海島型超細纖維非織造材料因其優(yōu)異的綜合性能而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，但傳統(tǒng)開纖過程依賴化學(xué)試劑，造成環(huán)境污染和安全隱患。早期使用的“海”組分聚合物需大量有機溶劑溶解，既污染環(huán)境又存在易燃易爆風(fēng)險；當前產(chǎn)業(yè)界常用的堿溶性聚酯（COPET）雖然解決了安全問題，但在高濃度熱堿液分解過程中產(chǎn)生的污水COD高達10000-50000 mg/L，不符合國家綠色發(fā)展的要求。

為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，本作品創(chuàng)新性地采用水溶性聚乙烯醇（TPVA）作為“?！苯M分，低熔點聚酰胺（LMPA6）作為“島”組分，制備了一種常溫水溶、綠色高效的TPVA/PP定島型海島雙組份超細纖維非織造材料。該材料不僅實現(xiàn)了無污染的開纖工藝，還具備良好的機械性能和多樣的應(yīng)用場景，為海島型超細纖維的綠色發(fā)展提供了研究基礎(chǔ)和技術(shù)示范。

二、原料與技術(shù)

2.1 原料

水溶性聚乙烯醇（TPVA）：由明新旭騰創(chuàng)新研究院有限公司提供，型號BT-280，醇解度88%。

低熔點聚酰胺（LMPA6）：購自通用技術(shù)新材中紡院天津紡科，型號CA2502。

2.2 工藝路線及方案

針對TPVA熔點與熱分解溫度接近的問題，通過精確控制紡絲溫度（220-240°C）和牽伸倍率（1.2-3.0），本作品成功實現(xiàn)了TPVA與LMPA6的熔融復(fù)合紡絲。具體流程如下：

熔融擠出：將LMPA6和TPVA分別通過兩個螺桿擠出機進行熔融。

噴絲成型：兩種聚合物在進入噴絲孔前分離，在噴絲孔內(nèi)瞬間接觸并均勻混合，形成連續(xù)相包覆分散相的定島型海島纖維，島數(shù)為37。

短纖切割與非織造加工：將形成的纖維切成短纖后，通過梳理-針刺非織造工藝制成TPVA/LMPA6海島型超細纖維非織造材料。

圖1展示了TPVA/LMPA6海島型超細纖維非織造材料的制備工藝。

2.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

電鏡圖片顯示了本作品具有37“島”結(jié)構(gòu)的海島型纖維截面，以及針刺后非織造材料較為密集的孔隙和緊密纏結(jié)的纖維形態(tài)，纖維直徑分布在10~12 μm左右。

2.4 產(chǎn)品性能特點

2.4.1 力學(xué)性能

表2對比了開纖前后所制備非織造材料的力學(xué)性能，表明本作品具有出色的機械強度。不同紡絲溫度下非織造材料的拉伸斷裂強力如圖3所示。

2.4.2 水溶性能

本作品展現(xiàn)出了優(yōu)異的常溫水溶性，既環(huán)保又節(jié)能，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

2.4.3 開纖后纖維直徑

開纖后纖維直徑主要集中在3~5 μm，呈現(xiàn)超細纖維形態(tài)，適用于多種高端應(yīng)用。

三、TPVA的回收利用——水溶膜

本作品在開纖過程中將TPVA水溶廢液回收再利用，制備成水溶膜，實現(xiàn)了資源循環(huán)利用，降低了生產(chǎn)成本。TPVA水溶膜可用于洗衣凝珠、一次性包裝袋等領(lǐng)域，進一步拓展了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

超細纖維合成革：經(jīng)過含浸聚氨酯樹脂處理后，可作為高性能超細纖維合成革基布。

包裝材料：憑借良好的機械強度和抗沖擊性能，可用于精密電子儀器等高端包裝材料。

過濾材料：致密表面結(jié)構(gòu)使其具備較高過濾效率，經(jīng)靜電駐極處理后可用于建筑防滲膜等。

裝飾用品：染色處理和柔軟整理后，可用作家用裝飾品如窗簾、床單等，兼具防水、透氣和防螨防蛀特性。

五、作品的創(chuàng)新點

原料創(chuàng)新：選用常溫水溶性的TPVA作為“?！苯M分，結(jié)合低熔點聚酰胺（LMPA6）作為“島”組分，確保開纖過程環(huán)保無污染且節(jié)省能源。

TPVA回收再利用：將開纖后的TPVA廢液回收制備成水溶膜，實現(xiàn)資源再利用，降低生產(chǎn)成本。此創(chuàng)新已申請兩項發(fā)明專利（CN 115094538A, CN 115010844A）。