1.本发明涉及聚乙烯醇纤维制备工艺技术领域，具体涉及一种蛋白改性聚乙烯醇纤维新材料及其生产工艺。
背景技术：
2.目前的蛋白改性聚乙烯醇纤维的制备工艺中，蛋白改性纤维原液在制液时，采用蛋白粉单独溶解接枝后再和pva(聚乙烯醇)混合进行二次溶解，两次溶解时间总计约需12小时，单独接枝工艺流程耗时约需10小时，导致制液耗时过长，在工艺过程中需大量消耗蒸汽、电能等，能耗高且效率低下，不利于能源消费强度和总量双控制度的推进。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于，提供一种蛋白改性聚乙烯醇纤维新材料及其生产工艺，有效缩短工艺时长、降低工艺能耗。
4.为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蛋白改性聚乙烯醇纤维新材料的生产工艺，包括如下步骤：
5.(1)原液制备：
6.(1.1)在制液溶解机中加入常温软水，开启溶解机搅拌器，投加分离蛋白粉，升温150分钟至65-70℃，继续搅拌30分钟；
7.(1.2)调整ph值至8.80
±
0.10，继续搅拌，并升温30分钟至 75-80℃，再次调整ph值至8.80
±
0.10，保持温度完成接枝工艺；
8.(1.3)启动真空泵吸取pva，保持温度75-80℃，搅拌并缓慢升温至98℃，调整原液浓度至15.8
±
0.4％，然后将原液送至脱泡罐静置脱泡备用；
9.(2)纺丝：将步骤(1)制得的原液送入纺丝设备中进行纺丝；
10.(3)后整理：将步骤(2)制得的半成品丝进行后整理。
11.作为优选，所述常温软水与分离蛋白粉的质量比例为10-25％。
12.作为优选，所述步骤(1.2)中，采用浓度为100
±
5g/l的naoh 溶液调整ph值。
13.作为优选，所述步骤(1.3)中，pva在吸取之前采用28-30℃常温软水进行洗涤。
14.作为优选，所述步骤(1.3)中，所述脱泡罐温度保持在98℃，静置脱泡时间为5小时以上。
15.作为优选，所述步骤(2)的具体步骤为：将步骤(1)制得的原液送至纺丝机，纺丝机喷出后进入凝固液中凝固，出浴后进行一次拉伸，经集束后进行二次拉伸脱水再次凝固形成蛋白改性纤维，再经过热处理后三次拉伸，然后冷却、卷绕。
16.作为优选，所述步骤(3)的具体步骤为：将步骤(2)制得的半成品丝切断后进行水洗，在水洗过程中让短纤维自行相互抱和卷曲，压干水分后进入醛化机进行醛化及杀菌；然后对短纤维用软水进行水洗压干，压干后对纤维进行上油，再次压干后烘干、打包。
17.本发明提供的另一技术方案：上述生产工艺制得的蛋白改性聚乙烯醇纤维新材
料。
18.本发明与现有技术相对比，其有益效果在于：
19.1、本发明中的原液制液工艺相对于现有技术中的分批溶解制液，仅需采用一次溶解制液工艺，大幅压缩了制液时长、降低了工艺能耗，现有技术的原液制备工艺两次溶解时间总计约12小时，尚且未含单独接枝工艺耗时，本发明通过工艺流程的改进，制液工艺溶解时间仅需约7小时。
20.2、本发明摒弃原工艺中的单独接枝流程，改进为在溶解过程中完成接枝工艺，进一步提升了工艺的效率。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过实施例，对本发明作进一步具体的说明。
22.实施例1
23.一种蛋白改性聚乙烯醇纤维新材料的生产工艺，包括如下步骤：
24.(1)原液制备：
25.(1.1)制液溶解机采用现有常规配置，总容量一般为6500-7000l，配套有真空泵和循环泵。
26.在溶解机中加入常温软水5000l，开启溶解机搅拌器，根据蛋白改性新材料纤维蛋白含量的要求，计算出需要投加的分离蛋白粉，本实施例中投加的分离蛋白粉纯度为85-90％，投加量为120公斤左右；用夹套外升温150分钟达到65-70℃，继续搅拌30分钟；
27.(1.2)用浓度为100
±
5g/l的naoh溶液调整ph值至8.80
±ꢀ
0.10，继续搅拌，并升温30分钟至75-80℃，再次调整ph值至8.80
ꢀ±
0.10，保持温度完成接枝工艺；
28.(1.3)启动真空泵，保持负压0.03-0.04mpa，吸取聚乙烯醇 (pva-1799)1700公斤，本实施例中pva在吸取之前已经过28℃-30℃常温软水浸泡吹气洗涤去除醋酸钠及杂质等。
29.保持温度75-80℃，搅拌并缓慢升温至98℃，升温时间约150分钟；启动循环泵运行30分钟后，从循环泵取样口取样化验，根据化验结果调整原液浓度至15.8
±
0.4％，确认原液浓度达到所需浓度要求后，后将原液通过一道圆筒式过滤机压送至脱泡罐，静置脱泡5小时以上备用，脱泡罐夹套保温水温度保持在98℃。
30.(2)纺丝：将脱泡接枝合格后的原液(送纺丝原液温度为98℃)，由脱泡罐经二道圆筒式连续过滤机通过管道经调压槽(压力为2-3公斤)、再由管道压送入纺丝机(本实施例中纺丝机采用现有的常规机型)，依次送至机械计量泵、圆筒式过滤器、鹅颈管至喷丝板(喷出速度为12-20m/min、喷丝板规格30000x0.08孔径，具体根据线密度要求1.5-2.0dtex之间去配置孔径等)，经过纺丝各组件环节从喷丝头小孔喷出进入凝固液中，将喷出丝中的水分吸收，喷出丝束进行负拉伸后再行凝固，(所述凝固浴由无水硫酸钠与软水等配比而成，一浴比重1:30
±
0.15；酸度为：0.4-0.6g/l，温度45℃
±
3，凝固液比重由蒸发系统进行真空蒸发、无水硫酸钠溶解补正调整比重)，出浴进行一次拉伸(一导速度：15m/min、二导速度：28m/min拉伸)，经集束后(集束速度：30m/min)在二浴中进行二次拉伸脱水再次凝固形成蛋白改性纤维(二浴比重1.250
±
0.003、温度80℃-95℃)；经过热处理第一烘箱干燥，温度为130℃(速度48m/min)下进行干燥(对纤维85-90％水分除去)，后进入第二烘箱预热，在温度
160℃
ꢀ‑
180℃(速度55m/min)下预热后，进入第三烘箱拉伸，在温度190℃
ꢀ‑
205℃中(速度：85m/min)进行三次拉伸后(纤维热收缩率为5-8％、热处理的设置有利于提高纤维耐热水性能和纤维的单线强力，热收缩则增加了纤维互相之间的抱合力)，通过冷却罗拉进行冷却至40℃-50℃(冷却罗拉速度：70-80m/min)后卷绕。
31.(3)后整理：卷绕成型的半成品丝通过高速切断机进行切断(长度38-51mm),切断后的短纤通过输送带送至后处理水洗(温度为40℃
ꢀ‑
50℃)、在水洗过程中让短纤维自行相互进行抱和进行卷曲，卷曲后通过压辊压干水分，纤维进入醛化机封闭仓内在70℃
±
5温度下对短纤维进行醛化及杀菌(所述醛化杀菌液由戊二醛(甲醛)、硫酸、无水硫酸钠及软水配比而成，其中甲醛或戊二醛10
±
2g/l、硫酸34
±ꢀ
2g/l、无水硫酸钠13
±
2g/l、其余为软水)；并用喷淋或浸泡式对纤维进行分子蛋白质进行封闭，使纤维的分子羟基oh进行封闭及杀菌液进行榨干；
32.榨干杀菌液后对短纤维用32％液碱和软水的配比液进行除醛压干水分后，用45度软水进行水洗压干，压干后纤维进入上油槽，用油剂以喷淋或浸泡式对纤维进行上油(上油增加对纤维软弱、抗静电等)，再次通过压辊压干含油量的水分，然后输送进入烘箱烘干，并通过风机输送至打包机进行打包。
33.实施例2
34.一种蛋白改性聚乙烯醇纤维新材料的生产工艺，包括如下步骤：
35.(1)原液制备：
36.(1.1)制液溶解机采用现有常规配置，总容量一般为6500-7000l，配套有真空泵和循环泵。
37.在溶解机中加入常温软水5000l，开启溶解机搅拌器，根据蛋白改性新材料纤维蛋白含量的要求，计算出需要投加的分离蛋白粉，本实施例中投加的分离蛋白粉纯度为85-90％，投加量为280公斤左右；用夹套外升温150分钟达到65-70℃，继续搅拌30分钟；
38.(1.2)用浓度为100
±
5g/l的naoh溶液调整ph值至8.80
±ꢀ
0.10，继续搅拌，并升温30分钟至75-80℃，再次调整ph值至8.80
ꢀ±
0.10，保持温度完成接枝工艺；
39.(1.3)启动真空泵，保持负压0.03-0.04mpa，吸取聚乙烯醇 (pva-1799)1700公斤，本实施例中pva在吸取之前已经过28℃-30℃常温软水浸泡吹气洗涤去除醋酸钠及杂质等。
40.保持温度75-80℃，搅拌并缓慢升温至98℃，升温时间约150分钟；启动循环泵运行30分钟后，从循环泵取样口取样化验，根据化验结果调整原液浓度至15.8
±
0.4％，确认原液浓度达到所需浓度要求后，后将原液通过一道圆筒式过滤机压送至脱泡罐，静置脱泡5小时以上备用，脱泡罐夹套保温水温度保持在98℃。
41.(2)纺丝：将脱泡接枝合格后的原液(送纺丝原液温度为98℃)，由脱泡罐经二道圆筒式连续过滤机通过管道经调压槽(压力为2-3公斤)、再由管道压送入纺丝机(本实施例中纺丝机采用现有的常规机型)，依次送至机械计量泵、圆筒式过滤器、鹅颈管至喷丝板(喷出速度为12-20m/min、喷丝板规格30000x0.08孔径，具体根据线密度要求1.5-2.0dtex之间去配置孔径等)，经过纺丝各组件环节从喷丝头小孔喷出进入凝固液中，将喷出丝中的水分吸收，喷出丝束进行负拉伸后再行凝固，(所述凝固浴由无水硫酸钠与软水等配比而成，一浴比重1:30
±
0.15；酸度为：0.4-0.6g/l，温度45℃
±
3，凝固液比重由蒸发系统进行真空蒸发、无水硫酸钠溶解补正调整比重)，出浴进行一次拉伸(一导速度：15m/min、二导速度：
28m/min拉伸)，经集束后(集束速度：30m/min)在二浴中进行二次拉伸脱水再次凝固形成蛋白改性纤维(二浴比重1.250
±
0.003、温度80℃-95℃)；经过热处理第一烘箱干燥，温度为130℃(速度48m/min)下进行干燥(对纤维85-90％水分除去)，后进入第二烘箱预热，在温度160℃
ꢀ‑
180℃(速度55m/min)下预热后，进入第三烘箱拉伸，在温度190℃
ꢀ‑
205℃中(速度：85m/min)进行三次拉伸后(纤维热收缩率为5-8％、热处理的设置有利于提高纤维耐热水性能和纤维的单线强力，热收缩则增加了纤维互相之间的抱合力)，通过冷却罗拉进行冷却至40℃-50℃ (冷却罗拉速度：70-80m/min)后卷绕。
42.(3)后整理：卷绕成型的半成品丝通过高速切断机进行切断(长度38-51mm),切断后的短纤通过输送带送至后处理水洗(温度为40℃
ꢀ‑
50℃)、在水洗过程中让短纤维自行相互进行抱和进行卷曲，卷曲后通过压辊压干水分，纤维进入醛化机封闭仓内在70℃
±
5温度下对短纤维进行醛化及杀菌(所述醛化杀菌液由戊二醛(甲醛)、硫酸、无水硫酸钠及软水配比而成，其中甲醛或戊二醛28
±
2g/l、硫酸220
ꢀ±
2g/l、无水硫酸钠70
±
2g/l、其余为软水)；并用喷淋或浸泡式对纤维进行分子蛋白质进行封闭，使纤维的分子羟基oh进行封闭及杀菌液进行榨干；
43.榨干杀菌液后对短纤维用32％液碱和软水的配比液进行除醛压干水分后，用45度软水进行水洗压干，压干后纤维进入上油槽，用油剂以喷淋或浸泡式对纤维进行上油(上油增加对纤维软弱、抗静电等)，再次通过压辊压干含油量的水分，然后输送进入烘箱烘干，并通过风机输送至打包机进行打包。
44.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。