一种醋腈纤维及其制备方法技术

技术编号:12268270 阅读:74 留言:0更新日期:2015-10-31 15:22
本发明专利技术涉及一种纤维材料,具体地说,涉及一种醋腈纤维及其制备方法。所述的醋腈纤维由聚丙烯腈和醋酸纤维素组成,其中所述的醋酸纤维素与聚丙烯腈的质量比为任意比,优选15~35wt%:65~85wt%,更优选15~30wt%:70~85wt%。本发明专利技术所提供的醋腈纤维改善了腈纶纤维吸湿性差、易起静电的缺陷;改善纯醋酸纤维强度低、服用性差的缺点;同时本发明专利技术所提供的醋腈纤维的综合性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维材料,具体地说,涉及。
技术介绍
腈纶是世界合成纤维主要品种之一,它手感柔软,色泽鲜艳,强度和弹性都比较 好,有"人造羊毛"的美誉。但腈纶纤维大分子呈不规则的螺旋构象,不具有真正的结晶结 构,纤维的强力比天然纤维和再生纤维高得多,耐酸性好,耐候性好;而且由于原料聚丙烯 腈(PAN)中含有大量的疏水性基团,腈纶的吸湿性较差,极易产生静电。静电会导致纤维缠 绕或堵塞机件,影响织造过程的顺利进行;静电荷在服装上积聚容易使穿着者产生不适感, 降低了腈纶纺织品的服用性能,从而限制了它的进一步发展。 将抗静电剂与腈纶纺丝原液共混,然后纺制成纤维是对腈纶进行抗静电改性的一 种重要方法。目前常用的共混型抗静电剂为炭黑,如CN101805935A公开了一种新型抗静电 腈纶及抗静电腈纶的制备方法。该腈纶含有碳纳米管和炭黑,其中碳纳米管的重量百分数 是1 % -15 %,炭黑的重量百分数是1 % -3 %,聚丙烯腈的重量百分数范围为82 % -98 %。然 而由于制得的纤维为黑色,其用途受到限制。 另外,适当的物理和化学方法也可以改善腈纶的抗静电性能,但存在不同程度的 环境污染问题。博士论文《腈纶等离子体抗静电处理》提出了一种采用低温等离子体技术 对腈纶进行表面改性来改善腈纶的抗静电性能的方法。低温等离子体技术作为一种环境友 好的新技术,节水,节能,无污染,具有显著的经济及环保效应。然而该方法要求比较高,在 实际推广应用中具有一定的难度。 醋酸纤维的吸湿性能良好,回潮率为6 %,能用分散染料染色,并具良好的穿着性 能。长丝光泽优雅,手感柔软,有良好的悬垂性,酷似真丝,适于制作内衣、浴衣、童装、妇女 服装和室内装饰织物等,还可做香烟滤嘴。但醋酸纤维的强度低服用性差。 "吸湿腈纶纤维纺纱工艺研讨"《王佐武.吸湿腈纶纤维纺纱工艺研讨》公开了用聚 丙烯腈和醋酸纤维素两种原料复合制成的吸湿腈纶纤维。然而复合纤维是在同一根纤维截 面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物。并且这种吸湿腈纶纤维由于本身回潮率低, 在纺纱加工过程中,各工序飞花及静电现象严重,尤其在高速并条机上纺制,前罗拉输出须 条纤维静电现象更为突出,极易缠绕罗拉、皮辊,不仅生活难做,并且导致条干严重恶化。 硕士论文《亲水性共聚丙烯腈纤维研究》以丙烯腈(AN)、潜交联剂(丙烯酸-2-羟 丙酯)、醋酸乙烯酯(VAc)为单体,氯酸钠(NaClO3)为引发剂,采用水相沉淀聚合法制备共 聚丙烯腈。以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,经湿法纺丝制得含潜交联剂的共聚丙烯 腈(CPAN)纤维和CPAN/醋酸纤维素(CA)共混纤维(CPAN-CA),再经后交联制备了具有交 联结构的共聚丙烯腈系纤维,对纤维碱性水解,得到具有较强吸水、保水能力、无刺激性且 有一定强力的共聚丙烯腈系纤维。然而,在共聚丙烯腈的制备中需要添加前交联剂和引发 剂,并采用水相沉淀聚合法,其制备方法复杂;而且在用湿法纺丝制得含潜交联剂的共聚丙 烯腈(CPAN)纤维和CPAN/醋酸纤维素(CA)共混纤维后,需要进一步进行后交联,并对纤维 进行碱性水解才能得到具有较强吸水、保水能力、无刺激性且有一定强力的共混纤维。该方 法不仅在共聚丙烯腈的制备中需要添加前交联剂和引发剂,且其制备方法复杂,需采用水 相沉淀聚合、湿法纺丝、后交联和碱水解多步反应,并指出"水解是制备聚丙烯腈系亲水性 纤维的必要步骤"。然而制得的共混纤维中当醋酸纤维素的含量为5%时强度达到最大,仅 为I. 4cN/dteX,随后随着醋酸纤维素含量的增加而下降。 当前我国纺织行业面临产品结构调整,为适应国内外市场竞争和提高企业经济效 益,迫切需要开发一种既具有醋酸纤维优良特性又具有腈纶纤维优良特性、抗静电性能、强 度等综合性能改善的纤维来满足市场需求,并需要提供一种相对简单的制备方法。 有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种醋腈纤维,以改善腈纶纤维吸湿性差、易起静电 的缺陷;同时改善纯醋酸纤维强度低、服用性差的缺点。 本专利技术的第二目的在于提供所述的醋腈纤维的制备方法,该方法简单可行,工艺 容易控制。 为实现本专利技术的第一目的,本专利技术采用如下技术方案: -种醋腈纤维,其中,所述的醋腈纤维由聚丙烯腈和醋酸纤维素组成,其中所述的 醋酸纤维素与聚丙稀腈的质量比为任意比,优选15~35wt% :65~85wt%,更优选15~ 30wt% :70 ~85wt%D 所述的醋腈纤维的强度为2. 3~3.OCN/dtex,伸长为32~40%,回潮率为2~ 3%,比电阻为 9.OXIO8 ~4. 8X109Q.CM。 所述的醋腈纤维是由聚丙烯腈和醋酸纤维素用溶剂进行溶解制胶后经湿法纺丝 制得的。 所述的聚丙烯腈是由丙烯腈和醋酸乙烯形成的,其中丙烯腈和醋酸乙烯的质量比 为 92 ~94wt% :6 ~8wt%。 所述的聚丙烯腈与醋酸纤维素的质量之和与溶剂的质量比为20~25. 5 :74. 5~ 80 〇 本专利技术所提供的醋腈纤维具有质轻保暖、耐候性好、耐酸碱性好、悬垂性好、不易 起皱等优点,不但填补了国内空白,而且为纺织行业提供了一种新型的纤维原料。 为实现本专利技术的第二目的,本专利技术采用如下技术方案: -种本专利技术所述的醋腈纤维的制备方法,该方法包括如下步骤: 1)将92~94wt%丙烯腈和6~8wt%醋酸乙烯两种单体混合,并将其混合后的浓 度调至30~40wt%后连续进行水相悬浮聚合反应;反应后的聚合物经螯合反应终止,脱出 未反应的单体,然后经水洗过滤、造粒成型、烘干,得到粉状聚丙烯腈; 2)将粉状聚丙烯腈、醋酸纤维素与溶剂混合,经升温、降温,过滤制得纺丝原液; 3)纺丝原液再经调温调压、过滤后进行纺丝,经凝固浴双扩散成型,然后经水洗、 牵伸、上油、烘干、卷曲、定型,制得醋腈纤维。 上述制备方法中,其中,步骤1)中,所述的水相悬浮聚合反应是在温度58~62°C、pH值2. 5~3. 5下进行。 步骤2)中,所述的醋酸纤维素与粉状聚丙烯腈的质量比为任意比,优选15~ 35wt% :65 ~85wt%,更优选 15 ~30wt% :70 ~85wt%。 所述的粉状聚丙烯腈与醋酸纤维素的质量之和与溶剂的质量比为20~25. 5 : 74. 5~80 ;所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或者硫氰酸钠;所述的升 温为升温至80~90°C;所述的降温为降温至70~80°C。 步骤3)中,所述的纺丝是在压力0? 7~0? 9MPa、温度80~97°C下进行;所述的凝 固浴为二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或者硫氰酸钠的水溶液,其浓度为30~ 55wt%,温度为25~50°C;所述的调温调压为调节温度在80~97°C范围内、调节压力在 0. 7~0. 9MPa范围内;所述的牵伸倍数为4~10倍;所述的定型为通过200~330KPa的 压力定型。 以下对本专利技术的技术方案进行详细的描述: 普通聚丙烯腈纤维由于其吸水吸湿性差,回潮率低,抗静电性等特性制约了其应 用范围。纤维的吸湿与抗静电性有一定的内在联系,因此提高聚丙烯腈纤维的吸水吸湿性 可以大大改善其他性能。现有技术公开了多种由聚丙烯腈和醋酸纤维素共混制成的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种醋腈纤维,其特征在于,所述的醋腈纤维由聚丙烯腈和醋酸纤维素组成,其中所述的醋酸纤维素与聚丙烯腈的质量比为任意比,优选15~35wt%:65~85wt%,更优选15~30wt%:70~85wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张海鸥邵宝忠杨立杰陈卫郝东文刘海亮郝朋林段志国国桂荣宋德武杨雪峰刘明哲白桦
申请(专利权)人:吉林奇峰化纤股份有限公司
类型:发明
国别省市:吉林;22

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