一种涤纶纤维溶解制膜的方法技术

本发明专利技术公开一种涤纶纤维溶解制膜的方法，包括如下步骤：将能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维剪碎后浸入到HFIP溶液中，使改性涤纶纤维溶解在HFIP溶液中；根据所需膜的厚度和所盛器皿的面积来确定所需改性涤纶纤维溶解液的量，将所需改性涤纶纤维溶解液的量倒入玻璃器皿中；将盛在玻璃器皿中的改性涤纶纤维溶解液放在红外干燥灯下蒸发烘干，其与红外干燥灯的距离为5~50cm；并且烘干过程中随着改性涤纶纤维溶解液因烘干蒸发而浓度越来越大，则将其逐渐远离红外干燥灯，等完全烘干后即可获得表面平整、膜厚均匀的膜。本发明专利技术所述制备方法操作简单、溶解温度低、溶解制膜时间短、可操作性强、安全性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种涤纶纤维溶解制膜的方法
本专利技术属于涤纶纤维溶解
，特别涉及一种制备方法简单、快速、有效的涤纶纤维溶解制膜的方法及其应用。
技术介绍
涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的商品名称，于1953年开始工业化，是大品种合成纤维中发展较晚的一种纤维，但由于其良好的强度、耐皱性、耐磨性和热稳定性，加上随着石油化学工业的迅速发展，涤纶已成为合成纤维中发展速度最快，产量最高的一种重要品种，在服装、家纺、装饰、产业用等领域被广泛应用。然而，涤纶纤维也存在吸湿性差、染色困难、抗静电性不好、易沾污、抗起毛起球性差等缺点。为满足市场需求，克服当前不利因素，涤纶产业正面临着由常规涤纶向功能化、差别化转型升级的机遇和挑战。通过采用物理或化学改性方法得到的改性涤纶纤维，不仅能够克服其本身不足，而且根据需求赋予了其多种功能性。物理改性方法：主要在涤纶的生产过程中进行物理共混改性；化学改性方法：运用化学接枝或嵌段的方法改变涤纶的分子链结构，改善涤纶的服用性能。通过改性方法赋予涤纶纤维优越的功能化、差异化性能，使其具有更加广阔的应用前景，也必将极大的推动涤纶纤维产业的发展。对改性涤纶纤维进行表征检测是必不可少的一步，验证其是否确实具有高性能化、差异化、功能化的特性，因此就需要运用各种测试分析技术，包括改性涤纶纤维结构鉴定、形态与形貌表征、分子量研究、亲水性测试等。而上述测试分析技术很多是不能直接用丝状纤维去测试的，如测试其是否引入功能性官能团或测试其亲水性能时，一般不能直接用纤维丝束去测试，需要把试样制成薄膜。但是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来，其分子为高度对称芳环结构，线性好且分子链结构立体规整，具有高取向性和高结晶度，使试剂对涤纶纤维的可及度低，一般有机和无机溶剂难以溶解涤纶纤维或者能溶解的试剂也会破坏其分子结构，这就阻碍了对改性涤纶纤维的分析测试，限制了涤纶纤维产业的进一步发展。针对目前改性涤纶纤维溶解制膜方面的不足，本专利技术采用六氟异丙醇对改性涤纶纤维的溶解和成膜工艺进行探讨，提供一种简单、快速、有效的改性涤纶纤维溶解制膜的方法。六氟异丙醇，化学式为CF3CHOHCF3，简称为HFIP，分子量168.0386，熔点﹣4.2℃，沸点59.1℃，密度1.596g/cm3，水溶性≥10g/100mL(20℃)。HFIP具有强极性，可与水和许多有机试剂互溶，耐热且允许紫外线通过，这些特性使它成为许多极性聚合物的理想溶剂。因此HFIP可将结晶性聚合物（如涤纶和尼龙）溶解，而且对涤纶纤维结构的破坏远小于其他溶剂，保留其结构的完整性。并且由于HFIP的沸点低（58℃），该溶剂蒸发成膜时能源消耗也足够少。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种制备方法简单、快速、有效的改性涤纶纤维溶解制膜的方法。主要是采用六氟异丙醇溶剂溶解改性涤纶纤维，然后将溶液倒入玻璃器皿中，放在红外干燥灯下蒸发成膜，得到检测所需的试样膜。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：所述的一种涤纶纤维溶解制膜的方法，包括如下步骤：1）将能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维剪碎后浸入到HFIP溶液中，室温下先进行超声波分散，再进行磁力搅拌，使改性涤纶纤维溶解在HFIP溶液中，得到改性涤纶纤维溶解液，所述溶解液在灯光下观察，当溶液透明并且没有肉眼可见的涤纶纤维丝存在时，说明改性涤纶纤维完全溶解；2）根据所需膜的厚度和所盛器皿的面积来确定所需改性涤纶纤维溶解液的量，将所需改性涤纶纤维溶解液的量倒入玻璃器皿中；3）将盛在玻璃器皿中的步骤2）的改性涤纶纤维溶解液放在红外干燥灯下蒸发烘干，其与红外干燥灯的距离为5~50cm；并且烘干过程中随着改性涤纶纤维溶解液因烘干蒸发而浓度越来越大，则将其逐渐远离红外干燥灯，等完全烘干后即可获得表面平整、膜厚均匀的膜。所述HFIP溶液的质量分数为10~50%，超声波的频率为25~130KHZ，超声波功率为80~600W，超声波分散时间为3~10min，磁力搅拌时间为5~30min。所述步骤2）的成膜所添加的改性涤纶纤维溶解液实际重量是其理论计算量的105~110%。所述红外干燥灯波长为0.78~4um，功率为100~300W。所述能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维采用GMA侧基的长链烷烃扩链剂改性的涤纶纤维，其由下述方法制备而成，所述制备方法包括如下步骤：1）将PET和含有GMA侧基的长链烷烃扩链剂干燥；2）将步骤1）100质量份的干燥后的PET、1~3质量份干燥后的含有GMA侧基的长链烷烃扩链剂和0.1~0.5质量份的抗氧剂在高速混合机中混合5-10min；3）将步骤2）混合均匀好的物料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，制备改性亲水聚酯粒料；其中双螺杆挤出机各段反应温度分别为170、210、230、240、250、260、260、260、260℃，模头温度为255℃，主机转速160r/min；4）将经过步骤3）改性后的亲水聚酯粒料熔融纺丝，制备出表面含有GMA基团和少量羟基的改性涤纶纤维，改性涤纶纤维呈现弱亲水性；熔融纺丝步骤的熔融纺丝温度为250~300℃，纺丝速度为800~3000m/min，拉伸温度为60~90℃，总拉伸倍率为3~5倍。所述能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维采用双亲三嗪类单体亲水改性的涤纶纤维，其由下述方法制备而成，所述制备方法包括如下步骤：1）将PET和含有GMA侧基的长链烷烃扩链剂干燥；2）将步骤1）100质量份的干燥后的PET、1~3质量份干燥后的含有GMA侧基的长链烷烃扩链剂和0.1~0.5质量份的抗氧剂在高速混合机中混合5-10min；3）将步骤2）混合均匀好的物料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，制备改性亲水聚酯粒料；其中双螺杆挤出机各段反应温度分别为170、210、230、240、250、260、260、260、260℃，模头温度为255℃，主机转速160r/min；4）将经过步骤3）改性后的亲水聚酯粒料熔融纺丝，制备出表面含有GMA基团和少量羟基的改性涤纶纤维，改性涤纶纤维呈现弱亲水性；熔融纺丝步骤的熔融纺丝温度为250~300℃，纺丝速度为800~3000m/min，拉伸温度为60~90℃，总拉伸倍率为3~5倍；5）将步骤4）纺出的改性涤纶纤维浸入DCP引发剂溶液中，在微波条件下预反应20~30min，预反应温度为60~80℃，微波功率为300~500W；6）将步骤5）预反应后的涤纶纤维放入配制好的双亲三嗪类单体反应溶液中，在微波条件下进行接枝反应，一段时间后，取出，水洗，在烘箱中烘干至恒重，即制备得到强亲水的涤纶纤维；所述双亲三嗪类单体溶液的质量分数为5~30%，反应温度为90~110℃，接枝反应时间为60~90min，微波功率为300~500W。所述改性涤纶纤维用的改性剂采用HY-3525G或双亲三嗪类单体。本专利技术上述的方法制得的涤纶纤维溶解制膜。具体地说，本专利技术所述的一种涤纶纤维溶解制膜的方法，包括如下步骤：（1）将一定量的改性涤纶纤维剪碎后浸入到一定浓度的HFIP溶液中，室温下先进行超声波分散，再进行磁力搅拌，使改性涤纶纤维溶解在HFIP溶液中，得到改性涤纶纤维溶解液。溶解液在灯光下观察，溶液透明并且没有肉眼可见的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涤纶纤维溶解制膜的方法，包括如下步骤：1）将能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维剪碎后浸入到HFIP溶液中，室温下先进行超声波分散，再进行磁力搅拌，使改性涤纶纤维溶解在 HFIP溶液中，得到改性涤纶纤维溶解液，所述溶解液在灯光下观察，当溶液透明并且没有肉眼可见的涤纶纤维丝存在时，说明改性涤纶纤维完全溶解；2）根据所需膜的厚度和所盛器皿的面积来确定所需改性涤纶纤维溶解液的量，将所需改性涤纶纤维溶解液的量倒入玻璃器皿中； 3）将盛在玻璃器皿中的步骤2）的改性涤纶纤维溶解液放在红外干燥灯下蒸发烘干，其与红外干燥灯的距离为5~50cm；并且烘干过程中随着改性涤纶纤维溶解液因烘干蒸发而浓度越来越大，则将其逐渐远离红外干燥灯，等完全烘干后即可获得表面平整、膜厚均匀的膜。

【技术特征摘要】
1.一种涤纶纤维溶解制膜的方法，包括如下步骤：1）将能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维剪碎后浸入到HFIP溶液中，室温下先进行超声波分散，再进行磁力搅拌，使改性涤纶纤维溶解在HFIP溶液中，得到改性涤纶纤维溶解液，所述溶解液在灯光下观察，当溶液透明并且没有肉眼可见的涤纶纤维丝存在时，说明改性涤纶纤维完全溶解；2）根据所需膜的厚度和所盛器皿的面积来确定所需改性涤纶纤维溶解液的量，将所需改性涤纶纤维溶解液的量倒入玻璃器皿中；3）将盛在玻璃器皿中的步骤2）的改性涤纶纤维溶解液放在红外干燥灯下蒸发烘干，其与红外干燥灯的距离为5~50cm；并且烘干过程中随着改性涤纶纤维溶解液因烘干蒸发而浓度越来越大，则将其逐渐远离红外干燥灯，等完全烘干后即可获得表面平整、膜厚均匀的膜；所述能溶解在HFIP溶液中的改性涤纶纤维采用双亲三嗪类单体亲水改性的涤纶纤维，其由下述方法制备而成，所述制备方法包括如下步骤：（1）将PET和含有GMA侧基的长链烷烃扩链剂干燥；（2）将步骤（1）100质量份的干燥后的PET、1~3质量份干燥后的含有GMA侧基的长链烷烃扩链剂和0.1~0.5质量份的抗氧剂在高速混合机中混合5-10min；（3）将步骤（2）混合均匀好的物料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，制备改性亲水聚酯粒料；其中双螺杆挤出机各段反应温度分别为170、210、230、240、250、260、260、260、260℃，模头温度为255℃，主机转速160r/min；（4）将经过步骤（3）改...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆华，叶海华，肖荔人，曹长林，许兢，钱庆荣，黄宝铨，唐慧，
申请(专利权)人：福建师范大学泉港石化研究院，
类型：发明
国别省市：福建;35