有机物吸附纤维的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种有机物吸附纤维的制造方法。其工艺过程如下：１采用占两种单体总质量（下同）的５０～９０％的第一单体甲基丙烯酸正丁酯和５０～１０％的第二单体丙烯腈与０．１～１％的分散剂、０．１～１％的引发剂和与两种单体总体积比为３∶１的去离子水制造树脂；２用适当的溶剂与所得树脂制备纺丝原液；３将所得纺丝原液利用溶液法纺丝工艺纺丝，制得初生纤维；４对初生纤维进行拉伸后处理，即可得到所述的有机物吸附纤维。本发明专利技术制造方法工艺简单，所制得的纤维为三维网状结构，具有良好的有机物吸附性和力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能纤维的制造方法，具体为一种采用溶液纺丝技术制 备的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈，国际专利主分类号拟为Int.Cl.D01F 6/00(2006.01)1。
技术介绍
近年来，由含油污水、废气液体及油船、油罐泄漏而造成的环境污染日 益严重。这些污染环境的油30%来自工业废水排放，45%来自海洋上的油船 泄漏。面对日益恶化的环境，有效的油品回收技术及含油工业废水净化材料 的研究势在必行，优质吸油材料的开发已成为重大的研究课题。高吸油性树脂是由亲油性单体构成的低交联度聚合物，属自溶胀型材料， 树脂分子间具有三维交联网状结构，交联主要形式有物理、化学及离子结合 3种，其中化学交联是最常用的。1966年美国道化学公司以烷基乙烯为单体， 经二乙烯基苯交联制得一种非极性的高吸油树脂(JP 45 27081,1970)， 1973年 日本三井石油公司以甲基丙烯酸烷基酯或烷基苯乙烯为单体，经交联制得一 种溶解度在9.8g以上的极性树脂(JP50 15882,1975)， 1989年日本村上公司用 三乙丙苯基过氧化物交联制得的醋酸乙烯-氯乙烯共聚体也是一种极性的高 吸油性树脂(俊滕隆清，机能材料，1990， 10(11):43 49，)， 1990年日本触媒 化学工业公司以丙烯酸类单体，制得的侧链上有长链垸基的丙烯酸低交联聚 合物是一种中等极性的高吸油树脂(机能材料市场数据，机能材料，1991， 11(7):41 47,)。国内在这方面的研究起步比较晚，只有少数几家高校和研究 所在开展这方面的研究工作，部分研究人员研究了聚降冰片烯树脂(宋波， 聚降冰片烯的制备与应用，辽宁化工，1986， 6: 28 32)、聚氨酯泡沫等吸 油材料(吕洪久译，高吸油性聚氨酯泡沫，化工新型材料，1994， 6: 18 22)， 大多数的研究人员是采用甲基丙烯酸系列(路建美等，微波辐射吸油性复合 体的制备及性能研究，化学世界，1999, 2: 86 89)为原料，以过氧化苯甲酰(BPO)(刘德荣等，丙烯酸系自膨润型吸油树脂的合成，化工新型材料，1997, 4: 37 39)、过硫酸盐(曹爱丽等，丙烯酸系高吸油性树脂的合成及性能研 究.高分子材料科学与工程，1999， 2: 38 40)等为引发剂，用二丙烯酸 'l，4-丁二醇酯(路建美，朱秀林，二元共聚高吸油性树脂的合成及研究.高分 子材料科学与工程，1995， 2: 41 45)、乙二醇二丙烯酸酯(朱秀林等，高 吸油性树脂的合成及性能研究，高分子材料科学与工程，1995， 1: 19 23)、 双烯交联剂(蒋必彪等，高吸油性树脂的合成及其性能研究，合成树脂及塑 料，1996 ， 2: 37 39)等为交联剂，采用悬浮聚合(路建美等，甲基丙烯 酸酯高吸油性树脂的研究，石油化工，1995， 3: 176 179)、乳液聚合(曹 爱丽等，丙烯酸系高吸油性树脂的合成及性能研究，高分子材料科学与工程， 1999， 2: 38 40)、微波辐射(路建美等，微波辐射吸油性复合体的制备及 性能研究，化学世界，1999， 2: 86 89)等多种方法制得吸油倍率在10-30 '倍不等的高吸油树脂。但是目前对吸油材料的研究仍主要集中在粒状树脂方面，国内外对有关 吸油纤维的研究报道相对较少。天津工业大学肖长发、封严等利用半互穿聚 合物网络技术以及湿法纺丝技术制备了聚甲基丙烯酸酯类吸油纤维，并申请 了专利(CN1584148A)。该吸油纤维具有吸油面积大、易回收等特点，可以 根据需要将其加工成各种形态的制品，拓宽应用范围，成功开发吸油纤维并 投入产业化使用，将对水资源的治理起到积极作用。申请人在先的专利 (CN1584148A)所开发的吸油纤维在树脂合成阶段需分步合成聚合物，在纤 维成形后需进行热交联，以形成化学交联结构，制备过程比较繁琐、复杂， '所得纤维力学性能及柔韧性都较差。丙烯腈具有较高的玻璃化温度、良好的纺丝可纺性，所得纤维纺织加工 性能优异。早期，邹友思等研究了丙烯腈和(甲基)丙烯酸酯共聚合的竞聚 率，发现自由基聚合中甲基丙烯酸正丁酯的竞聚率明显大于丙烯腈，即甲基 丙烯酸正丁酯的活性远高于丙烯腈(邹友思等.丙烯腈和(甲基)丙烯酸酯基团 转移共聚合的竞聚率，高分子学报，1997 (5) : 513 519);史亚君等以 Fe-Al为催化剂聚合丙烯腈与甲基丙烯酸丁酯，发现共聚物比聚甲基丙烯酸 丁酯的耐热性好(史亚君等.Fe-Al催化剂催化丙烯腈与甲基丙烯酸丁酯聚合，化学反应工程与工艺，2006， 22(2) : 137-141);同时，Ajaib SinghBRARy 等利用2D-NMR研究了聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈的分子结构等(Ajaib Singh BRARy ， Jaspreet KAUR.Comprehensive Sequence Distribution Analysis of Butyl methacrylate-Acrylonitrile Copolymers by Two-dimensional NMR Spectroscopy. Polymer Journal, 2007， 39(2), 118—128)。 丙烯腈与甲基丙烯 酸正丁酯共聚，制得的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纤维对弱极性小分子有机 物具有一定吸附能力及较好的力学性能，纺织加工性能较好。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种有机物吸 附纤维的制备方法，该纤维为聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纤维，其制备方法， 具有合成聚合物过程简单、聚合物的纺丝可防性好、易于工业规模实施等特 点。所制得的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纤维具有良好的有机物吸附特性， 且力学性能良好，可以进行纺织加工，制成多种形态的纤维制品，满足特定 的使用要求。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是设计一种有机物吸附纤维的制 备方法，其工艺过程如下1、 在反应釜中加入占第一单体甲基丙烯酸正丁酯与第二单体丙烯腈总质 量0.1 1%的分散剂及与第一单体和第二单体的总体积比为3: 1的去离子水， 充分溶解后，将所述第一单体、第二单体、占第一单体和第二单体总质量0.1 1%的引发剂置入容器中，搅拌成均匀溶液后，置入反应釜中，通入氮气，搅拌升温至70 80。C，反应2 6h后升高反应温度到80 90。C，继续反应2 4h后，终止反应，取出产物，经洗涤、干燥，制成白色树脂；其中，所述的 第一单体占聚合物单体总质量的50 95%，所述的第二单体占聚合物单体总 质量的5 50%;所述的分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性 淀粉或者明胶中的一种；所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；2、 将所得树脂充分干燥后，加入占树脂质量l/9 2倍的溶剂均匀混合， 在60 8(TC搅拌6 12h，使其形成均匀的纺丝溶液；所述的溶剂为二甲基甲 酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺中的一种，其用量为所述白色树脂质量的1/9倍 2倍；3、 将所述的纺丝溶液脱泡2h，去处溶液中气泡，利用螺杆挤出机纺丝成形，经凝固浴凝固后，得到初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纤维；所述的 纺丝温度为60 100°C，凝固浴组成为蒸馏水与所述溶剂的混合液，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机物吸附纤维的制造方法，其工艺过程如下：　（１）、在反应釜中加入占第一单体甲基丙烯酸正丁酯与第二单体丙烯腈总质量０．１～１％的分散剂及与第一单体和第二单体的总体积比为３∶１的去离子水，充分溶解后，将所述第一单体、第二单体、占第一单体和第二单体总质量０．１～１％的引发剂置入容器中，搅拌成均匀溶液后，置入反应釜中，通入氮气，搅拌升温至７０～８０℃，反应２～６ｈ后升高反应温度到８０～９０℃，继续反应２～４ｈ后，终止反应，取出产物，经洗涤、干燥，制成白色树脂；其中，所述的第一单体占聚合物单体总质量的５０～９５％，所述的第二单体占聚合物单体总质量的５～５０％；所述的分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶中的一种；所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；　（２）、将所得树脂充分干燥后，加入占树脂质量１／９～２倍的溶剂均匀混合，在６０～８０℃搅拌６～１２ｈ，使其形成均匀的纺丝溶液；所述的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺中的一种，其用量为所述白色树脂质量的１／９倍～２倍；　（３）、将所述的纺丝溶液脱泡２ｈ，去处溶液中气泡，利用螺杆挤出机纺丝成形，经凝固浴凝固后，得到初生聚甲基丙烯酸正丁酯／丙烯腈纤维；所述的纺丝温度为６０～１００℃，凝固浴组成为蒸馏水与所述溶剂的混合液，其中溶剂的体积百分含量为５～５０％，凝固浴温度为２５～５０℃；　（４）、初生聚甲基丙烯酸正丁酯／丙烯腈纤维在２５～８０℃温度下拉伸２～６倍后，即可制得所述的有机物吸附纤维。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖长发，张燕，安树林，贾广霞，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]