一种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的５０～９０％的第一单体甲基丙烯酸正丁酯和占两种单体总质量的５０～１０％的第二单体苯乙烯与适当的分散剂、引发剂和去离子水制造树脂；２．用适当溶剂与所制树脂制备纺丝原液；３．将所得纺丝原液利用湿法纺丝工艺纺丝，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能纤维制备技术，具体为一种利用湿法纺丝技术的有机物吸附纤维的制造方法，国际专利分类号拟为Int.Cl.D01F 6/00(2006.01)1。
技术介绍
近年来，由有机物泄漏而造成的环境污染日益严重。面对日益恶化的环 境，有效的有机物回收技术及含有机物工业废水净化材料的研究势在必行， 优质吸附材料的开发已成为重大的研究课题。现在对吸附材料的研究主要集中在吸油树脂。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 用的一种。1966年美国道化学公司以垸基乙烯为单体，经二乙烯基苯交联制 得一种非极性的高吸油树脂(参见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(参见JP 50 15882,1975)， ； 989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(参见俊滕隆清，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烷基的丙烯酸低交 联聚合物是一种中等极性的高吸油树脂(参见机能材料市场数据，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 (参见宋波，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(参见吕洪久译，高吸油性聚氨酯泡沫，化工新型材料， 1994， 6: 18 22)，而大多数的研究人员是釆用甲基丙烯酸系列(参见路建 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)(参见刘德荣等，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(参见曹爱丽等， 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(参见路建美，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(参见朱秀林等，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(参见蒋必彪等， 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(参见路建美等，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(参见曹爱丽等，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(参见路建美等，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倍不等的高甲基丙烯酸丁酯(BMA) /苯乙烯(St)共聚物已被研究。王克信等研究 了用粘度法测定甲基丙烯酸丁酯与苯乙烯共聚物的分子量(参见王克信等，甲 基丙烯酸丁酯一苯乙烯共聚物分子量的测定一粘度法，广西化工，1989， 3: 35-37);邹友思等用1H-丽R法测定共聚组成，Kelen-Tudos法计算竞聚率， 得到r (St) = 0.91 ， r (BMA) = 0.32 (参见邹友思等，甲基丙烯酸丁酯 和苯乙烯的原子转移自由基共聚，高分子学报，1999);李芸芸等以甲基丙 烯酸丁酯及苯乙烯为主要单体、丙二醇二丙烯酸酯为交联剂、偶氮二异丁腈 为引发剂，采用悬浮聚合方法，合成了一种白色颗粒状的共聚型吸油树脂(参 见李芸芸等，二元共聚高吸油树脂的合成工艺，化工进展，2007， 26 (6): 842 - 844)o但目前所述吸油材料的研究仍主要集中在粒状树脂方面。粒状材料由于 其形状的局限性，存在着吸收速率慢、吸收倍率小等问题，应用受到一定限 制。目前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。目 前合成高吸油树脂采用的都是单一的化学交联剂，如二乙烯苯等，合成树脂 成形后即具有完善的化学交联结构，既不溶，也不熔，因而给制备纤维带来极大困难。而申请人在先的专利(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，存在制备过程比较复杂，热交联过程较长等缺点。
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，设计一种有机物吸 附纤维的制造方法。该制造方法具有合成聚合物工艺简单，周期短，容易后 处理，易于工业规模实施等特点。该制造方法所制得的有机物吸附纤维对弱 极性有机物具有优良的吸附特性，同时还具有适宜各种纺织加工的特性。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 造方法，其工艺过程如下(1) 第一单体甲基丙烯酸正丁酯和第二单体苯乙烯两种单体总质量0.3 0.5%的分散剂及与所述两种单体总体积比为3: l的去离子水，充分溶解后，将第一单体、第二单体和占两种单体总质量0.3 0.5%的引发剂放入到一个 容器中，搅拌成均匀溶液后，加入到反应釜中，通入氮气，搅拌升温至75 80°C，反应2 6h后，提高反应温度到85 9(TC，继续反应2 4h后，终止 反应，取出产物，再经洗漆，干燥，可得白色树脂；所述第一单体占两种单 体总质量的50 90%;第二单体占两种单体总质量的50 10%;所述分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或明胶中的一种；所述引发 剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；(2) 将所得白色树脂充分干燥后，与溶剂均匀混合，40 70'C下搅拌反 应3 5小时，使其溶解，经真空脱泡后，制得纺丝原液；所述溶剂为二甲基 甲酰胺、二甲基亚砜或二甲基乙酰胺，用量为所述白色树脂质量的1. 5 2倍;(3) 将所得纺丝原液利用湿法纺丝工艺纺丝，经凝固浴凝固后，可得初 生纤维；所述纺丝工艺温度为40 70。C;所述凝固浴为蒸馏水，温度为25 35°C;(4)初生纤维经60 8(TC温度下，拉伸倍率为4 6倍的后处理，即可 得到所述的有机物吸附纤维。与现有技术相比，本专利技术有机物吸附纤维的制造方法具有合成聚合物过 程简单，易实施，周期短，易工业化，所得纤维后续处理过程简单，力学性 能较佳等特点。与传统吸油树脂相比，本专利技术有机物吸附纤维为三维网状结 构，具有良好的有机物吸附性，例如，甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯质量百分 含量分别为70%和30%的本专利技术纤维，对不同有机物的最大吸收能力分别为煤 油3.7g/g纤维本文档来自技高网...

【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）第一单体甲基丙烯酸正丁酯和第二单体苯乙烯两种单体总质量０．３～０．５％的分散剂及与所述两种单体总体积比为３∶１的去离子水，充分溶解后，将第一单体、第二单体和占两种单体总质量０．３～０．５％的引发剂放入到一个容器中，搅拌成均匀溶液后，加入到反应釜中，通入氮气，搅拌升温至７５～８０℃，反应２～６ｈ后，提高反应温度到８５～９０℃，继续反应２～４ｈ后，终止反应，取出产物，再经洗涤，干燥，可得白色树脂；所述第一单体占两种单体总质量的５０～９０％；第二单体占两种单体总质量的５０～１０％；所述分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或明胶中的一种；所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；（２）将所得白色树脂充分干燥后，与溶剂均匀混合，４０～７０℃下搅拌反应３～５小时，使其溶解，经真空脱泡后，制得纺丝原液；所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二甲基乙酰胺，用量为所述白色树脂质量的１．５～２倍；（３）将所得纺丝原液利用湿法纺丝工艺纺丝，经凝固浴凝固后，可得初生纤维；所述纺丝工艺温度为４０～７０℃；所述凝固浴为蒸馏水，温度为２５～３５℃；（４）初生纤维经６０～８０℃温度下，拉伸倍率为４～６倍的后处理，即可得到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，张玉婷，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]