專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)物吸附纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能纖維的制造方法，具體為一種采用溶液紡絲技術(shù)制 備的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈有機(jī)物吸附纖維的制造方法，國(guó)際專(zhuān)利主分
類(lèi)號(hào)擬為Int.Cl.D01F 6/00(2006.01)1。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由含油污水、廢氣液體及油船、油罐泄漏而造成的環(huán)境污染日 益嚴(yán)重。這些污染環(huán)境的油30%來(lái)自工業(yè)廢水排放，45%來(lái)自海洋上的油船 泄漏。面對(duì)日益惡化的環(huán)境，有效的油品回收技術(shù)及含油工業(yè)廢水凈化材料 的研究勢(shì)在必行，優(yōu)質(zhì)吸油材料的開(kāi)發(fā)已成為重大的研究課題。
高吸油性樹(shù)脂是由親油性單體構(gòu)成的低交聯(lián)度聚合物，屬自溶脹型材料， 樹(shù)脂分子間具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)主要形式有物理、化學(xué)及離子結(jié)合 3種，其中化學(xué)交聯(lián)是最常用的。1966年美國(guó)道化學(xué)公司以烷基乙烯為單體， 經(jīng)二乙烯基苯交聯(lián)制得一種非極性的高吸油樹(shù)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為單體，經(jīng)交聯(lián)制得一 種溶解度在9.8g以上的極性樹(shù)脂(JP50 15882,1975)， 1989年日本村上公司用 三乙丙苯基過(guò)氧化物交聯(lián)制得的醋酸乙烯-氯乙烯共聚體也是一種極性的高 吸油性樹(shù)脂(俊滕隆清，機(jī)能材料，1990， 10(11):43 49，)， 1990年日本觸媒 化學(xué)工業(yè)公司以丙烯酸類(lèi)單體，制得的側(cè)鏈上有長(zhǎng)鏈垸基的丙烯酸低交聯(lián)聚 合物是一種中等極性的高吸油樹(shù)脂(機(jī)能材料市場(chǎng)數(shù)據(jù)，機(jī)能材料，1991， 11(7):41 47,)。國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步比較晚，只有少數(shù)幾家高校和研究 所在開(kāi)展這方面的研究工作，部分研究人員研究了聚降冰片烯樹(shù)脂(宋波， 聚降冰片烯的制備與應(yīng)用，遼寧化工，1986， 6: 28 32)、聚氨酯泡沫等吸 油材料(呂洪久譯，高吸油性聚氨酯泡沫，化工新型材料，1994， 6: 18 22)， 大多數(shù)的研究人員是采用甲基丙烯酸系列(路建美等，微波輻射吸油性復(fù)合 體的制備及性能研究，化學(xué)世界，1999, 2: 86 89)為原料，以過(guò)氧化苯甲
酰(BPO)(劉德榮等，丙烯酸系自膨潤(rùn)型吸油樹(shù)脂的合成，化工新型材料，1997, 4: 37 39)、過(guò)硫酸鹽(曹愛(ài)麗等，丙烯酸系高吸油性樹(shù)脂的合成及性能研 究.高分子材料科學(xué)與工程，1999， 2: 38 40)等為引發(fā)劑，用二丙烯酸 'l，4-丁二醇酯(路建美，朱秀林，二元共聚高吸油性樹(shù)脂的合成及研究.高分 子材料科學(xué)與工程，1995， 2: 41 45)、乙二醇二丙烯酸酯(朱秀林等，高 吸油性樹(shù)脂的合成及性能研究，高分子材料科學(xué)與工程，1995， 1: 19 23)、 雙烯交聯(lián)劑(蔣必彪等，高吸油性樹(shù)脂的合成及其性能研究，合成樹(shù)脂及塑 料，1996 ， 2: 37 39)等為交聯(lián)劑，采用懸浮聚合(路建美等，甲基丙烯 酸酯高吸油性樹(shù)脂的研究，石油化工，1995， 3: 176 179)、乳液聚合(曹 愛(ài)麗等，丙烯酸系高吸油性樹(shù)脂的合成及性能研究，高分子材料科學(xué)與工程， 1999， 2: 38 40)、微波輻射(路建美等，微波輻射吸油性復(fù)合體的制備及 性能研究，化學(xué)世界，1999， 2: 86 89)等多種方法制得吸油倍率在10-30 '倍不等的高吸油樹(shù)脂。
但是目前對(duì)吸油材料的研究仍主要集中在粒狀樹(shù)脂方面，國(guó)內(nèi)外對(duì)有關(guān) 吸油纖維的研究報(bào)道相對(duì)較少。天津工業(yè)大學(xué)肖長(zhǎng)發(fā)、封嚴(yán)等利用半互穿聚 合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及濕法紡絲技術(shù)制備了聚甲基丙烯酸酯類(lèi)吸油纖維，并申請(qǐng) 了專(zhuān)利(CN1584148A)。該吸油纖維具有吸油面積大、易回收等特點(diǎn)，可以 根據(jù)需要將其加工成各種形態(tài)的制品，拓寬應(yīng)用范圍，成功開(kāi)發(fā)吸油纖維并 投入產(chǎn)業(yè)化使用，將對(duì)水資源的治理起到積極作用。申請(qǐng)人在先的專(zhuān)利 (CN1584148A)所開(kāi)發(fā)的吸油纖維在樹(shù)脂合成階段需分步合成聚合物，在纖 維成形后需進(jìn)行熱交聯(lián)，以形成化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，制備過(guò)程比較繁瑣、復(fù)雜， '所得纖維力學(xué)性能及柔韌性都較差。
丙烯腈具有較高的玻璃化溫度、良好的紡絲可紡性，所得纖維紡織加工 性能優(yōu)異。早期，鄒友思等研究了丙烯腈和(甲基)丙烯酸酯共聚合的競(jìng)聚 率，發(fā)現(xiàn)自由基聚合中甲基丙烯酸正丁酯的競(jìng)聚率明顯大于丙烯腈，即甲基 丙烯酸正丁酯的活性遠(yuǎn)高于丙烯腈(鄒友思等.丙烯腈和(甲基)丙烯酸酯基團(tuán) 轉(zhuǎn)移共聚合的競(jìng)聚率，高分子學(xué)報(bào)，1997 (5) : 513 519);史亞君等以 Fe-Al為催化劑聚合丙烯腈與甲基丙烯酸丁酯，發(fā)現(xiàn)共聚物比聚甲基丙烯酸 丁酯的耐熱性好(史亞君等.Fe-Al催化劑催化丙烯腈與甲基丙烯酸丁酯聚合，化學(xué)反應(yīng)工程與工藝，2006， 22(2) : 137-141);同時(shí)，Ajaib SinghBRARy 等利用2D-NMR研究了聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈的分子結(jié)構(gòu)等(Ajaib Singh BRARy ， Jaspreet KAUR.Comprehensive Sequence Distribution Analysis of Butyl methacrylate-Acrylonitrile Copolymers by Two-dimensional NMR Spectroscopy[J]. Polymer Journal, 2007， 39(2), 118—128)。 丙烯腈與甲基丙烯 酸正丁酯共聚，制得的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維對(duì)弱極性小分子有機(jī) 物具有一定吸附能力及較好的力學(xué)性能，紡織加工性能較好。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種有機(jī)物吸 附纖維的制備方法，該纖維為聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維，其制備方法， 具有合成聚合物過(guò)程簡(jiǎn)單、聚合物的紡絲可防性好、易于工業(yè)規(guī)模實(shí)施等特 點(diǎn)。所制得的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維具有良好的有機(jī)物吸附特性， 且力學(xué)性能良好，可以進(jìn)行紡織加工，制成多種形態(tài)的纖維制品，滿(mǎn)足特定 的使用要求。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種有機(jī)物吸附纖維的制 備方法，其工藝過(guò)程如下
1、 在反應(yīng)釜中加入占第一單體甲基丙烯酸正丁酯與第二單體丙烯腈總質(zhì) 量0.1 1%的分散劑及與第一單體和第二單體的總體積比為3: 1的去離子水， 充分溶解后，將所述第一單體、第二單體、占第一單體和第二單體總質(zhì)量0.1 1%的引發(fā)劑置入容器中，攪拌成均勻溶液后，置入反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，?br> 拌升溫至70 80。C，反應(yīng)2 6h后升高反應(yīng)溫度到80 90。C，繼續(xù)反應(yīng)2 4h后，終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，經(jīng)洗滌、干燥，制成白色樹(shù)脂；其中，所述的 第一單體占聚合物單體總質(zhì)量的50 95%，所述的第二單體占聚合物單體總 質(zhì)量的5 50%;所述的分散劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、聚乙二醇、可溶性 淀粉或者明膠中的一種；所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰或偶氮二異丁氰；
2、 將所得樹(shù)脂充分干燥后，加入占樹(shù)脂質(zhì)量l/9 2倍的溶劑均勻混合， 在60 8(TC攪拌6 12h，使其形成均勻的紡絲溶液；所述的溶劑為二甲基甲 酰胺、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺中的一種，其用量為所述白色樹(shù)脂質(zhì)量的1/9倍 2倍；
3、 將所述的紡絲溶液脫泡2h，去處溶液中氣泡，利用螺桿擠出機(jī)紡絲
成形，經(jīng)凝固浴凝固后，得到初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維；所述的 紡絲溫度為60 100°C，凝固浴組成為蒸餾水與所述溶劑的混合液，其中溶 劑的體積百分含量為5 50%，凝固浴溫度為25 50°C;
4、 初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維在25 8(TC溫度下拉伸2 6倍 后，即可制得所述的有機(jī)物吸附纖維。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有機(jī)物吸附纖維制備方法，以聚甲基丙烯酸 正丁酯/丙烯腈纖維為聚合物單體，具有合成聚合物過(guò)程簡(jiǎn)單、聚合物的紡絲 可防性好、易于工業(yè)規(guī)模實(shí)施等特點(diǎn)，所制得的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈 有機(jī)物吸附纖維具有良好的有機(jī)物吸附特性、且力學(xué)性能良好，可以進(jìn)行紡 織加工，制成多種形態(tài)的纖維制品，滿(mǎn)足特定的使用要求。例如，采用第一 單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體丙烯腈分別為聚合物總質(zhì)量的95% (質(zhì)量 百分含量，下同)和5%所制得的聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈有機(jī)物吸附纖 維，其對(duì)不同油品的最大吸附能力可達(dá)到0.70g煤油/g纖維、0.72g庚烷/g 纖維；且纖維斷裂強(qiáng)度較單一聚甲基丙烯酸正丁酯纖維提高了 30%，同時(shí)比 表面積大，吸附效率高，纖維柔韌性較好，可以按常規(guī)方法進(jìn)行紡織或非織 造布加工，制成多種形態(tài)纖維制品。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步敘述本發(fā)明
本發(fā)明的有機(jī)物吸附纖維制備方法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)方法)的工藝步驟如下 l.在反應(yīng)釜中加入占第一單體甲基丙烯酸正丁酯單體和第二單體丙烯 腈單體總質(zhì)量0.1 1%的分散劑及與第一單體甲基丙烯酸正丁酯單體和第二 單體丙烯腈單體的總體積比為3: l的去離子水，充分溶解后，將所述第一單 體甲基丙烯酸正丁酯單體、第二單體丙烯腈單體、占聚合物單體總質(zhì)量0.1 1%的引發(fā)劑置入同一容器中，攪拌成均勻溶液后，加入到反應(yīng)釜中，通入氮
氣，攪拌升溫至70 8(TC，反應(yīng)2 6h后，提高反應(yīng)溫度到80 9(TC，繼續(xù) 反應(yīng)2 4h后，終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，經(jīng)洗滌、干燥后，得到白色樹(shù)脂產(chǎn)物。
其中，所述第一單體甲基丙烯酸正丁酯占甲基丙烯酸正丁酯單體與第二單體
丙烯腈單體(即聚合物單體)總質(zhì)量的50 95%，所述的第二單體丙烯腈單 體占聚合物單體總質(zhì)量的5 50%;所述的分散劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、 聚乙二醇、可溶性淀粉或者明膠中的一種，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲?；?偶氮二異丁氰；
2. 將所得白色樹(shù)脂充分干燥后，加入占樹(shù)脂質(zhì)量1/9 2倍的溶劑均勻混 合，在60 8(TC攪拌6 12h，使其形成均勻的紡絲液；所述的溶劑為二甲基 甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺中的一種，其用量為所述白色樹(shù)脂質(zhì)量 的1/9倍 2倍。
3. 將所述的紡絲液靜置脫泡2h，利用螺桿擠出機(jī)紡絲成形，經(jīng)凝固浴凝 固后，可得初生聚(甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈)纖維。所述的紡絲溫度為60 IO(TC，所述的凝固浴為蒸餾水與所述溶劑的混合液，其中溶劑的體積百分含 量為5 50%，凝固浴溫度為25 5(TC。
4. 初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維經(jīng)25 8(TC溫度下，拉伸2 6 倍的后處理，即可得所述聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈有機(jī)物吸附纖維(簡(jiǎn)稱(chēng) 吸附纖維)。
本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選單體的配方是第一單體為甲基丙烯酸正丁酯、第二單 體為丙烯腈。第一單體占聚合物單體總質(zhì)量的50 95%;第二單體占聚合物 單體總質(zhì)量的5 50%。本發(fā)明所選用的第一聚合單體甲基丙烯酸正丁酯在單 體聚合后，能在聚合物分子鏈上生成的對(duì)有機(jī)物具有親和性(親油性)的基 團(tuán)(酯基)，可將有機(jī)物(油品)吸附到分子內(nèi)部；同時(shí)引入所選用的第二 單體丙烯腈，可使得吸附纖維具有一定的力學(xué)性能和良好的柔韌性，可使纖 維分子吸油后溶脹而難于溶解，從而使纖維對(duì)弱極性小分子有機(jī)物具備良好 的吸附功能。
本發(fā)明所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲?；蚺嫉惗∏?，優(yōu)選過(guò)氧化苯甲 酰。所述引發(fā)劑的種類(lèi)和用量是影響聚合速率和聚合度的主要因素，因而引 發(fā)劑的選擇非常重要。通常自由基懸浮聚合在40 10(TC下進(jìn)行，因此活性 適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑應(yīng)選擇在該溫度范圍內(nèi)。引發(fā)劑的活性常以半衰期(指引發(fā)劑 分解至初始濃度的一半所需的時(shí)間)表示。引發(fā)劑的半衰期太短，意味著在
短時(shí)間內(nèi)便有大量自由基產(chǎn)生，易引起爆聚，使聚合反應(yīng)失控，同時(shí)聚合反
應(yīng)后期會(huì)因無(wú)足夠的引發(fā)劑而使聚合速率過(guò)慢，甚至造成死端聚合；相反， 引發(fā)劑的若半衰期過(guò)長(zhǎng)，引發(fā)劑分解速率慢，則容易導(dǎo)致初期聚合速率過(guò)慢， 后期凝膠效應(yīng)劇烈，以致無(wú)法控制，而且聚合反應(yīng)中未分解的引發(fā)劑殘留在 聚合產(chǎn)物中，不僅浪費(fèi)，而且會(huì)因副反應(yīng)等影響產(chǎn)物的品質(zhì)。本發(fā)明中甲基 丙烯酸酯的聚合溫度在75 85"C之間，過(guò)氧化苯甲酰在此溫度范圍內(nèi)具有較 -好的活性，因此本發(fā)明優(yōu)選用過(guò)氧化苯甲酰作為引發(fā)劑，進(jìn)行聚合物單體的 聚合反應(yīng)。
本發(fā)明所述的分散劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、聚乙二醇、可溶性淀粉 或者明膠中的一種，優(yōu)選聚乙烯醇。在懸浮聚合體系中，水相(包括水和分 散劑)是影響成粒機(jī)理和顆粒特性的主要因素，它保持單體呈液滴狀，并作 為傳熱的介質(zhì)。分散劑作用一是降低液滴表面張力，促使單體分散成液滴， 二是防止粒子粘并，因?yàn)榫酆线M(jìn)行到一定轉(zhuǎn)化率(如20% 30%)時(shí)，單體 變成聚合物/單體溶液粒子，趨于粘結(jié)，而分散劑則吸附在粒子表面，起到防 止粘并的作用。通?？筛鶕?jù)分散能力和保膠能力來(lái)選擇分散劑。研究表明， .聚乙二醇和可溶性淀粉的分散能力及保膠能力均較差，不宜選用，雖然甲基 纖維素的分散能力及保膠能力均很強(qiáng)，但在水中的溶解性能較差，也不宜選 用；聚乙烯醇和明膠的綜合性能較好。由于聚乙烯醇價(jià)廉易得，所以本發(fā)明 優(yōu)先選用聚乙烯醇為甲基丙烯酸酯單體懸浮聚合的分散劑。
本發(fā)明制備方法采用螺桿擠出溶液紡絲技術(shù)制備聚甲基丙烯酸正丁酯/ 丙烯腈有機(jī)物吸附纖維。其設(shè)計(jì)原理是本發(fā)明第一單體聚合體系在不存在
化學(xué)交聯(lián)劑的條件下，引入第二單體，可使合成的共聚物在不具備化學(xué)交聯(lián) 結(jié)構(gòu)條件下形成物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)。這種物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)來(lái)源于第二單體引入的氫 鍵作用以及分子纏結(jié)作用。在第二單體含量適中的條件下，具有這種物理交 .聯(lián)結(jié)構(gòu)的共聚物具有在弱極性小分子有機(jī)物中可溶脹、難溶解等特點(diǎn)，同時(shí) 力學(xué)性能得到有效改善，可滿(mǎn)足紡織加工要求。本發(fā)明方法所述的溶劑為二 甲基甲酰胺、二甲基亞砜和二甲基乙酰胺中的一種，優(yōu)選二甲基甲酰胺。所
述溶劑的用量為所述白色樹(shù)脂質(zhì)量的1/9倍 2倍。本發(fā)明所采用的螺桿擠出溶液紡絲技術(shù)本身為現(xiàn)有技術(shù)，它有利于提高紡絲溶液的濃度，提高紡絲效 率，適于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
. 依據(jù)本發(fā)明配方和制備方法可以得到對(duì)弱極性小分子有機(jī)物具有較高飽 和吸附率和保油率以及力學(xué)性能良好的功能纖維。本發(fā)明聚甲基丙烯酸正丁 酯/丙烯腈吸附纖維的吸附率取決于第一單體的含量。若第一單體含量較低， 則纖維大分子中親油基團(tuán)較少，大分子間自由空間較小，纖維對(duì)弱極性小分 子有機(jī)物的吸附能力減小，吸附效率較低；若第一單體含量過(guò)高，纖維對(duì)弱 極性小分子有機(jī)物的吸附能力較強(qiáng)，但纖維的斷裂強(qiáng)度較小，力學(xué)性能較差， 對(duì)于紡織加工不利。本發(fā)明聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈吸附纖維的力學(xué)性能 取決于第二單體的含量。若第二單體含量較低，纖維斷裂強(qiáng)度僅有少量提高； 若第二單體含量過(guò)高，由于聚合物分子量過(guò)小，纖維斷裂強(qiáng)度反而減小，力
.學(xué)性能較差。只有第一單體與第二單體含量適中時(shí)，吸附纖維才能獲得適當(dāng) 的吸附率和較好的力學(xué)性能。
本發(fā)明有機(jī)物吸附功能纖維制備方法經(jīng)凝固浴后所得的初生吸附纖維需 在適當(dāng)溫度下進(jìn)行拉伸處理。對(duì)纖維進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮罄欤墒估w維獲得一定 程度的取向，改善纖維的力學(xué)性能，使纖維滿(mǎn)足進(jìn)一步加工的需要。后拉伸 的倍數(shù)過(guò)低，拉伸效果不明顯，纖維力學(xué)性能較差，而拉伸倍數(shù)過(guò)高，則會(huì) 導(dǎo)致部分纖維斷裂，所以拉伸倍數(shù)控制在2 6倍為宜，比較理想的拉伸倍率 為3 5倍。所述的適當(dāng)溫度為25 8(TC。
下面給出具體實(shí)施例，但本發(fā)明權(quán)利要求不受具體實(shí)施例的限制。
.實(shí)施例1
僅以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體(即第二單體丙烯腈含量為零)，以 過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，聚乙烯醇為分散劑，蒸餾水為反應(yīng)介質(zhì)，氮?dú)獗Ｗo(hù) 下將含0.5% (占單體總質(zhì)量的百分比，下同)引發(fā)劑的單體溶液加入溶有 0.5%分散劑的水中，于73"C加熱攪拌反應(yīng)4h，提高反應(yīng)溫度至85'C繼續(xù)反 應(yīng)2h，終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得白色顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù)脂充分干燥后， 加入適量溶劑二甲基乙酰胺(樹(shù)脂與溶劑的質(zhì)量比為7:3)均勻混合，在60 8(TC攪拌6 12h,使其形成均勻的紡絲液。將所述的紡絲液靜置脫泡2h，采 用濕法紡絲方法，經(jīng)凝固浴凝固后，紡絲溫度為8(TC，可得初生聚甲基丙烯酸正丁酯吸附纖維。就其吸附性能而言，所得吸附纖維不經(jīng)過(guò)后處理也可以 用于對(duì)弱極性有機(jī)物的吸附。
在室溫條件下，初生纖維斷裂強(qiáng)度為0.068cN/dTex;將所得吸附纖維充 分干燥后，分別浸于煤油以和庚垸中，測(cè)得其飽和吸附率分別為0.81和 0.83(g/g纖維)。將吸附達(dá)飽和的凝膠于離心機(jī)中以1000r/min速度離心旋轉(zhuǎn) 5min，然后測(cè)得其保油率分別為75.4%和65.1%。 實(shí)施例2
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，丙烯腈為第二單體，第二單體與第一 單體的質(zhì)量比為1:15，以過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，聚乙烯醇為分散劑，蒸餾 水為反應(yīng)介質(zhì)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下將含0.5% (占單體總質(zhì)量的百分比)引發(fā)劑的單 體溶液加入溶有0.5%分散劑的水中，于73"C加熱攪拌反應(yīng)4h，提高反應(yīng)溫 度至85'C繼續(xù)反應(yīng)2h，終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得白色顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù) 脂充分干燥后，加入適量溶劑二甲基乙酰胺(樹(shù)脂與溶劑的質(zhì)量比為3:2)均 勻混合，在60 8(TC攪拌6 12h，使其形成均勻的紡絲液。將所述的紡絲液 靜置脫泡2h，采用螺桿擠出機(jī)擠出紡絲方法，經(jīng)凝固浴凝固后，紡絲溫度為 S(TC，可得初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈吸附纖維。就其吸附性能而言， 所得吸附纖維不經(jīng)過(guò)后處理也可以用于對(duì)有機(jī)物的吸附。 .
將所得初生纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油和庚烷中，測(cè) 得其飽和吸附率分別為0.70和0.72(g/g纖維)。將吸附達(dá)飽和的凝膠于離心機(jī) 中以1000r/min速度離心旋轉(zhuǎn)5min后，測(cè)得其保油率分別為78.9%和69.0%; 所得初生纖維斷裂強(qiáng)度為0.084cN/dTex，較實(shí)施例1的初生纖維提高了 30%。
實(shí)施例3
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，丙烯腈為第二單體，第二單體與第一 單體的質(zhì)量比為1:4，以過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，聚乙烯醇為分散劑，蒸餾水 為反應(yīng)介質(zhì)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下將含0.5% (占單體總質(zhì)量的百分比)引發(fā)劑的單體 溶液加入溶有0.5%分散劑的水中，于73"C加熱攪拌反應(yīng)4h，提高反應(yīng)溫度 至85X:繼續(xù)反應(yīng)2h，終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得白色顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù)脂 充分干燥后，加入適量溶劑二甲基乙酰胺(樹(shù)脂與溶劑的質(zhì)量比為3:2)均勻 混合，在60 8(TC攪拌6 12h，使其形成均勻的紡絲液；將所述的紡絲液靜置脫泡2h，采用濕法紡絲方法，經(jīng)凝固浴凝固后，紡絲溫度為8(TC，可得初 生聚(甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈)吸附纖維。就其對(duì)有機(jī)物的吸附性能而言， 不經(jīng)過(guò)后拉伸處理也可以用于對(duì)有機(jī)物的吸附。
將所得纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油和庚垸中，測(cè)得其 '飽和吸附率分別為0.57和0.53(g/g纖維)。將吸附達(dá)飽和的凝膠于離心機(jī)中以 1000r/min速度離心旋轉(zhuǎn)5min后，測(cè)得其保油率分別為85.4%和73.7%，所 得初生纖維斷裂強(qiáng)度為0.103cN/dTex，較實(shí)施例1的初生纖維提高了約60%。
實(shí)施例4
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，丙烯腈為第二單體，第二單體與第一 單體的質(zhì)量比為4:7，以過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，聚乙烯醇為分散劑，蒸餾水 為反應(yīng)介質(zhì)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下將含0.6% (占單體總質(zhì)量的百分比)引發(fā)劑的單體 溶液加入溶有0.7%分散劑的水中，于73。C加熱攪拌反應(yīng)4h，提高反應(yīng)溫度 至85。C繼續(xù)反應(yīng)2h,終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得白色顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù)脂 '充分干燥后，加入適量溶劑二甲基乙酰胺(樹(shù)脂與溶劑的質(zhì)量比為3:2)均勻 混合，在60 80'C攪拌6 12h，使其形成均勻的紡絲液；將所述的紡絲液靜 置脫泡2h，采用濕法紡絲方法，經(jīng)凝固浴凝固后，紡絲溫度為80。C，可得初 生聚(甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈)纖維。就其吸附性能而言，所得吸附纖維不 經(jīng)過(guò)后處理也可以用于對(duì)有機(jī)物的吸附。
將所得纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油以和庚烷中，測(cè)得 其飽和吸附率分別為0.50和0.45(g/g纖維)；將吸附達(dá)飽和的凝膠于離心機(jī)中 以1000r/min速度離心旋轉(zhuǎn)5min后，測(cè)得其保油率分別為60.7%和53.7%; 所得初生纖維斷裂強(qiáng)度為0.061cN/dTex，較實(shí)施例1的初生纖維降低了約 10%。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)物吸附纖維的制造方法，其工藝過(guò)程如下(1)、在反應(yīng)釜中加入占第一單體甲基丙烯酸正丁酯與第二單體丙烯腈總質(zhì)量0.1～1％的分散劑及與第一單體和第二單體的總體積比為3∶1的去離子水，充分溶解后，將所述第一單體、第二單體、占第一單體和第二單體總質(zhì)量0.1～1％的引發(fā)劑置入容器中，攪拌成均勻溶液后，置入反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，攪拌升溫?0～80℃，反應(yīng)2～6h后升高反應(yīng)溫度到80～90℃，繼續(xù)反應(yīng)2～4h后，終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，經(jīng)洗滌、干燥，制成白色樹(shù)脂；其中，所述的第一單體占聚合物單體總質(zhì)量的50～95％，所述的第二單體占聚合物單體總質(zhì)量的5～50％；所述的分散劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明膠中的一種；所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰或偶氮二異丁氰；(2)、將所得樹(shù)脂充分干燥后，加入占樹(shù)脂質(zhì)量1/9～2倍的溶劑均勻混合，在60～80℃攪拌6～12h，使其形成均勻的紡絲溶液；所述的溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺中的一種，其用量為所述白色樹(shù)脂質(zhì)量的1/9倍～2倍；(3)、將所述的紡絲溶液脫泡2h，去處溶液中氣泡，利用螺桿擠出機(jī)紡絲成形，經(jīng)凝固浴凝固后，得到初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維；所述的紡絲溫度為60～100℃，凝固浴組成為蒸餾水與所述溶劑的混合液，其中溶劑的體積百分含量為5～50％，凝固浴溫度為25～50℃；(4)、初生聚甲基丙烯酸正丁酯/丙烯腈纖維在25～80℃溫度下拉伸2～6倍后，即可制得所述的有機(jī)物吸附纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1有機(jī)物吸附纖維的制造方法，其特征在于所述的分散 劑為聚乙烯醇；所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰；所述的溶劑為二甲基甲酰胺; 所述的拉伸倍率為3 — 5倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)物吸附纖維的制造方法。其工藝過(guò)程如下1采用占兩種單體總質(zhì)量(下同)的50～90％的第一單體甲基丙烯酸正丁酯和50～10％的第二單體丙烯腈與0.1～1％的分散劑、0.1～1％的引發(fā)劑和與兩種單體總體積比為3∶1的去離子水制造樹(shù)脂；2用適當(dāng)?shù)娜軇┡c所得樹(shù)脂制備紡絲原液；3將所得紡絲原液利用溶液法紡絲工藝紡絲，制得初生纖維；4對(duì)初生纖維進(jìn)行拉伸后處理，即可得到所述的有機(jī)物吸附纖維。本發(fā)明制造方法工藝簡(jiǎn)單，所制得的纖維為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有良好的有機(jī)物吸附性和力學(xué)性能。
文檔編號(hào)B01J20/30GK101342484SQ20081005362
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者安樹(shù)林, 燕 張, 肖長(zhǎng)發(fā), 賈廣霞 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)