專利名稱：一種吸油纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能纖維制備技術(shù)，具體為一種利用了凍膠紡絲方法的吸油纖維制造方法，國(guó)際專利分類號(hào)擬為Int. Cl. B01D 69/00(2006. 01) I。
技術(shù)背景近年來(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(JP 50 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)公司以丙烯酸類單體，制得的側(cè)鏈上有長(zhǎng)鏈烷基的丙烯酸 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 泡沬等吸油材料(呂洪久譯，高吸油性聚氨酯泡沬，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1，4-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。粒狀材料由于 其形狀的局限性，存在著吸收速率慢、吸收倍率小等諸多問(wèn)題，應(yīng)用受到一 定限制。目前國(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 烯酸酯類吸油纖維，并申請(qǐng)了專利(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。目前合成高吸油樹(shù)脂采用的都是單一的化學(xué)交聯(lián)劑，如二乙烯苯等，合 成樹(shù)脂成形后即具有完善的化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，既不溶，也不熔，因而給制備纖 維帶來(lái)極大困難。而申請(qǐng)人在先的專利(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，并且由濕法紡絲技術(shù)制得的纖維還存 在力學(xué)性能較差等缺點(diǎn)。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，提供一種吸油纖維 的制造方法，該吸油纖維的制造方法具有合成聚合物工藝簡(jiǎn)單，周期短，后處理過(guò)程簡(jiǎn)單，易于工業(yè)規(guī)模實(shí)施等特點(diǎn)。所制得的吸油纖維具有優(yōu)良吸油 特性，可以進(jìn)行各種紡織加工，制成多種形態(tài)的纖維制品，滿足特定的使用 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)一種吸油纖維的制造方法， 其工藝過(guò)程如下(1) 在反應(yīng)釜中加入占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1 1%的分散劑及與 甲基丙烯酸酯單體的體積比為3: l的去離子水，充分溶解后，將所述甲基丙 烯酸酯單體、占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1 1%的引發(fā)劑放入到一個(gè)容器中，攪拌成均勻溶液后，將該溶液加入到反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，攪拌升溫?70 80°C，反應(yīng)2 6h后，提高反應(yīng)溫度到90 100。C，繼續(xù)反應(yīng)2 4h后，終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，再經(jīng)洗滌，干燥，可得白色樹(shù)脂；所述的甲基丙烯酸 酯單體至少包括第一單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體甲基丙烯酸0羥乙酯，其中，所述第一單體甲基丙烯酸正丁酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的80 95%;第二單體甲基丙烯酸e羥乙酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的5 20%; 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?；蚺嫉惗∏?；(2) 將所得白色樹(shù)脂充分干燥后，與溶脹劑均勻混合，并在室溫環(huán)境中 密封放置48 96h，使其溶脹，形成均勻的凍膠；所述的溶脹劑為二甲基甲 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 4倍；(3) 將所述的凍膠充分粉碎，利用柱塞式紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲，經(jīng)凝固浴凝 固后，可得初生吸油纖維；所述的紡絲溫度為90 200°C;所述的凝固浴為 蒸餾水與所述溶脹劑的混合液，其中溶脹劑的體積百分含量為5 40%，溫度 為25 50°C;(4) 初生吸油纖維經(jīng)25 80'C溫度下，拉伸2 6倍的后處理，即可得 所述的吸油纖維。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的吸油纖維制造方法具有合成聚合物過(guò)程簡(jiǎn)單， 易實(shí)施，周期短，易工業(yè)化，所得纖維后續(xù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單，力學(xué)性能較佳等 特點(diǎn)。與傳統(tǒng)吸油樹(shù)脂相比，本發(fā)明吸油纖維為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有良好的吸油性，但難溶于油品中。例如，甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸P羥乙酯質(zhì)量百分含量分別為85%和15%的纖維，纖維對(duì)不同油品的最大吸收能力為 12. 03g甲苯/g纖維、22.91g三氯乙烯/g纖維，并且比表面積大，吸油效率 高，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)的纖維制品。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步敘述本發(fā)明本發(fā)明吸油纖維制造方法(以下簡(jiǎn)稱方法)的工藝步驟如下(1) 在反應(yīng)釜中加入占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1 1%的分散劑及與 甲基丙烯酸酯單體的體積比為3: l的去離子水，充分溶解后，將所述甲基丙 烯酸酯單體、占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1 1%的引發(fā)劑放入到一個(gè)容器 中，攪拌成均勻溶液后，將該溶液加入到反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，攪拌升溫?70 80°C，反應(yīng)2 6h后，提高反應(yīng)溫度到90 100。C，繼續(xù)反應(yīng)2 4h后， 終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，再經(jīng)洗滌，干燥，可得白色樹(shù)脂；所述的甲基丙烯酸 酯單體至少包括第一單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體甲基丙烯酸P羥乙 酯，其中，所述第一單體甲基丙烯酸正丁酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的80 95%;第二單體甲基丙烯酸e羥乙酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的5 20%; 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?；蚺嫉惗∏瑁?2) 將所得白色樹(shù)脂充分干燥后，與溶脹劑均勻混合，并在室溫環(huán)境中 密封放置48 96h，使其溶脹，形成均勻的凍膠；所述的溶脹劑為二甲基甲 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 4倍；(3) 將所述的凍膠充分粉碎，利用柱塞式紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲，經(jīng)凝固浴凝 固后，可得初生吸油纖維；所述的紡絲溫度為90 20(TC;所述的凝固浴為 蒸餾水與所述溶脹劑的混合液，其中溶脹劑的體積百分含量為5 40%，溫度 為25 50°C;(4) 初生吸油纖維經(jīng)25 80。C溫度下，拉伸2 6倍的后處理，即可得 所述的吸油纖維。本發(fā)明所述的甲基丙烯酸酯類單體可以僅包括第一單體和第二單體，也 可以還包括第三單體。所述的第一單體為甲基丙烯酸正丁酯，第二單體為甲基丙烯酸P羥乙酯；所述的第三單體為甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八 酯、甲基丙烯酸十六酯或甲基丙烯酸十四酯中的一種。其中，所述第一單體 甲基丙烯酸正丁酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的80 95%;第二單體甲基丙 烯酸0羥乙酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的5 20%;當(dāng)配方設(shè)計(jì)加入第三單 體時(shí)，第三單體的加入量與所述的第二單體為l: l的比例，共占甲基丙烯酸 酯單體總質(zhì)量的5 20%。本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選的配方單體是第一單體為甲基丙烯酸正丁酯、第二單 體為甲基丙烯酸0羥乙酯、第三單體為甲基丙烯酸十二酯或甲基丙烯酸十八 酯。本發(fā)明所用聚合單體為甲基丙烯酸酯類物質(zhì)。此類單體聚合后所生成的 聚合物分子鏈上具有親油性基團(tuán)(酯基)，對(duì)不同的油品具有親和力，可將 大量油品吸附到分子內(nèi)部，同時(shí)第二單體、第三單體的引入，使得吸油纖維 具有一定的交聯(lián)度及交聯(lián)密度，可使纖維分子吸油后溶脹而難于溶解，從而 使纖維具備良好的吸油功能。本發(fā)明所述的第二單體、第三單體的合理選擇依據(jù)是:①第二單體、第三 單體易于與甲基丙烯酸正丁酯聚合；②第二單體、第三單體其本身具有形成 氫鍵的氫給予基、氫接收基以及易于形成分子纏結(jié)的長(zhǎng)側(cè)鏈；③所得共聚物 能夠滿足凍膠紡絲的要求；④第二單體、第三單體本身也具有親油基團(tuán)，可 以改善纖維對(duì)油品分子的選擇吸收性以及吸收能力；⑤對(duì)最終成型纖維無(wú)物 理?yè)p傷和化學(xué)損害。據(jù)此，本發(fā)明所述的第二單體、第三單體分別選擇了自 身具有氫給予基、氫接收基的甲基丙烯酸e羥乙酯以及具有長(zhǎng)側(cè)鏈的易于形 成分子纏結(jié)的甲基丙烯酸十二酯或甲基丙烯酸十八酯。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)行甲基丙烯酸酯 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，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)明制造方法利用凍膠紡絲法制備吸油纖維，其設(shè)計(jì)原理是本發(fā)明吸 油纖維聚合體系不存在化學(xué)交聯(lián)劑的條件下，引入第二單體、甚至第三單體， 使合成的共聚物在不具備化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的條件下，形成物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)，這種 物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)來(lái)源于第二單體或者第二單體和第三單體引入的氫鍵作用以及 分子纏結(jié)作用，在第二單體、第三單體含量適中的條件下，具有這種物理交 聯(lián)結(jié)構(gòu)的共聚物具有可溶脹、難溶解、加熱條件下可熔融(在溶脹劑中溶脹 過(guò))的特點(diǎn)，能夠滿足凍膠紡絲的要求。本發(fā)明所述的溶脹劑為二甲基甲酰 胺、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺中的一種，優(yōu)選二甲基甲酰胺。所述溶脹劑 的用量為所述白色樹(shù)脂質(zhì)量的1/9倍 4倍。所述的凍膠紡絲技術(shù)本身為現(xiàn) 有技術(shù)。依據(jù)本發(fā)明配方和制造方法可以得到具有較高飽和吸油率和保油率的功 能纖維。盡管本發(fā)明吸油纖維配方中可以單獨(dú)使用第一單體，但所得纖維不 盡理想。本發(fā)明吸油纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(包括交聯(lián)程度和交聯(lián)密度等)取決于 第二單體或者第二單體和第三單體的含量。若第二單體或者第二單體和第三 單體含量較低，則纖維內(nèi)部形成的物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)不完善，纖維在油品中趨于溶解，無(wú)法使用；若第二單體或者第二單體和第三單體含量過(guò)高，則共聚物 分子內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密， 一方面因紡絲溫度過(guò)高不利于凍膠紡絲過(guò)程，另一方 面成纖后不利于油品在纖維中的擴(kuò)散，致使纖維的飽和吸油率下降；只有第 二單體或者第二單體和第三單體含量適中時(shí)，纖維才能獲得適當(dāng)?shù)慕宦?lián)程度 和交聯(lián)密度，使得纖維在油品中可充分吸收而溶脹但難于溶解，以保證纖維 具有較高的飽和吸油率。本發(fā)明制造方法經(jīng)凝固浴后所得的初生吸油纖維需要進(jìn)行先拉伸，再巻 繞的后拉伸處理比較理想。對(duì)纖維進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮罄?，可使纖維獲得一定程 度的取向，改善纖維的力學(xué)性能，使纖維滿足進(jìn)一步加工的需要。后拉伸的 倍數(shù)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，拉伸倍率過(guò)低，拉伸效果不明顯；拉伸倍數(shù)過(guò)高，則會(huì)使纖 維本身斷裂，適得其反。 一般的拉伸倍率為2 6倍，比較理想的拉伸倍率為 3 5倍。下面給出具體實(shí)施例，但本發(fā)明不受具體實(shí)施例的限制 實(shí)施例1:以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，甲基丙烯酸e羥乙酯為第二單體，第二單體與第一單體的質(zhì)量比為3:17，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% (占單體總量的質(zhì)量百 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75'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，與溶脹劑二甲基甲酰胺(樹(shù)脂與溶 脹劑的質(zhì)量比為3:2)均勻混合后，在室溫條件下密封放置48h，得均一凍膠; 將凍膠粉碎后，采用凍膠紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為160 °C，得初生吸油纖維。就其吸油性能而言，不經(jīng)過(guò)后處理也可以使用。將所得初生纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于甲苯和三氯乙烯中，測(cè)得其飽和吸油率分別為12. 03和22. 91 (g g-l);將吸油達(dá)飽和的凝膠于 離心機(jī)中以1000r/min離心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其保油率分別為73. 6%和46. 03%。實(shí)施例2:以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，甲基丙烯酸e羥乙酯為第二單體，第 二單體與第一單體的質(zhì)量比為1:9，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% (占單體總量的質(zhì)量百 分比)引發(fā)劑的單體溶液加入溶有分散劑(占單體總量的質(zhì)量百分比為0. 5%) 的水中，于75'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，得顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù)脂充分千燥后與二甲基甲酰胺(樹(shù) 脂與二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為3:2)均勻混合后，在室溫條件下密封放置48h， 得均一凍膠；將凍膠粉碎后，采用凍膠紡絲法，溫度為150°C，以水為凝固 浴進(jìn)行紡絲，得初生吸油纖維。將所得纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于甲苯和三氯乙烯中，測(cè) 得其飽和吸油率分別為11.21和17.88(g g-l);將吸油達(dá)飽和的凝膠于離 心機(jī)中以1000r/min離心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其保油率分別為22. 62%和44. 7%。 實(shí)施例3:以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，甲基丙烯酸e羥乙酯為第二單體，其 中第二單體與第一單體的質(zhì)量比為1:19，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% (占單體總量的質(zhì) 量百分比)引發(fā)劑的單體溶液加入溶有分散劑(占單體總量的質(zhì)量百分比為 0.5%)的水中，于75'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，得顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù)脂充分干燥后與二甲基甲酰 胺(樹(shù)脂與二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為7:3)均勻混合后，在室溫條件下密封 放置48h，得均一凍膠；將凍膠粉碎后，采用凍膠紡絲法，溫度為14(TC，以 水為凝固浴進(jìn)行紡絲，得初生吸油纖維；將所得纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于甲苯以和三氯乙烯中， 測(cè)得其飽和吸油率分別為7. 81和12. 95 (g g-1);將吸油達(dá)飽和的凝膠于離 心機(jī)中以1000r/min離心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其保油率分別為8. 18%和34. 91%。實(shí)施例4:以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，甲基丙烯酸e羥乙酯為第二單體，甲基丙烯酸十二酯為第三單體，其中第二單體與第一單體的質(zhì)量比為1:19，第 二單體與第三單體的質(zhì)量比為l: 1，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% (占單體總量的質(zhì)量 百分比)引發(fā)劑的單體溶液加入溶有分散劑(占單體總量的質(zhì)量百分比為 0.5%)的水中，于75""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， 提高反應(yīng)溫度至95'C再反應(yīng)2h,終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得顆粒狀樹(shù)脂；將 此樹(shù)脂充分干燥后與二甲基甲酰胺(樹(shù)脂與二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為7:3) 均勻混合后，在室溫條件下密封放置48h，得均一凍膠；將凍膠粉碎后，采 用凍膠紡絲法，溫度為14(TC，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，得初生吸油纖維；在室溫條件下，將所得纖維充分干燥后，分別浸于甲苯以和三氯乙烯中， 測(cè)得其飽和吸油率分別為7. 11和11. 95(g g-1);將吸油達(dá)飽和的凝膠于離 心機(jī)中以1000r/min離心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其保油率分別為7. 05%和31. 72%。 實(shí)施例5:以甲基丙烯酸正丁酯為單體，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% (占單體總量的質(zhì)量百分 比)引發(fā)劑的單體溶液加入溶有分散劑(占單體總量的質(zhì)量百分比為0.5%) 的水中，于75。C加熱攪拌反應(yīng)4h，提高反應(yīng)溫度至8_5匸繼續(xù)反應(yīng)2h，終止 反應(yīng)，洗滌，干燥，得顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù)脂充分干燥后與二甲基甲酰胺(樹(shù) 脂與二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為7:3)均勻混合后，在室溫條件下密封放置48h， 得均一凍膠；將凍膠粉碎后，采用凍膠紡絲法，溫度為120°C，以水為凝固 浴進(jìn)行紡絲，得初生吸油纖維；將所得纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于甲苯和三氯乙烯中，由 于沒(méi)有引入第二單體，樹(shù)脂中沒(méi)有引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)，纖維分子呈線性結(jié)構(gòu)，結(jié) 果是纖維全部溶解于油品中。 實(shí)施例6以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，甲基丙烯酸十二酯為第二單體，第二 單體與第一單體的質(zhì)量比為3:17，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% (占單體總量的質(zhì)量百 分比)引發(fā)劑的單體溶液加入溶有分散劑(占單體總量的質(zhì)量百分比為0. 5%) 的水中，于75"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，提高 反應(yīng)溫度至95'C再反應(yīng)2h，終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得顆粒狀樹(shù)脂；將此樹(shù) 脂充分干燥后與二甲基甲酰胺(樹(shù)脂與二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為7:3)均勻 混合后，在室溫條件下密封放置48h，得均一凍膠；將凍膠粉碎后，采用凍 膠紡絲法，溫度為12(TC，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，得初生吸油纖維；將所得纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于甲苯和三氯乙烯中，由 于沒(méi)有引入甲基丙烯酸e羥乙酯，樹(shù)脂中沒(méi)有引入氫鍵，纖維分子呈線性結(jié) 構(gòu)，結(jié)果是纖維基本全部溶解于油品中。
權(quán)利要求
1.一種吸油性纖維的制備方法，其工藝過(guò)程如下(1)在反應(yīng)釜中加入占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1～1％的分散劑及與甲基丙烯酸酯單體的體積比為3∶1的去離子水，充分溶解后，將所述甲基丙烯酸酯單體、占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1～1％的引發(fā)劑放入到一個(gè)容器中，攪拌成均勻溶液后，將該溶液加入到反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，攪拌升溫?0～80℃，反應(yīng)2～6h后，提高反應(yīng)溫度到90～100℃，繼續(xù)反應(yīng)2～4h后，終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，再經(jīng)洗滌，干燥，可得白色樹(shù)脂；所述的甲基丙烯酸酯單體至少包括第一單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體甲基丙烯酸β羥乙酯，其中，所述第一單體甲基丙烯酸正丁酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的80～95％；第二單體甲基丙烯酸β羥乙酯占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量的5～20％；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?；蚺嫉惗∏?；(2)將所得白色樹(shù)脂充分干燥后，與溶脹劑均勻混合，并在室溫環(huán)境中密封放置48～96h，使其溶脹，形成均勻的凍膠；所述的溶脹劑為二甲基甲酰胺、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～4倍；(3)將所述的凍膠充分粉碎，利用柱塞式紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲，經(jīng)凝固浴凝固后，可得初生吸油纖維；所述的紡絲溫度為90～200℃；所述的凝固浴為蒸餾水與所述溶脹劑的混合液，其中溶脹劑的體積百分含量為5～40％，溫度為25～50℃；(4)初生吸油纖維經(jīng)25～80℃溫度下，拉伸2～6倍的后處理，即可得所述的吸油纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸油性纖維的制備方法，其特征在于所述的 甲基丙烯酸酯單體還包括第三單體；所述的第三單體為甲基丙烯酸十二酯、 甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十六酯或甲基丙烯酸十四酯中的一種；第三 單體的加入量與所述的第二單體為l: l的比例，共占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì) 量的5 20%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸油性纖維的制備方法，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；所述的溶脹劑為二 甲基甲酰胺；所述的拉伸倍率為3 5倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸油性纖維的制備方法，其特征在于所述的 第三單體為甲基丙烯酸十二酯或甲基丙烯酸十八酯；所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰；所述的溶脹劑為二甲基甲酰胺；所述的拉伸倍率為3 5倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸油纖維的制造方法，其工藝是1.在反應(yīng)釜中加入占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1～1％的分散劑及與甲基丙烯酸酯單體的體積比為3∶1的去離子水，充分溶解后，將所述甲基丙烯酸酯單體、占甲基丙烯酸酯單體總質(zhì)量0.1～1％的引發(fā)劑放入到一個(gè)容器中，攪拌成均勻溶液后，加入到反應(yīng)釜中，通入氮?dú)?，攪拌升溫?0～80℃，反應(yīng)2～6h后，提高反應(yīng)溫度到90～100℃，繼續(xù)反應(yīng)2～4h后，終止反應(yīng)，取出產(chǎn)物，再經(jīng)洗滌，干燥，可得白色樹(shù)脂；2.將所得樹(shù)脂充分干燥后，與溶脹劑均勻混合，室溫密封放置48～96h，使其溶脹形成均勻凍膠；3.將凍膠充分粉碎，用柱塞式紡絲機(jī)紡絲，經(jīng)凝固浴后，可得初生吸油纖維；4.初生吸油纖維經(jīng)25～80℃溫度下拉伸2～6倍的后處理，即可得所述的吸油纖維。
文檔編號(hào)D01F6/16GK101220528SQ200710059780
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者安樹(shù)林, 嚴(yán) 封, 徐乃庫(kù), 肖長(zhǎng)發(fā), 賈廣霞 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)