專利名稱：一種有機(jī)物吸附纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能纖維制備技術(shù)，具體為一種利用濕法紡絲技術(shù)的有機(jī)物
吸附纖維的制造方法，國際專利分類號(hào)擬為Int.Cl.D01F 6/00(2006.01)1。
背景技術(shù)：
近年來，由有機(jī)物泄漏而造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重。面對(duì)日益惡化的環(huán) 境，有效的有機(jī)物回收技術(shù)及含有機(jī)物工業(yè)廢水凈化材料的研究勢(shì)在必行， 優(yōu)質(zhì)吸附材料的開發(fā)已成為重大的研究課題。
現(xiàn)在對(duì)吸附材料的研究主要集中在吸油樹脂。高吸油性樹脂是由親油性 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 用的一種。1966年美國道化學(xué)公司以垸基乙烯為單體，經(jīng)二乙烯基苯交聯(lián)制 得一種非極性的高吸油樹脂(參見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以上的極性樹脂(參見JP 50 15882,1975)， ； 989年日本村上公司用三 乙丙苯基過氧化物交聯(lián)制得的醋酸乙烯-氯乙烯共聚體也是一種極性的高吸 油性樹脂(參見俊滕隆清，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脂(參見機(jī)能材料市場(chǎng)數(shù)據(jù)，機(jī)能材料， 1991， 11(7):41 47，)。國內(nèi)在這方面的研究起步比較晚，只有少數(shù)幾家高 校和研究所在開展這方面的研究工作。部分研究人員研究了聚降冰片烯樹脂 (參見宋波，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(參見呂洪久譯，高吸油性聚氨酯泡沫，化工新型材料， 1994， 6: 18 22)，而大多數(shù)的研究人員是釆用甲基丙烯酸系列(參見路建 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，以過氧化苯甲酰(BPO)(參見劉德榮等，丙烯酸系自膨潤型吸油樹脂的合成，化工新型材料，1997， 4: 37 39)、過硫酸鹽(參見曹愛麗等， 丙烯酸系高吸油性樹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(參見路建美，朱秀林，二 元共聚高吸油性樹脂的合成及研究.高分子材料科學(xué)與工程，1995， 2: 41 45)、乙二醇二丙烯酸酯(參見朱秀林等，高吸油性樹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(參見蔣必彪等， 高吸油性樹脂的合成及其性能研究，合成樹脂及塑料，1996 ， 2: 37 39) 等為交聯(lián)劑，采用懸浮聚合(參見路建美等，甲基丙烯酸酯高吸油性樹脂的 研究，石油化工，1995， 3: 176 179)、乳液聚合(參見曹愛麗等，丙烯酸 系高吸油性樹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(參見路建美等，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
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 了用粘度法測(cè)定甲基丙烯酸丁酯與苯乙烯共聚物的分子量(參見王克信等，甲 基丙烯酸丁酯一苯乙烯共聚物分子量的測(cè)定一粘度法，廣西化工，1989， 3: 35-37);鄒友思等用1H-麗R法測(cè)定共聚組成，Kelen-Tudos法計(jì)算競(jìng)聚率， 得到r (St) = 0.91 ， r (BMA) = 0.32 (參見鄒友思等，甲基丙烯酸丁酯 和苯乙烯的原子轉(zhuǎn)移自由基共聚，高分子學(xué)報(bào)，1999);李蕓蕓等以甲基丙 烯酸丁酯及苯乙烯為主要單體、丙二醇二丙烯酸酯為交聯(lián)劑、偶氮二異丁腈 為引發(fā)劑，采用懸浮聚合方法，合成了一種白色顆粒狀的共聚型吸油樹脂(參 見李蕓蕓等，二元共聚高吸油樹脂的合成工藝[J]，化工進(jìn)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狀樹脂方面。粒狀材料由于 其形狀的局限性，存在著吸收速率慢、吸收倍率小等問題，應(yīng)用受到一定限 制。目前國內(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
極大困難。而申請(qǐng)人在先的專利(CN1584148A)所開發(fā)的吸油纖維在樹脂合 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)，存在制備過程比較復(fù)雜，熱交聯(lián)過程較長(zhǎng)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)問題是，設(shè)計(jì)一種有機(jī)物吸 附纖維的制造方法。該制造方法具有合成聚合物工藝簡(jiǎn)單，周期短，容易后 處理，易于工業(yè)規(guī)模實(shí)施等特點(diǎn)。該制造方法所制得的有機(jī)物吸附纖維對(duì)弱 極性有機(jī)物具有優(yōu)良的吸附特性，同時(shí)還具有適宜各種紡織加工的特性。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種有機(jī)物吸附纖維的制 造方法，其工藝過程如下
(1) 第一單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體苯乙烯兩種單體總質(zhì)量0.3 0.5%的分散劑及與所述兩種單體總體積比為3: l的去離子水，充分溶解后，
將第一單體、第二單體和占兩種單體總質(zhì)量0.3 0.5%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)猓瑪嚢枭郎刂?5 80°C，反應(yīng)2 6h后，提高反應(yīng)溫度到85 9(TC，繼續(xù)反應(yīng)2 4h后，終止 反應(yīng)，取出產(chǎn)物，再經(jīng)洗漆，干燥，可得白色樹脂；所述第一單體占兩種單 體總質(zhì)量的50 90%;第二單體占兩種單體總質(zhì)量的50 10%;所述分散劑為
聚乙烯醇、甲基纖維素、聚乙二醇、可溶性淀粉或明膠中的一種；所述引發(fā) 劑為過氧化苯甲酰或偶氮二異丁氰；
(2) 將所得白色樹脂充分干燥后，與溶劑均勻混合，40 70'C下攪拌反 應(yīng)3 5小時(shí)，使其溶解，經(jīng)真空脫泡后，制得紡絲原液；所述溶劑為二甲基 甲酰胺、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺，用量為所述白色樹脂質(zhì)量的1. 5 2倍;
(3) 將所得紡絲原液利用濕法紡絲工藝紡絲，經(jīng)凝固浴凝固后，可得初 生纖維；所述紡絲工藝溫度為40 70。C;所述凝固浴為蒸餾水，溫度為25 35°C;(4)初生纖維經(jīng)60 8(TC溫度下，拉伸倍率為4 6倍的后處理，即可 得到所述的有機(jī)物吸附纖維。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有機(jī)物吸附纖維的制造方法具有合成聚合物過 程簡(jiǎn)單，易實(shí)施，周期短，易工業(yè)化，所得纖維后續(xù)處理過程簡(jiǎn)單，力學(xué)性 能較佳等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)吸油樹脂相比，本發(fā)明有機(jī)物吸附纖維為三維網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，具有良好的有機(jī)物吸附性，例如，甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯質(zhì)量百分 含量分別為70%和30%的本發(fā)明纖維，對(duì)不同有機(jī)物的最大吸收能力分別為煤 油3.7g/g纖維、庚烷4. lg/g纖維、石油醚5.3g/g纖維(參見實(shí)施例2)， 并且比表面積大，吸附效率高，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)明有機(jī)物吸附纖維制造方法(以下簡(jiǎn)稱方法)的工藝步驟如下
(1) 制造樹脂。第一單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體苯乙烯兩種單體 總質(zhì)量0. 3 0. 5%的分散劑及與甲基丙烯酸正丁酯和苯乙烯兩種單體總體積 比為3: l的去離子水，充分溶解后，將第一單體甲基丙烯酸正丁酯單體、第
二單體苯乙烯和占兩種單體總質(zhì)量0. 3 0. 5%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)猓瑪嚢枭郎刂?5 80。C，反 應(yīng)2 6h后，提高反應(yīng)溫度到85 9(TC，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，可得白色樹脂；所述第一單體甲基丙烯酸正丁酯 占兩種單體總質(zhì)量的50 90%;第二單體苯乙烯占兩種單體總質(zhì)量的50 10%;所述分散劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明膠 中的一種；所述引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗∏?；
(2) 制備紡絲原液。將所得白色樹脂充分干燥后，與溶劑均勻混合，40 7(TC攪拌反應(yīng)3 5小時(shí)，使其溶解，真空脫泡后，制得紡絲原液；所述溶劑 為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺中的一種，其用量為所述白色 樹脂質(zhì)量的1.5 2倍；(3)濕法紡絲。將所述紡絲原液利用濕法紡絲工藝紡絲，經(jīng)凝固浴凝固
后，可得初生纖維；所述紡絲工藝溫度為40 7(TC;所述凝固浴為蒸餾水， 溫度為25 35°C;
(4)拉伸后處理。初生纖維在60 8(TC溫度下，經(jīng)拉伸倍率為4 6倍 的后處理，即可得到所述的有機(jī)物吸附纖維。
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)不同的有機(jī)物具有親和力，可 將大量有機(jī)物吸附到分子內(nèi)部，同時(shí)第二單體的引入，使得有機(jī)物吸附纖維 具有一定的剛性，可使纖維分子吸附有機(jī)物后溶脹而難于溶解，從而使纖維 具備良好的吸附功能。本發(fā)明所述第一單體甲基丙烯酸正丁酯占兩種單體總 質(zhì)量的50 90%;第二單體苯乙烯占兩種單體總質(zhì)量的10 50%。
本發(fā)明所述的第二單體的合理選擇依據(jù)是:①第二單體易于與甲基丙烯 酸正丁酯聚合；②第二單體其本身具有形成氫鍵的氫給予基、氫接收基；③ 所得共聚物能夠滿足濕法紡絲的要求；④第二單體本身也具有親油基團(tuán)，可 以改善纖維對(duì)有機(jī)物分子的選擇吸收性以及吸收能力；⑤對(duì)最終成型纖維無 物理損傷和化學(xué)損害。據(jù)此，本發(fā)明所述的第二單體優(yōu)先選擇了本身也具有 親油基團(tuán)，可以改善纖維對(duì)有機(jī)物分子的選擇吸收性以及吸收能力的苯乙烯。
本發(fā)明所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗∏?，優(yōu)選過氧化苯甲 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)因無足夠的引發(fā)劑而使聚合速率過慢，甚至造成死端聚合；相反， 引發(fā)劑的若半衰期過長(zhǎng)，引發(fā)劑分解速率慢，則容易導(dǎo)致初期聚合速率過慢， 后期凝膠效應(yīng)劇烈，以致無法控制，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 丙烯酸正丁酯與苯乙烯的聚合溫度在75 85。C之間，過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)選使用過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正丁酯和苯乙烯懸浮聚合的分散劑。
本發(fā)明所述的配制紡絲原液的溶劑為二甲基乙酰胺。在甲基丙烯酸丁酯 (BMA) /苯乙烯(St)共聚物纖維的制造過程中有多種溶劑可供選擇，在選 擇溶劑得過程中一般遵循以下原則:化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、溶解能力強(qiáng)、溶液的凝膠 化溫度低、粘度受溫度及時(shí)間影響小、熱光穩(wěn)定性好等;價(jià)格低、容易回收。 目前，紡制甲基丙烯酸丁酯(BMA) /苯乙烯(St)共聚物纖維所用的溶劑有 二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺。有機(jī)溶劑沸點(diǎn)低、易揮發(fā)，溶 解能力依次為二甲基甲酰胺〉二甲基乙酰胺〉二甲基亞砜，對(duì)金屬腐蝕小，易 制得高濃度、低粘度的紡絲原液，其回收與精制簡(jiǎn)單。由于以二甲基乙酰胺 配制的紡絲原液更穩(wěn)定，所以本發(fā)明優(yōu)先使用二甲基乙酰胺為配制紡絲原液 的溶劑。
本發(fā)明制造方法的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)了合理的有機(jī)物吸附纖維紡絲原液。具體 說是，所述紡絲原液是以甲基丙烯酸正丁酯和苯乙烯二者共聚物為溶質(zhì)，溶 于所述的適當(dāng)溶劑中，配制質(zhì)量百分比濃度為35 40%的溶液，40 70°C 下攪拌反應(yīng)3 5小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后，制得紡絲原液。該紡絲原液適用于常 規(guī)濕法紡絲工藝，紡絲后即可得到有機(jī)物吸附纖維。比較理想的紡絲原液濃 度為40%,即二甲基乙酰胺用量為所述共聚物樹脂質(zhì)量的1. 5倍。本發(fā)明制造方法經(jīng)凝固浴后所得的初生纖維需要進(jìn)行先拉伸，再巻繞的 后處理比較理想。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)一步紡織或無紡加工的需要。后拉伸的 倍數(shù)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，拉伸倍率過低，拉伸效果不明顯；拉伸倍數(shù)過高，則會(huì)使纖
維本身斷裂，適得其反。 一般的拉伸倍率為4 6倍，比較理想的拉伸倍率為 4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，苯乙烯為第二單體，第一單體與第二
單體的質(zhì)量比為90:10，以過氧化苯甲酰為引發(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% (占兩種單體總量的質(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后，終止反應(yīng)，洗滌，干燥，得白
色顆粒狀樹脂；將此樹脂充分干燥后，與溶劑二甲基乙酰胺(樹脂與溶劑的 質(zhì)量比為2:5)均勻混合后，4(TC攪拌反應(yīng)5小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后，制得紡 絲原液；采用濕法紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為6(TC，得 到成品纖維。就其吸附性能而言，不經(jīng)過后處理也可以使用。
將所得成品纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油、庚垸和石油 醚中，測(cè)得其飽和吸附量分別為煤油3. lg/g纖維、庚垸3.8g/g纖維、石 油醚4.5g/g纖維；將吸附飽和的纖維置于離心機(jī)中，以1000r/min的速度離 心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其有機(jī)物保持率分別為73%、 75%和61%。 實(shí)施例2:
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，苯乙烯為第二單體，第一單體與第二 單體的質(zhì)量比為70:30，以過氧化苯甲酰為引發(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，得顆粒狀樹脂；將此樹脂充分干燥后與二甲基乙酰胺(樹脂與溶 劑的質(zhì)量比為2:5)均勻混合后，50。C攪拌反應(yīng)4小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后制得紡絲原液；采用濕法紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為60。C， 得成品纖維。
將所得成品纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油、庚垸和石油 醚中，測(cè)得其飽和吸附量分別為煤油3.7g/g纖維、庚烷4. lg/g纖維、石 油醚5. 3g/g纖維；將吸附飽和的纖維置于離心機(jī)中，以1000r/min的速度離 心旋轉(zhuǎn)5min,測(cè)得其有機(jī)物保持率分別為78%、 81%和72%。 實(shí)施例3:
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，苯乙烯為第二單體，第一單體與第二 單體的質(zhì)量比為50:50，以過氧化苯甲酰為引發(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，得顆粒狀樹脂；將此樹脂充分干燥后與二甲基乙酰胺(樹脂與溶 劑的質(zhì)量比為2:5)均勻混合后，6(TC攪拌反應(yīng)4小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后制得 紡絲原液；采用濕法紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為6(TC， 得成品纖維。
將所得成品纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油、庚烷和石油 醚中，測(cè)得其飽和吸附量分別為煤油2.6g/g纖維、庚烷3.2g/g纖維、石 油醚4. lg/g纖維；將吸附飽和的纖維置于離心機(jī)中，以1000r/min的速度離 心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其有機(jī)物保持率分別為77%、 69%和58%。 實(shí)施例4:
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，苯乙烯為第二單體，第一單體與第二 單體的質(zhì)量比為70:30，以過氧化苯甲酰為引發(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，得顆粒狀樹脂；將此樹脂充分干燥后與二甲基乙酰胺(樹脂與溶 劑的質(zhì)量比為2:5)均勻混合后，70。C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后制得 紡絲原液；采用濕法紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為60。C，得初生吸附纖維。將初生纖維經(jīng)熱拉伸4倍后處理，即可制成本發(fā)明的成品 纖維。
將所得成品纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油、庚垸和石油
醚中，測(cè)得其飽和吸附量分別為煤油3.6g/g纖維、庚垸3.9g/g纖維、石 油醚5. lg/g纖維；將吸附飽和的纖維置于離心機(jī)中，以1000r/min的速度離 心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其有機(jī)物保持率分別為78%、 80%和73%。 實(shí)施例5:
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，苯乙烯為第二單體，第一單體與第二 單體的質(zhì)量比為70:30，以過氧化苯甲酰為引發(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"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，得顆粒狀樹脂；將此樹脂充分干燥后與二甲基乙酰胺(樹脂與溶 劑的質(zhì)量比為2:5)均勻混合后，5(TC攪拌反應(yīng)5小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后制得 紡絲原液；采用濕法紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為6(TC， 得初生吸附纖維。將初生纖維經(jīng)熱拉伸5倍后處理，即可制成本發(fā)明的成品 纖維。
將所得成品纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油、庚烷和石油 醚中，測(cè)得其飽和吸附量分別為煤油3.3g/g纖維、庚垸3.8g/g纖維、石 油醚5. lg/g纖維；將吸附飽和的纖維置于離心機(jī)中，以1000r/min的速度離 心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其有機(jī)物保持率分別為74%、 79%和73%。 實(shí)施例6:
以甲基丙烯酸正丁酯為第一單體，苯乙烯為第二單體，第一單體與第二 單體的質(zhì)量比為70:30，以過氧化苯甲酰為引發(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，得顆粒狀樹脂；將此樹脂充分干燥后與二甲基乙酰胺(樹脂與溶 劑的質(zhì)量比為2:5)均勻混合后，4(TC攪拌反應(yīng)5小時(shí)，經(jīng)真空脫泡后制得紡絲原液；采用濕法紡絲方法，以水為凝固浴進(jìn)行紡絲，紡絲溫度為6(TC， 得初生吸附纖維。將初生纖維經(jīng)熱拉伸6倍后處理，即可制成本發(fā)明的成品 纖維。
將所得成品纖維在室溫條件下充分干燥后，分別浸于煤油、庚烷和石油 醚中，測(cè)得其飽和吸附量分別為煤油3.6g/g纖維、庚烷4.0g/g纖維、石 油醚4.8g/g纖維；將吸附飽和的纖維置于離心機(jī)中，以1000r/min的速度離 心旋轉(zhuǎn)5min，測(cè)得其有機(jī)物保持率分別為76%、 79%和71%。
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)物吸附纖維的制造方法，其工藝過程如下(1)第一單體甲基丙烯酸正丁酯和第二單體苯乙烯兩種單體總質(zhì)量0.3～0.5％的分散劑及與所述兩種單體總體積比為3∶1的去離子水，充分溶解后，將第一單體、第二單體和占兩種單體總質(zhì)量0.3～0.5％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?5～80℃，反應(yīng)2～6h后，提高反應(yīng)溫度到85～90℃，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，可得白色樹脂；所述第一單體占兩種單體總質(zhì)量的50～90％；第二單體占兩種單體總質(zhì)量的50～10％；所述分散劑為聚乙烯醇、甲基纖維素、聚乙二醇、可溶性淀粉或明膠中的一種；所述引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗∏?；(2)將所得白色樹脂充分干燥后，與溶劑均勻混合，40～70℃下攪拌反應(yīng)3～5小時(shí)，使其溶解，經(jīng)真空脫泡后，制得紡絲原液；所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或二甲基乙酰胺，用量為所述白色樹脂質(zhì)量的1.5～2倍；(3)將所得紡絲原液利用濕法紡絲工藝紡絲，經(jīng)凝固浴凝固后，可得初生纖維；所述紡絲工藝溫度為40～70℃；所述凝固浴為蒸餾水，溫度為25～35℃；(4)初生纖維經(jīng)60～80℃溫度下，拉伸倍率為4～6倍的后處理，即可得到所述的有機(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)劑為過氧化苯甲酰；所述的溶劑為二甲基乙酰胺; 所述紡絲原液的濃度為40%;所述的拉伸倍率為4倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2有機(jī)物吸附纖維的制造方法，其特征在于所述的分散劑用量占兩種單體總質(zhì)量的0. 5%;所述的引發(fā)劑用量占兩種單體總質(zhì)量的0. 5%。
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。其工藝過程如下1.采用占兩種單體總質(zhì)量的50～90％的第一單體甲基丙烯酸正丁酯和占兩種單體總質(zhì)量的50～10％的第二單體苯乙烯與適當(dāng)?shù)姆稚⒁l(fā)劑和去離子水制造樹脂；2.用適當(dāng)溶劑與所制樹脂制備紡絲原液；3.將所得紡絲原液利用濕法紡絲工藝紡絲，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。
文檔編號(hào)D01D5/06GK101285216SQ20081005344
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者安樹林, 張玉婷, 肖長(zhǎng)發(fā), 賈廣霞 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)