溫度響應(yīng)型窗簾用中空纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫度響應(yīng)型中空纖維，由下列原料共混后紡絲得到；溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN的質(zhì)量比為1:3~1:1；所述PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN的混合物在DMF中的質(zhì)量比為15%~20%；所述PEG在DMF中的質(zhì)量比為5%~10%。制備包括如下步驟：將溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物、PAN和聚乙二醇（PEG）溶于DMF溶劑中，在40°C~70°C的溫度下加熱攪拌，然后將紡絲料液在40°C~70°C的溫度下靜置30-60分鐘；將紡絲料液倒入紡絲機(jī)釜內(nèi)，密封紡絲機(jī)釜，加熱紡絲機(jī)釜，使紡絲料液溫度在25°C~50°C，抽真空脫泡處理20~60分鐘后紡絲。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低、不需要特殊設(shè)備，所得產(chǎn)品紡絲性能良好，紡絲成本低、工業(yè)化實(shí)施容易。
【專利說(shuō)明】[0001] 溫度響應(yīng)型窗簾用中空纖維

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種智能型化學(xué)纖維，特別涉及一種具有吸濕、透氣、吸聲功能的溫度 響應(yīng)性窗簾用中空纖維。

【背景技術(shù)】
[0003] 智能材料是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外新材料研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)，通常由基體材料、敏感構(gòu) 件、致動(dòng)單元和信息處理器等部分構(gòu)成。其中致動(dòng)單元是極其重要的構(gòu)件，其主要功能是在 感知環(huán)境刺激后，能夠通過(guò)改變自身的幾何形態(tài)或其它性質(zhì)來(lái)進(jìn)行適度響應(yīng)。高分子材料 具有軟物質(zhì)的最典型的特征，易于對(duì)外場(chǎng)做出響應(yīng)，因此高分子材料在智能材料的研究中 具有不可替代的作用。
[0004] 溫度敏感性高分子材料是近年來(lái)智能高分子材料研究中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。所謂溫 敏性高分子材料，是指其對(duì)環(huán)境的溫度變化能產(chǎn)生響應(yīng)，即當(dāng)周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，材 料自身的性質(zhì)隨之改變。目前，研究較多的是隨溫度變化而發(fā)生體積相轉(zhuǎn)變的凝膠材料，當(dāng) 環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，凝膠體積會(huì)隨之發(fā)生變化；當(dāng)達(dá)到并超過(guò)某臨界溫度時(shí)，甚至?xí)l(fā)生 不連續(xù)的突變，即所謂體積相轉(zhuǎn)變。這種凝膠具有一定比例的疏水和親水基團(tuán)，溫度的變化 可影響這些基團(tuán)的疏水作用以及大分子鏈間的氫鍵作用，從而使凝膠結(jié)構(gòu)改變，發(fā)生體積 相變，通常將該溫度稱為相變溫度。體積發(fā)生變化的臨界轉(zhuǎn)化溫度稱為低溫臨界溶解溫度 (lower critical solution temperature, LCST)。
[0005] 近年來(lái)，隨著人民生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高，窗簾產(chǎn)品不再是一成不變的 "軟裝飾"，窗簾的功能化需求正日趨突顯，將現(xiàn)代科技力量融入窗簾產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開發(fā)功能性 窗簾產(chǎn)品已成為窗簾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。
[0006] 因此，若將溫敏高分子材料的溫敏感特性和窗簾布纖維的性能要求結(jié)合起來(lái)，有 望開發(fā)出一類新型溫度響應(yīng)性窗簾用纖維材料。近年來(lái)，有關(guān)溫敏纖維材料的研究和報(bào)道 很多，但如何開發(fā)出一種溫敏纖維材料，使其織物具有吸濕、透氣、吸聲等功能，且可通過(guò)對(duì) 所處環(huán)境的溫度變化情況做出響應(yīng)，智能化控制吸濕、透氣、吸聲功能，目前仍是一個(gè)難題。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有吸濕、透氣、吸聲功能的溫度響應(yīng)性窗 簾用中空纖維產(chǎn)品。
[0009] 所述溫度響應(yīng)性窗簾用中空纖維為溫度響應(yīng)型聚丙烯腈（PAN)中空纖維。所述中 空纖維制備方法如下： (1)聚偏氟乙烯（PVDF)粉末堿處理；（2)溫敏共聚物的制備：將堿處理后的PVDF粉末 與溫敏單體N-異丙基丙烯酰胺（NIPAAm)進(jìn)行共聚，合成PVDF-g-PNIPAAm共聚物；（3)溫 度響應(yīng)型PAN中空纖維制備。具體如下： (l)PVDF粉末堿處理。在堿溶液中加入比例為100g/L-180g/L的PVDF粉末。隨后向 上述堿溶液中加入14ml/L?45ml/L無(wú)水乙醇并攪拌，使得PVDF在溶液中充分分散。將上 述混合溶液反應(yīng)體系置于50?80°C恒溫水浴中，反應(yīng)10?20分鐘。抽濾所得產(chǎn)物，洗滌 后所得PVDF粉末狀固體產(chǎn)物放入60°C烘箱中干燥。
[0010] 在抽濾產(chǎn)物過(guò)程中用蒸餾水不斷洗滌，以除去產(chǎn)物中的氟化物和乙醇。
[0011] 所述堿溶液是指氫氧化鉀、氫氧化鈉或氫氧化鋰溶液中的一種，所述堿溶液濃度 為 2?3mol/L。
[0012] (2)溫敏共聚物的制備。取堿處理后的PVDF粉末加入三口燒瓶中，通氮?dú)?，再加?N，N-二甲基甲酰胺（DMF)，于50?80°C水浴下加熱條件下攪拌溶解。在通氮?dú)獾那闆r下添 加精制的N-異丙基丙烯酰胺（NIPAAm)、引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN)到三口燒瓶中，完全溶 解后，再通氮?dú)?0?20分鐘，繼續(xù)攪拌反應(yīng)8?12小時(shí)即可得到溫敏型PVDF-g-PNIPAAm 共聚物。將反應(yīng)液從三口燒瓶中倒入燒杯中，冷卻后加入甲醇沉淀，抽濾，用蒸餾水反復(fù)沖 洗，以除去未反應(yīng)的小分子，然后抽干，所得共聚物PVDF-g-PNIPAAm產(chǎn)物放入60°C烘箱干 燥待用。
[0013] 所述堿處理后的PVDF粉末與NIPAAm的質(zhì)量比例為1 :0. 5?1. 25,所述N，N-二甲 基甲酰胺（DMF)的添加量為PVDF粉末質(zhì)量的6~12倍。所述引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN)的 添加量為PVDF粉末質(zhì)量的19Γ2. 5%。
[0014] 所述甲醇加入量為PVDF粉末質(zhì)量的1(Γ25倍。
[0015] (3)溫度響應(yīng)型PAN中空纖維制備。將溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物、PAN和 聚乙二醇（PEG)溶于DMF溶劑中，在40° (T70° C的溫度下加熱攪拌，然后將紡絲料液在 40° (T70° C的溫度下靜置30-60分鐘，配成完全溶解的共混紡絲料液。將紡絲料液倒入 紡絲機(jī)釜內(nèi)，密封紡絲機(jī)釜，加熱紡絲機(jī)釜，使紡絲料液溫度在25° (Γ50° C，抽真空脫泡 處理2(Γ60分鐘。
[0016] 紡絲料液脫泡處理完畢后，打開釜出口開關(guān)，向釜內(nèi)通入氮?dú)饧訅海蜷_計(jì)量泵開 關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速8~20轉(zhuǎn)/分鐘，開始紡絲。將從噴絲板中擠出的中空纖維通過(guò)20° (T30° C 的凝固浴后卷繞到卷繞輥上，控制卷繞輥轉(zhuǎn)速1(Γ25轉(zhuǎn)/分鐘。卷繞裝置停機(jī)，取下纖維，將 紡制出的中空纖維在蒸餾水中浸泡一周，定期換水；將中空纖維浸泡甘油水溶液中1~2天， 取出晾干，即得溫敏型PAN中空纖維。
[0017] 所述溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN的質(zhì)量比為1:3?1:1 ; 所述PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN的混合物在DMF中的質(zhì)量比為159Γ20% ; 所述PEG在DMF中的質(zhì)量比為59Γ10%。
[0018] 凝固浴水槽和芯液罐內(nèi)注入蒸餾水，凝固浴水槽起到中空纖維外壁的凝固作用， 芯液罐內(nèi)的芯液通到中空纖維內(nèi)管中，對(duì)纖維內(nèi)壁起到凝固作用。
[0019] 所述甘油水溶液中甘油與水比例為1:1。
[0020] 紡絲前將干-濕法紡絲機(jī)及其附屬凝固浴水槽和芯液罐、氮?dú)夤?、牽伸裝置等連 接好。
[0021] 該方法是由先設(shè)計(jì)一種溫度響應(yīng)型PVDF共聚物，進(jìn)而利用該共聚物與PAN共混， 采用干-濕法紡絲工藝制備溫度響應(yīng)型中空纖維，包括如下步驟： 本發(fā)明中紡絲工藝是將干法紡絲與濕法紡絲的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)的化學(xué)纖維紡絲方法。 干-濕紡的紡絲速度遠(yuǎn)比濕紡為高，而且可以使用孔徑較大的噴絲頭。而紡絲原液濃度和 粘度則可象干紡時(shí)那樣高，還能較有效控制纖維的結(jié)構(gòu)形成過(guò)程。
[0022] 溫度響應(yīng)型中空纖維斷面呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁為致密皮層結(jié)構(gòu)，包括外層致密 層（1 )，內(nèi)層致密層（2)，皮層下面則呈現(xiàn)指狀孔結(jié)構(gòu)（2)，兩層指狀孔中間夾著一層一定厚 度的海綿狀結(jié)構(gòu)（3)。該智能中空纖維由溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN共混紡制而 成。
[0023] 有益效果： 本發(fā)明是在發(fā)明人先前的專利【ZL200910228657. 2】和【ZL200910228658. 7】基礎(chǔ)上， 針對(duì)窗簾布用纖維的要求，將PVDF-g-PNIPAAm溫敏共聚物和PAN進(jìn)行共混，紡制溫敏PAN 中空纖維。與前期專利相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了 PVDF-g-PNIPAAm與PAN共混后的良好成纖，解 決了二者共混物的可紡性要求，且紡出的中空纖維尺寸細(xì)小、強(qiáng)度適中，能滿足窗簾紡織和 染色整理等性能要求。
[0024] 本發(fā)明前期專利采用堿處理技術(shù)制備成線聚合物，方法簡(jiǎn)單、成本低、不需要特殊 設(shè)備、工業(yè)化實(shí)施容易；本發(fā)明合成的PVDF-g-PNIPAAm溫敏共聚物與PAN共混成纖性能、可 紡性良好；本發(fā)明制備的溫度響應(yīng)型PAN中空纖維管壁具有微孔結(jié)構(gòu)，因此具有透氣、吸聲 等功能；本發(fā)明制備的溫度響應(yīng)型PAN中空纖維中由于含有PNIPAAm，因此纖維具有一定的 吸濕性；本發(fā)明制備的中空纖維在27°C?32°C的臨界溫度附近管壁微孔尺寸發(fā)生變化，從 而使得吸濕、透氣、吸聲等性能隨之發(fā)生變化，表現(xiàn)出明顯的溫度響應(yīng)特性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為中空纖維結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制 本發(fā)明。
[0027] 實(shí)施例1 : (1 )PVDF粉末的預(yù)處理。配制摩爾比為2mol/L的氫氧化鈉溶液，將350ml該堿液倒入 燒杯中，加入40g白色的PVDF粉末該堿溶液中，隨后再向反應(yīng)體系中加入5ml無(wú)水乙醇，攪 拌，使得PVDF在溶液中充分分散。將反應(yīng)體系置于50°C恒溫水浴中，反應(yīng)10分鐘。將所得 產(chǎn)物抽濾，并用蒸餾水不斷洗滌，以除去產(chǎn)物中的NaF和乙醇，最后將洗滌后所得粉末狀固 體產(chǎn)物放入60°C烘箱中干燥待用。
[0028] (2)溫敏共聚物的制備。取10g堿處理后的PVDF粉末加入三口燒瓶中，通氮?dú)?，?加入120ml溶劑DMF，于50°C水浴下加熱條件下攪拌溶解。取10g精制的NIPAAm，0. 2g引 發(fā)劑AIBN，在通氮?dú)獾那闆r下加入到三口燒瓶中，完全溶解后，再通氮?dú)?0分鐘，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)8小時(shí)即可得到溫敏型PVDF-g-PNIPAAm共聚物。將反應(yīng)液從三口燒瓶中倒入干凈的 燒杯中，冷卻后加入約250ml甲醇沉淀，抽濾，用蒸餾水反復(fù)沖洗，以除去未反應(yīng)的小分子， 然后抽干，放入60°C烘箱干燥待用。
[0029] (3)制備溫度響應(yīng)型PAN中空纖維。按PVDF-g-PNIPAAm與PAN質(zhì)量比1:3配成 共混物，將質(zhì)量比15%的共混物和質(zhì)量比為6%的PEG溶于lOOOmL的DMF溶劑中，配制成紡 絲料液，溶解過(guò)程中在60° C的溫度下加熱攪拌。然后將紡絲料液在60° C的溫度下下靜 置30分鐘，充分溶解配成完全溶解的紡絲料液。將紡絲料液倒入紡絲機(jī)釜內(nèi)，將釜密封好 后，利用循環(huán)恒溫裝置對(duì)釜進(jìn)行加熱，將紡絲料液溫度控制在30° C左右，再用真空泵抽真 空進(jìn)行脫泡處理30分鐘。
[0030] 向凝固浴水槽和芯液罐內(nèi)注入蒸餾水，將干-濕法紡絲機(jī)及其附屬凝固浴水槽和 芯液罐、氮?dú)夤?、牽伸裝置等連接好。紡絲料液脫泡處理完畢后，打開釜出口開關(guān)，向釜內(nèi)通 入氮?dú)饧訅?，打開計(jì)量泵開關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速12轉(zhuǎn)/分鐘，開始紡絲。將從噴絲板中擠出的中空 纖維通過(guò)25° C的凝固浴后卷繞到卷繞輥上，控制卷繞輥轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分鐘。紡絲結(jié)束后將 卷繞裝置停機(jī)，取下纖維，將紡制出的中空纖維在蒸餾水中浸泡一周，定期換水，確保將PEG 溶解出來(lái)。配置1:1的甘油的水溶液，將中空纖維浸泡其中2天，然后取出晾干，即得溫敏 型PAN中空纖維。
[0031] 實(shí)施例2: (1 )PVDF粉末的預(yù)處理。配制摩爾比為2mol/L的氫氧化鉀溶液，將350ml該堿液倒入 燒杯中，加入60g白色的PVDF粉末該堿溶液中，隨后再向反應(yīng)體系中加入15ml無(wú)水乙醇， 攪拌，使得PVDF在溶液中充分分散。將反應(yīng)體系置于80°C恒溫水浴中，反應(yīng)20分鐘。將所 得產(chǎn)物抽濾，并用蒸餾水不斷洗滌，以除去產(chǎn)物中的KF和乙醇，最后將洗滌后所得粉末狀 固體產(chǎn)物放入60°C烘箱中干燥待用。
[0032] (2)溫敏共聚物的制備。取20g堿處理后的PVDF粉末加入三口燒瓶中，通氮?dú)?，?加入120ml溶劑DMF，于80°C水浴下加熱條件下攪拌溶解。取20g精制的NIPAAm，0. 5g引 發(fā)劑AIBN，在通氮?dú)獾那闆r下加入到三口燒瓶中，完全溶解后，再通氮?dú)?0分鐘，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)12小時(shí)即可得到溫敏型PVDF-g-PNIPAAm共聚物。將反應(yīng)液從三口燒瓶中倒入干凈的 燒杯中，冷卻后加入約250ml甲醇沉淀，抽濾，用蒸餾水反復(fù)沖洗，以除去未反應(yīng)的小分子， 然后抽干，放入60°C烘箱干燥待用。
[0033] (3)制備溫度響應(yīng)型PAN中空纖維。按PVDF-g-PNIPAAm與PAN質(zhì)量比1:2配成 共混物，將質(zhì)量比16%的共混物和質(zhì)量比為8%的PEG溶于lOOOmL的DMF溶劑中，配制成紡 絲料液，溶解過(guò)程中在60° C的溫度下加熱攪拌。然后將紡絲料液在60° C的溫度下下靜 置30分鐘，充分溶解配成完全溶解的紡絲料液。將紡絲料液倒入紡絲機(jī)釜內(nèi)，將釜密封好 后，利用循環(huán)恒溫裝置對(duì)釜進(jìn)行加熱，將紡絲料液溫度控制在30° C左右，再用真空泵抽真 空進(jìn)行脫泡處理30分鐘。
[0034] 向凝固浴水槽和芯液罐內(nèi)注入蒸餾水，將干-濕法紡絲機(jī)及其附屬凝固浴水槽和 芯液罐、氮?dú)夤?、牽伸裝置等連接好。紡絲料液脫泡處理完畢后，打開釜出口開關(guān)，向釜內(nèi)通 入氮?dú)饧訅?，打開計(jì)量泵開關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速12轉(zhuǎn)/分鐘，開始紡絲。將從噴絲板中擠出的中空 纖維通過(guò)25° C的凝固浴后卷繞到卷繞輥上，控制卷繞輥轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分鐘。紡絲結(jié)束后將 卷繞裝置停機(jī)，取下纖維，將紡制出的中空纖維在蒸餾水中浸泡一周，定期換水，確保將TOG 溶解出來(lái)。配置1:1的甘油的水溶液，將中空纖維浸泡其中2天，然后取出晾干，即得溫敏 型PAN中空纖維。
[0035] 實(shí)施例3 : (1 )PVDF粉末的預(yù)處理。配制摩爾比為2mol/L的氫氧化鈉溶液，將350ml該堿液倒入 燒杯中，加入50g白色的PVDF粉末該堿溶液中，隨后再向反應(yīng)體系中加入10ml無(wú)水乙醇， 攪拌，使得PVDF在溶液中充分分散。將反應(yīng)體系置于60°C恒溫水浴中，反應(yīng)20分鐘。將所 得產(chǎn)物抽濾，并用蒸餾水不斷洗滌，以除去產(chǎn)物中的NaF和乙醇，最后將洗滌后所得粉末狀 固體產(chǎn)物放入60°C烘箱中干燥待用。
[0036] (2)溫敏共聚物的制備。取15g堿處理后的PVDF粉末加入三口燒瓶中，通氮?dú)?，?加入120ml溶劑DMF，于60°C水浴下加熱條件下攪拌溶解。取15g精制的NIPAAm，0. 2g引 發(fā)劑AIBN，在通氮?dú)獾那闆r下加入到三口燒瓶中，完全溶解后，再通氮?dú)?0分鐘，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)12小時(shí)即可得到溫敏型PVDF-g-PNIPAAm共聚物。將反應(yīng)液從三口燒瓶中倒入干凈的 燒杯中，冷卻后加入約250ml甲醇沉淀，抽濾，用蒸餾水反復(fù)沖洗，以除去未反應(yīng)的小分子， 然后抽干，放入60°C烘箱干燥待用。
[0037] (3)制備溫度響應(yīng)型PAN中空纖維。按PVDF-g-PNIPAAm與PAN質(zhì)量比1:1配成共 混物，將質(zhì)量比16%的共混物和質(zhì)量比為8%的PEG溶于1000mL的DMF溶劑中，配制成紡絲 料液，溶解過(guò)程中在60° C的溫度下加熱攪拌。然后將紡絲料液在60° C的溫度下下靜置 30分鐘，充分溶解配成完全溶解的PVDF-g-PNIPAAm紡絲料液。將紡絲料液倒入紡絲機(jī)釜 內(nèi)，將釜密封好后，利用循環(huán)恒溫裝置對(duì)釜進(jìn)行加熱，將紡絲料液溫度控制在35° C左右， 再用真空泵抽真空進(jìn)行脫泡處理40分鐘。
[0038] 向凝固浴水槽和芯液罐內(nèi)注入蒸餾水，將干-濕法紡絲機(jī)及其附屬凝固浴水槽和 芯液罐、氮?dú)夤?、牽伸裝置等連接好。紡絲料液脫泡處理完畢后，打開釜出口開關(guān)，向釜內(nèi)通 入氮?dú)饧訅海蜷_計(jì)量泵開關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速13轉(zhuǎn)/分鐘，開始紡絲。將從噴絲板中擠出的中空 纖維通過(guò)30° C的凝固浴后卷繞到卷繞輥上，控制卷繞輥轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分鐘。紡絲結(jié)束后將 卷繞裝置停機(jī)，取下纖維，將紡制出的中空纖維在蒸餾水中浸泡一周，定期換水，確保將PEG 溶解出來(lái)。配置1:1的甘油的水溶液，將中空纖維浸泡其中2天，然后取出晾干，即得溫敏 型PAN中空纖維。
[0039] 實(shí)施例4 : (1 )PVDF粉末的預(yù)處理。配制摩爾比為3mol/L的氫氧化鈉溶液，將350ml該堿液倒入 燒杯中，加入40g白色的PVDF粉末該堿溶液中，隨后再向反應(yīng)體系中加入5ml無(wú)水乙醇，攪 拌，使得PVDF在溶液中充分分散。將反應(yīng)體系置于50°C恒溫水浴中，反應(yīng)20分鐘。將所得 產(chǎn)物抽濾，并用蒸餾水不斷洗滌，以除去產(chǎn)物中的NaF和乙醇，最后將洗滌后所得粉末狀固 體產(chǎn)物放入60°C烘箱中干燥待用。
[0040] (2)溫敏共聚物的制備。取20g堿處理后的PVDF粉末加入三口燒瓶中，通氮?dú)?，?加入120ml溶劑DMF，于60°C水浴下加熱條件下攪拌溶解。取10g精制的NIPAAm，0. 2g引 發(fā)劑AIBN，在通氮?dú)獾那闆r下加入到三口燒瓶中，完全溶解后，再通氮?dú)?0分鐘，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)12小時(shí)即可得到溫敏型PVDF-g-PNIPAAm共聚物。將反應(yīng)液從三口燒瓶中倒入干凈的 燒杯中，冷卻后加入約250ml甲醇沉淀，抽濾，用蒸餾水反復(fù)沖洗，以除去未反應(yīng)的小分子， 然后抽干，放入60°C烘箱干燥待用。
[0041] (3)制備溫度響應(yīng)型PAN中空纖維。按PVDF-g-PNIPAAm與PAN質(zhì)量比1:2. 5配成 共混物，將質(zhì)量比18%的共混物和質(zhì)量比為10%的PEG溶于1000mL的DMF溶劑中，配制成 紡絲料液，溶解過(guò)程中在60° C的溫度下加熱攪拌。然后將紡絲料液在60° C的溫度下下 靜置30分鐘，充分溶解配成完全溶解的PVDF-g-PNIPAAm紡絲料液。將紡絲料液倒入紡絲 機(jī)釜內(nèi)，將釜密封好后，利用循環(huán)恒溫裝置對(duì)釜進(jìn)行加熱，將紡絲料液溫度控制在35 ° C左 右，再用真空泵抽真空進(jìn)行脫泡處理40分鐘。
[0042] 向凝固浴水槽和芯液罐內(nèi)注入蒸餾水，將干-濕法紡絲機(jī)及其附屬凝固浴水槽和 芯液罐、氮?dú)夤?、牽伸裝置等連接好。紡絲料液脫泡處理完畢后，打開釜出口開關(guān)，向釜內(nèi)通 入氮?dú)饧訅?，打開計(jì)量泵開關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速12轉(zhuǎn)/分鐘，開始紡絲。將從噴絲板中擠出的中空 纖維通過(guò)25° C的凝固浴后卷繞到卷繞輥上，控制卷繞輥轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分鐘。紡絲結(jié)束后將 卷繞裝置停機(jī)，取下纖維，將紡制出的中空纖維在蒸餾水中浸泡一周，定期換水，確保將PEG 溶解出來(lái)。配置1:1的甘油的水溶液，將中空纖維浸泡其中2天，然后取出晾干，即得溫敏 型PAN中空纖維。
[0043] 實(shí)施例5 : (1) PVDF粉末的預(yù)處理。配制摩爾比為2. 5mol/L的氫氧化鈉溶液，將350ml該堿液 倒入燒杯中，加入40g白色的PVDF粉末該堿溶液中，隨后再向反應(yīng)體系中加入12ml無(wú)水乙 醇，攪拌，使得PVDF在溶液中充分分散。將反應(yīng)體系置于60°C恒溫水浴中，反應(yīng)20分鐘。 將所得產(chǎn)物抽濾，并用蒸餾水不斷洗滌，以除去產(chǎn)物中的NaF和乙醇，最后將洗滌后所得粉 末狀固體產(chǎn)物放入60°C烘箱中干燥待用。
[0044] (2)溫敏共聚物的制備。取12g堿處理后的PVDF粉末加入三口燒瓶中，通氮?dú)猓?再加入120ml溶劑DMF，于60°C水浴下加熱條件下攪拌溶解。取10?20g精制的NIPAAm， 〇. 3g引發(fā)劑AIBN，在通氮?dú)獾那闆r下加入到三口燒瓶中，完全溶解后，再通氮?dú)?0分鐘，繼 續(xù)攪拌反應(yīng)12小時(shí)即可得到溫敏型PVDF-g-PNIPAAm共聚物。將反應(yīng)液從三口燒瓶中倒入 干凈的燒杯中，冷卻后加入約250ml甲醇沉淀，抽濾，用蒸餾水反復(fù)沖洗，以除去未反應(yīng)的 小分子，然后抽干，放入60°C烘箱干燥待用。
[0045] (3)制備溫度響應(yīng)型PAN中空纖維。按PVDF-g-PNIPAAm與PAN質(zhì)量比1:2. 5配 成共混物，將質(zhì)量比16%的共混物和質(zhì)量比為8%的PEG溶于1000mL的DMF溶劑中，配制成 紡絲料液，溶解過(guò)程中在60° C的溫度下加熱攪拌。然后將紡絲料液在60° C的溫度下下 靜置30分鐘，充分溶解配成完全溶解的PVDF-g-PNIPAAm紡絲料液。將紡絲料液倒入紡絲 機(jī)釜內(nèi)，將釜密封好后，利用循環(huán)恒溫裝置對(duì)釜進(jìn)行加熱，將紡絲料液溫度控制在35 ° C左 右，再用真空泵抽真空進(jìn)行脫泡處理60分鐘。
[0046] 向凝固浴水槽和芯液罐內(nèi)注入蒸餾水，將干-濕法紡絲機(jī)及其附屬凝固浴水槽和 芯液罐、氮?dú)夤?、牽伸裝置等連接好。紡絲料液脫泡處理完畢后，打開釜出口開關(guān)，向釜內(nèi)通 入氮?dú)饧訅?，打開計(jì)量泵開關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分鐘，開始紡絲。將從噴絲板中擠出的中空 纖維通過(guò)28° C的凝固浴后卷繞到卷繞輥上，控制卷繞輥轉(zhuǎn)速18轉(zhuǎn)/分鐘。紡絲結(jié)束后將 卷繞裝置停機(jī)，取下纖維，將紡制出的中空纖維在蒸餾水中浸泡一周，定期換水，確保將PEG 溶解出來(lái)。配置1:1的甘油的水溶液，將中空纖維浸泡其中2天，然后取出晾干，即得溫敏 型PAN中空纖維。
【權(quán)利要求】
1. 一種溫度響應(yīng)型中空纖維，其特征在于：由下列原料共混后紡絲得到； 溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN的質(zhì)量比為1:3?1:1 ; 所述PVDF-g-PNIPAAm共聚物和PAN的混合物在DMF中的質(zhì)量比為159Γ20% ; 所述PEG在DMF中的質(zhì)量比為59Γ10%。
2. 如權(quán)利要求1所述一種溫度響應(yīng)型中空纖維，其特征在于包括如下制備步驟： 將溫敏性PVDF-g-PNIPAAm共聚物、PAN和聚乙二醇（PEG)溶于DMF溶劑中，在 40° (T70° C的溫度下加熱攪拌，然后將紡絲料液在40° (T70° C的溫度下靜置30-60分 鐘； 將紡絲料液倒入紡絲機(jī)釜內(nèi)，密封紡絲機(jī)釜，加熱紡絲機(jī)釜，使紡絲料液溫度在 25° (T50° C，抽真空脫泡處理2(Γ60分鐘后紡絲。
【文檔編號(hào)】C08F259/08GK104060346SQ201410283319
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】趙義平, 馬幫奎 申請(qǐng)人:宿遷恒達(dá)紡織有限公司