一种吸湿腈纶的制造方法
【技术领域】
[0001] 一种吸湿腈纶的制造方法，属于腈纶加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 腈纶是聚丙烯腈纤维（PAN)在中国的商品名，腈纶具有优良的性能，手感柔软温 暖、弹性良好、耐光耐气候性特别优良；但腈纶也有很多缺点，如吸湿性差，易产生静电等。 为改进腈纶的吸湿性，一般通过共聚、共混、水解等方法来制备吸湿性腈纶。通过共聚、共混 方法制备吸湿性腈纶需要在聚合或者原液配制阶段进行，工艺复杂，而且需要对生产工艺 及设备进行改造，投入较大；而通过水解方法来制备吸湿性腈纶只需对生产出来的腈纶丝 束进行水解，工艺简单，投资较少，但此种方法水解时间长，得到的腈纶的吸湿性较差，如专 利CN101914852公开了一种高吸湿吸水腈纶的制造方法，其特征在于：直接将腈纶加入到 由氢氧化钠与胍类试剂、或者氢氧化钾与胍类试剂组成的混合溶液中，进行水解环化10? 200分钟，洗净烘干制得高吸湿吸水腈纶，此方法反应步骤较多，而且需要在一定压力的容 器中进行，投资较大。
[0003] 申请人通过研究发现现有的水解法制备吸湿性腈纶丝束存在如下缺陷：首先，现 有的水解法制备吸湿腈纶只在腈纶丝束外表面形成亲水基团，因此获得的腈纶丝束吸湿只 发生在外表面，腈纶丝束内部无法获得水解，腈纶丝束内部吸湿性依然较差，导致腈纶丝束 吸湿效果较差，腈纶丝束织成服用材料时易起静电。
[0004] 其次，虽然现有技术中已存在将超声波技术应用于蚕丝素纤维水解、酶解提取纤 维素等领域，但超声波技术应用于腈纶水解依然存在着技术困难。其主要原因是：现有超声 波技术在水解、酶解中只是用于将溶液中全部或部分固态物质在酶或溶液的作用下震荡分 解，是起到加快反应的效果，而无需考虑产物的性能和形态。而腈纶丝束在水解改善吸湿性 的同时，又要保证腈纶丝束具有较好的强度。将现有超声波技术直接应用于腈纶水解，虽然 能加速腈纶丝束外表面的水解，但依然无法解决腈纶丝束内部水解差、吸湿性差的问题，反 而会扩大腈纶丝束外表面和内部的水解差距；而过分加大超声波频率来获得腈纶丝束内部 较好的水解效果，又会造成腈纶丝束外表面过分水解，腈纶丝束外表面和内部的水解差距 进一步扩大。同时，过分加大超声波频率和工作时间，不但会因降低腈纶丝束的旦数（9000 米纤维的克重）而挺高成本，而且会在腈纶丝束外表面形成疏松易断结构，降低对腈纶丝束 的强度，影响腈纶丝束服用性能。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种吸湿腈纶的制造方 法，该方法可形成深入腈纶丝束内部的孔洞，显著提高腈纶丝束的吸湿性，且保证腈纶丝束 具有较高的拉伸强度。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该吸湿腈纶的制造方法，其特征在 于：其特征在于，包括如下步骤： a) 腈纶初次水解：将腈纶丝束加入到盛有碱液的容器中，振荡均匀后放入水浴中水 解，水浴温度70?95°C，水解时间20mirT60min ; b) 超声波处理：将经过初次水解的腈纶丝束放入超声波装置中进行超声波处理 10mirT60min，超声波功率为45?55w ; c) 腈纶二次水解：经超声波处理的腈纶丝束再次放入水浴中水解，水浴温度 70~95°C，水解时间20mirT60min，对二次水解后的腈纶丝束进行水洗，水洗至洗液PH为中 性，并烘干。
[0007] 步骤a)所述的碱液中的碱为NaOH、KOH或LiOH，碱液浓度为5?30%。
[0008] 步骤a)所述的水浴温度为70?79°C，水解时间为30mirT50min。
[0009] 步骤b)所述的超声波处理时间为20mirT40min，超声波功率为45?50w。
[0010] 步骤c)所述的水浴温度为8(T90°C，水解时间为30mirT50min。
[0011] 优选的，步骤b)所述的超声波处理时间为25min，超声波功率为45w。
[0012] 优选的，步骤a)所述的碱液中的碱为NaOH的碱液浓度为5~20%。
[0013] 优选的，步骤a)所述的碱液中的碱为KOH的碱液浓度为5~15%。
[0014] 优选的，步骤a)所述的碱液中的碱为LiOH的碱液浓度为5~10%。
[0015] 本发明的一种吸湿腈纶的制造方法说明如下：相较于其他水解溶液，采用碱液水 解可使腈纶丝束具有较好的吸湿性能。
[0016] 利用超声波的强力振动作用，加速腈纶丝束表皮物质的脱落，在超声波震动中已 水解疏松的表皮物质不断脱落，露出未水解的新鲜表皮物质，超声波震动起到"挖凿"的作 用，逐渐在腈纶丝束外表面"挖凿"形成细密的孔洞，并在超声波作用下孔洞深度不断向腈 纶丝束内部延伸，细密的孔洞可以吸收液体，从而改善腈纶丝束内部的吸湿性，同时细密的 孔洞可以隔绝冷热空气，起到保温的效果，从而使本发明获得的腈纶丝束具备较好的保温 性能。
[0017] 申请人发现：如在超声波作用下，腈纶丝束内部形成的孔洞过大，则会对腈纶丝束 的拉伸强度造成不良影响，温度过高或碱液浓度过高，均会使腈纶丝束表皮物质脱落过快、 过大，形成较大的孔洞；而温度过低或碱液浓度过低，则会使超声波"挖凿"较为困难，造成 水解和超声波处理用时过长。申请人经研究发现：在步骤a)中，采用温和的水浴条件下水 解，将水解温度控制在7(T95°C，解时间为30mirT50min可保证水解脱落的表皮物质颗粒较 细小，在后续超声波处理中形成细小致密的孔洞，使腈纶丝束保持较高的拉伸强度。
[0018] 超声波处理结束后直接水洗腈纶丝束至中性的话，腈纶丝束的吸湿性依然无法获 得较大提高。申请人发现其主要原因是：由于腈纶丝束中形成的孔洞细长，孔洞内存有较多 脱落后未完全水解的疏松表皮物质，超声波处理形成的细长孔洞被堵塞，无法畅通的吸收 水分。因此申请人设计在步骤b)超声波处理完成后，采用步骤c)进行二次水解。在温和 的水浴条件下，水解清除细长孔洞内残留的脱落后未完全水解的疏松表皮物质，使细长孔 洞畅通。温和的8(T90°C水浴条件、30mirT50min的水解时间，可保证已形成的细长孔洞不 会被水解破坏。
[0019] 与现有技术相比，本发明的吸湿腈纶的制造方法所具有的有益效果是： 1、采用了在腈纶水解中期加入超声波处理工艺，强化了碱液对腈纶丝束的水解，在达 到同样吸湿效果的条件下，较普通的水解工艺的水解时间明显缩短。
[0020] 2、本发明的吸湿腈纶的制造方法所获得的腈纶丝束外表面和内部的水解程度差 距较小，腈纶丝束中形成深入丝束内部的致密细小孔洞，腈纶丝束内部同样具有较好的吸 湿性，同时由于形成的孔洞细小致密，不会对腈纶丝束的强度造成不良影响。采用本发明制 造方法获得的吸湿腈纶，成衣贴身、吸汗、保温，整体服用性能优异。
[0021] 3、本发明工艺简单，设备投资小。通过本技术可以在比常规水解方法短的水解时 间内得到吸湿性一样的产品或者在同样的水解时间下得到吸湿性较常规水解方法高3~5% 的广品。
【附图说明】
[0022] 图1是二次水解完成后腈纶纤维的电镜图像。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1~18为本发明吸湿腈纶的制造方法的配比组分见表1和表2。其中实施例 1为最佳实施方式。
[0024] 实施例1 a)、腈纶初次水解：称取3g腈纶，称取一定量NaOH配制成15%的碱液，将腈纶丝束放入 锥形瓶内，向锥形瓶内加入150gl5%的碱液,使碱液液面没过腈给上部,摇动锥形瓶以利于 腈纶在容器内碱液充分接触，将锥形瓶置于90°C的水浴中，打开水浴振荡，开始水解。
[0025] b)、超声波处理：水解20min后，将锥形瓶从水浴中取出放入超声波中开始进行超 声处理，处理时间为30min，超声波功率为45W。
[0026]