专利名称：一种吸附功能改性聚丙烯腈纤维的制造方法
技术领域：
本发明涉及化学纤维制造技术，具体为一种利用溶液纺丝法制备的对某 些液态有机化合物具有吸附功能的共混改性聚丙烯腈纤维的制造方法，国际
专利分类号拟为Int.Cl.D01F 6/00(2006.01)1。
背景技术：
近年来，由含油污水、废气液体及油船、油罐泄漏而造成的环境污染曰 益严重。这些污染环境的油30%来自工业废水排放，45%来自海洋上的油船 泄漏。面对日益恶化的环境，有效的油品回收技术及含油工业废水净化材料 的研究势在必行，优质吸油材料的开发已成为重大的研究课题。
目前对吸油材料的研究主要集中在粒状吸油树脂方面。吸油性树脂是由 亲油性单体构成的低交联度聚合物，属自溶胀型材料，树脂分子间具有三维 交联网状结构，交联主要形式有物理、化学及离子结合3种，其中化学交联 是最常用的一种。早在1966年美国道化学公司以垸基乙烯为单体，经二乙烯 基苯交联制得一种非极性的高吸油树脂(参见JP 45 27081,1970)。国内在这 方面的研究起步比较晚，只有少数几家高校和研究所在开展这方面的研究工 作，大多数的研究人员是采用甲基丙烯酸系列(路建美等，微波辐射吸油性 复合体的制备及性能研究，化学世界，1999， 2: 86 89)为原料，以过氧化 苯甲酰(BPO)(刘德荣等，丙烯酸系自膨润型吸油树脂的合成，化工新型材料， 1997， 4: 37 39)、过硫酸盐(曹爱丽等，丙烯酸系高吸油性树脂的合成及 性能研究.高分子材料科学与工程，1999， 2: 38 40)等为引发剂，用二丙 烯酸1， 4-丁二醇酯(路建美，朱秀林，二元共聚高吸油性树脂的合成及研究.高 分子材料科学与工程，1995， 2: 41 45)、乙二醇二丙烯酸酯(朱秀林等， 高吸油性树脂的合成及性能研究，高分子材料科学与工程，1995， 1: 19 23)、 双烯交联剂(蒋必彪等，高吸油性树脂的合成及其性能研究，合成树脂及塑 料，1996 ， 2: 37 39)等为交联剂，采用悬浮聚合(路建美等，甲基丙烯
酸酯高吸油性树脂的研究，石油化工，1995， 3: 176 179)、乳液聚合(曹 爱丽等，丙烯酸系高吸油性树脂的合成及性能研究，高分子材料科学与工程， 1999， 2: 38 40)、微波辐射(路建美等，微波辐射吸油性复合体的制备及 性能研究，化学世界，1999， 2: 86 89)等多种方法制得吸油倍率在10-30 倍不等的吸油树脂。
但是粒状材料由于其形状的局限性，应用受到一定限制。吸附纤维和颗 粒状吸附材料相比，突出特点是可采用不同的聚集形式，从而保证吸附过 程的合理结构，并能加工成纺织品，可得到任意的纤维集合形态，为开发满 足不同要求的多种形态制品提供了新途径。聚丙烯腈是一种重要的纤维成形 聚合物，具有许多优良性能，如力学性能好、优良的耐光和耐气候性、好的 耐热性，还具有对化学试剂作用稳定、耐霉菌和耐虫蛀性良好等特点。目前 关于聚丙烯腈共混改性的研究较多，例如，张旺玺等采用活性炭与聚丙烯腈 共混纺制了具有吸附功能的聚丙烯腈纤维(张旺玺等，聚丙烯腈吸附纤维的 研制，新型炭材料，1998， 13 (3) : 32 37)。该纤维主要用于有机气体的 吸附。天津工业大学肖长发、封严等利用半互穿聚合物网络技术以及湿法纺 丝技术制备了聚甲基丙烯酸酯类吸油纤维，并申请了专利(CN1584148A)。 该吸油纤维具有吸油面积大、易回收等特点，可以根据需要将其加工成各种 形态的制品，拓宽了应用范围。但该专利技术(ZL 200410019338. 8)所开发 的吸油纤维在树脂合成阶段需分步合成聚合物，在纤维成形后再进行热交联， 以形成化学交联结构，因此制备过程较为复杂，所得吸油纤维的力学性能也 不尽理想。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种吸附功能 改性聚丙烯腈纤维的制造方法，该纤维制造方法具有聚合物合成工艺简单， 周期短，后处理过程简单，易于工业规模实施等特点。所制得的纤维对低分 子有机物具有较好的吸附能力，且该纤维具有较好的力学性能和可纺性，可 以进行各种纺织加工，制成多种形态的具有一定吸附功能的纤维制品，
本发明解决所述制造方法技术问题的技术方案是设计一种吸附功能改 性聚丙烯腈纤维的制造方法，其工艺过程如下
(1) 在反应釜中加入占甲基丙烯酸正丁酯总质量0. 1 1.0%的分散剂及 与甲基丙烯酸正丁酯的体积比为3: l的去离子水，充分溶解后，将所述甲基 丙烯酸正丁酯、占甲基丙烯酸正丁酯单体总质量0.1 1%的引发剂放入到一 个容器中，搅拌成均匀溶液后，将该溶液加入到反应釜中，通入氮气，搅拌
升温至70 8(TC，反应2 6h后，提高反应温度到90 10(TC，继续反应2 4h后，终止反应，取出产物，再经洗漆，干燥，可得白色粒状树脂；所述的 分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶中的一种； 所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；
(2) 将所得树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈粉末充分干燥后，按(90 10):(10 90))的质量比，取聚丙烯腈与树脂，分别加入聚合物质量分数控 制在18 28%的溶剂，在50 7(TC下加热搅拌4 8h，使其分别充分溶解； 所述溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；
(3) 待第(2)步所得两种聚合物溶液冷却到25 35'C时，将其混合， 同时加入己溶有0. 1 1%所述引发剂、占两种聚合物总质量10 40%的甲基丙 烯酸P羟乙酯，快速搅拌使其均匀混合，制成共混纺丝溶液，所述聚丙烯腈 与树脂总的质量分数为18 28%，采用溶液纺丝法纺制纤维；纺丝温度为50 6(TC;所用凝固浴为蒸馏水与所述溶剂的混合液，其中溶剂的体积百分含量 为25 50%，温度为25 50。C;
(4) 把制得的纤维立即放入300W、500W或1000W的紫外灯下照射处理5 30min，即可得所述的吸附功能改性聚丙烯腈纤维。
与现有技术相比，本发明纤维的制造方法具有合成聚合物过程简单，易 实施，周期短，易工业化，所得纤维后续处理过程简单等特点。与普通的聚 丙烯腈纤维相比，本发明纤维中含有为亲油性的甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙 烯酸P羟乙酯，对有机溶剂具有较好的能力。例如，本发明聚丙烯腈聚甲 基丙烯酸正丁酯甲基丙烯酸e羟乙酯质量比为70:30:30， 300W紫外灯下照 射处理15min所制的吸附功能纤维，其对有机溶剂甲苯的最大吸收能力为 4. llg甲苯/g纤维，对有机溶剂氯仿的最大吸收能力为4. 95g氯仿/g纤维(参 见实施例1)，并且该纤维具有较佳力学性能，可以按常规方法进行纺织或 非织造布加工，制成多种形态的纤维制品。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步叙述本发明。
本发明吸附功能改性聚丙烯腈纤维的制造方法(以下简称方法)的工艺 过程如下
(1) 在反应釜中加入占甲基丙烯酸酯单体总质量0. 1 1.0%的分散剂及 与甲基丙烯酸正丁酯单体的体积比为3: l的去离子水，充分溶解后，将所述 甲基丙烯酸酯单体、占甲基丙烯酸酯单体总质量0. 1 1%的引发剂放入到一 个容器中，搅拌成均匀溶液后，将该溶液加入到反应釜中，通入氮气，搅拌
升温至70 8(TC，反应2 6h后，提高反应温度到90 10(TC，继续反应2 4h后，终止反应，取出产物，再经洗涤，干燥，可得白色粒状树脂；所述的 分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶中的一种； 所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；树脂合成本身为现有技术。
(2) 将所得树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈粉末充分干燥后，按(90 10):(10 90))的质量比，取聚丙烯腈与树脂，分别加入聚合物质量分数控 制在18 28%的适量溶剂，在50 7(TC下加热搅拌4 8h，使其分别充分溶 解；所述溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；
(3) 待第(2)步所得两种聚合物溶液冷却到25 35'C时，将其混合， 同时加入两种聚合物溶液总质量10 40%、已溶有O. 1 1%引发剂(与第(1) 步中所用引发剂相同)的甲基丙烯酸P羟乙酯，快速搅拌使其均匀混合，制 成共混纺丝溶液，所述聚丙烯腈与树脂总的质量分数为18 28%，采用溶液 纺丝法纺制纤维；纺丝温度为50 6(TC;所用凝固浴为蒸馏水与所述溶剂(即 第(2)步中所用溶剂)的混合液，其中溶剂的体积百分含量为25 50%，温 度为25 50°C;
(4) 把制得的纤维立即放入300W、500W或1000W的紫外灯下照射处理5 30min，即可得所述的吸附功能改性聚丙烯腈纤维。
本发明改性所用聚合单体为甲基丙烯酸酯类物质。此类单体聚合后所生 成的聚合物分子链上具有亲油性基团(酯基)，对不同的油品具有亲和力， 可将大量油品吸附到分子内部。
本发明实施例采用的甲基丙烯酸酯类单体包括两种。第一单体为甲基丙 烯酸正丁酯，第二单体为甲基丙烯酸e羟乙酯。首先采用水相悬浮聚合法合
成聚甲基丙烯酸正丁酯；共混时，聚甲基丙烯酸正丁酯与聚丙烯腈的质量比 为(10 90) : (90 10)。本发明制造方法同时引入第二单体甲基丙烯酸P羟乙 酯。第二单体甲基丙烯酸P羟乙酯的加入量占聚甲基丙烯酸正丁酯与聚丙烯 腈总质量的10 40%。第二单体的引入会使纤维具有一定的交联度及交联密 度，可使纤维分子吸油后溶胀而难于溶解，从而使纤维具备良好的吸附功能。
本发明所述第二种单体的合理选择依据是:①第二种单体其本身具有形 成氢键的氢给予基、氢接收基以及易于形成分子缠结的长侧链；②第二单体 也具有亲油基团，可以改善纤维对油品分子的选择吸收性以及吸收能力；③ 对最终成型纤维无物理损伤和化学损害。据此，本发明所述的第二单体选择 了自身具有氢给予基、氢接收基的甲基丙烯酸P羟乙酯。
本发明所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰，优选过氧化苯甲 酰。所述引发剂的种类和用量是影响聚合速率和聚合度的主要因素，因而引 发剂的选择非常重要。通常自由基悬浮聚合在40 10(TC下进行，因此活性 适当的引发剂应选择在该温度范围内。引发剂的活性常以半衰期(指引发剂 分解至初始浓度的一半所需的时间)表示。引发剂的半衰期太短，意味着在 短时间内便有大量自由基产生，易引起爆聚，使聚合反应先期失控；同时聚 合反应后期会因无足够的引发剂而使聚合速率过慢，甚至造成死端聚合；相 反，引发剂的若半衰期过长，引发剂分解速率慢，则容易导致初期聚合速率 过慢，后期凝胶效应剧烈，以致无法控制，而且聚合反应中未分解的引发剂 残留在聚合产物中，不仅浪费，而且会因副反应等影响产物的品质。本发明 所述的甲基丙烯酸正丁酯的聚合温度优选范围在75 85'C之间，过氧化苯甲 酰在此温度范围内具有较好的活性，因此本发明优选过氧化苯甲酰作为引发 剂，进行甲基丙烯酸正丁酯的聚合反应。
本发明所述的分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉 或者明胶，优选聚乙烯醇。在悬浮聚合体系中，水相(包括水和分散剂)是 影响成粒机理和颗粒特性的主要因素。它可保持单体呈液滴状，并作为传热 的介质。分散剂作用一是降低液滴表面张力，促使单体分散成液滴，二是防
止粒子粘并，因为聚合进行到一定转化率(如20 30%)时，单体变成聚合 物/单体溶液粒子，趋于粘结，而分散剂则吸附在粒子表面，起到防止粘并的 作用。通常可根据分散能力和保胶能力来选择分散剂。研究表明，聚乙二醇 和可溶性淀粉的分散能力及保胶能力均较差，不宜选用，虽然甲基纤维素的 分散能力及保胶能力均很强，但在水中的溶解性能较差，也不宜选用；聚乙 烯醇和明胶的综合性能较好。由于聚乙烯醇价廉易得，所以本发明优先选用 聚乙烯醇为甲基丙烯酸酯单体悬浮聚合的分散剂。
本发明制造方法通过溶液纺丝法制备共混改性聚丙烯腈纤维。其设计原 理是本发明首先在未加交联剂的条件下，通过水相悬浮聚合法合成聚甲基 丙烯酸正丁酯亲油性树脂。然后把其与聚丙烯腈按(90 10):(10 90))的 质量比混均，采用溶液共混方法制得纺丝溶液，同时加入已溶有0. 1 1%引 发剂、占两种聚合物总质量10 40%的甲基丙烯酸3羟乙酯，脱泡后，通过 溶液纺丝制得纤维；把所制的纤维立即放在紫外灯下照射适当时间，即可制 得本发明所述的改性聚丙烯腈纤维。紫外灯照射可通过紫外线引发甲基丙烯 酸e羟乙酯的反应，形成交联结构。这种交联结构来源于引入的氢键作用以 及分子缠结作用。这种交联结构的共聚物具有可溶胀、难溶解的特性。本发 明所述的溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选二甲基乙酰胺。所述的 照射紫外灯的功率采用既有规格的300W、 500W或1000W,照射处理时间为5 30min，照射时间随紫外灯功率的提高相应减短。
依据本发明所述配方和制造方法可以得到对低分子有机物具有一定吸附 能力的共混改性聚丙烯腈纤维。尽管本发明共混纤维配方中可以单独使用第 一单体，但所得纤维不尽理想。本发明纤维的网络结构(包括交联程度和交 联密度等)取决于第二单体的含量。若第二单体含量较低，则纤维内部形成 的交联结构不完善，纤维中的亲油性树脂在油品中趋于溶解；若第二单体含 量过高，则不利于油品在纤维中的扩散，致使纤维的吸附下降；只有第二单
体含量适中时，纤维中的亲油性树脂才能获得适当的交联程度和交联密度， 使得纤维中的亲油性树脂在油品中可充分吸收而溶胀，但难于溶解，以保证 纤维具有较高的吸附能力。
本发明制造方法所得的初生共混纤维可进行先拉伸，再巻绕的后拉伸处 理，所得纤维的质量比较理想。对纤维进行适当的后拉伸，可使纤维获得一 定程度的取向，改善纤维的力学性能，使纤维满足进一步加工的需要。后拉 伸的倍数应当适当，拉伸倍率过低，拉伸效果不明显；拉伸倍数过高，则会 使纤维本身断裂，适得其反。 一般的拉伸倍率为2 6倍，比较理想的拉伸倍 率为3 5倍。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面给出本发明的具体实施例，但本发明权利要求不受具体实施例的限制。
实施例l
以甲基丙烯酸正丁酯为单体，以过氧化苯甲酰为引发剂，聚乙烯醇为分 散剂，蒸馏水为反应介质，氮气保护下，将含0.5% (占单体总量的质量百 分比)引发剂的单体溶液加入溶有分散剂(占单体总量的质量百分比为0. 5%) 的水中，于75"C下，加热搅拌反应4h，提高反应温度至85'C继续反应2h， 终止反应，洗涤，干燥，得到白色粒状树脂；将所得树脂和普通纺丝用的聚 丙烯腈原料充分干燥备用。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，其质量比设 计为70:30，以二甲基乙酰胺为溶剂，在60。C下搅拌4h，将其充分溶解；待 其冷却至3(TC左右，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚 丙烯腈的总质量分数为22%)，同时加入聚合物总质量30%的甲基丙烯酸3羟 乙酯(溶有甲基丙烯酸P羟乙酯质量0.5 %的过氧化苯甲酰)，快速搅拌使 其均匀混合，采用溶液共混的方法制得纺丝溶液。真空脱泡后，通过溶液纺 丝纺制纤维，纤维未经拉伸处理。把所得的纤维立即放入300W的紫外灯下照 射处理15min后，浸泡于蒸馏水中，脱除溶剂后，即可得到本发明所述的吸 附功能改性聚丙烯腈纤维(简称改性纤维)。将所得初生改性纤维在室温条件下充分千燥后，分别浸于甲苯和氯仿中，
测得其饱和吸附量分别为4. 11和4. 95 (g g-1纤维)； 实施例2
树脂制备同实施例1。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，质量比为 70:30，以二甲基乙酰胺为溶剂，在6(TC下搅拌4h，将其充分溶解；待其冷 却至3(TC左右，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚丙烯 腈的总质量分数为22%)，同时加入聚合物总质量10。/。的甲基丙烯酸P羟乙酯 (溶有甲基丙烯酸e羟乙酯质量0.5 %的过氧化苯甲酰)，快速搅拌使其均 匀混合，采用溶液共混的方法制得纺丝溶液。真空脱泡后，通过溶液纺丝纺 制纤维，纤维未经拉伸处理。把纺得的纤维立即放入300W的紫外灯下照射处 理15min后，浸泡于蒸馏水中，脱除溶剂后，即可得到本发明所述改性纤维。
将所得改性纤维在室温条件下充分干燥后，分别浸于甲苯和氯仿中，测 得其饱和吸附量分别为3. 79和4. 51 (g g-l纤维)； 实施例3
树脂制备同实施例l。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，质量比为 30:70，以二甲基乙酰胺为溶剂，在6(TC下搅拌4h，将其充分溶解；待其冷 却至3(TC，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚丙烯腈的 总质量分数为22%)，快速搅拌使其均匀混合，通过溶液纺丝纺制纤维。真 空脱泡后，通过溶液纺丝制得纤维，纤维未经拉伸处理。浸泡于蒸馏水中， 脱除溶剂后，即可得到本发明所述的改性纤维。
在室温条件下，将所得改性纤维充分干燥后，分别浸于甲苯和氯仿中， 测得其饱和吸附量分别为1. 57和1. 39 (g g-l纤维)； 实施例4
树脂制备同实施例1。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，质量比为 30:70，以二甲基乙酰胺为溶剂，在6CTC下搅拌4h，将其充分溶解；待其冷 却至3(TC，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚丙烯腈的总质量分数为28%)，同时加入聚合物总质量30%的甲基丙烯酸3羟乙酯(溶 有甲基丙烯酸3羟乙酯质量0.5 %的过氧化苯甲酰)，快速搅拌使其均匀混 合，采用溶液共混的方法制得纺丝溶液。真空脱泡后，通过溶液纺丝制得纤 维，纤维未经拉伸处理。把纺得的纤维立即放入300W的紫外灯下照射处理 15min后，浸泡于蒸馏水中，脱除溶剂后，即可得到本发明所述改性纤维。
将所得改性纤维在室温条件下充分干燥后，分别浸于甲苯和氯仿中，测 得其饱和吸附量分别为1. 98和2. 03 (g g-l纤维)； 实施例5
树脂制备同实施例l。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，质量比为 30:70，以二甲基乙酰胺为溶剂，在60。C下搅拌4h，将其充分溶解；待其冷 却至3(TC，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚丙烯腈的 总质量分数为28%)，同时加入聚合物总质量30%的甲基丙烯酸6羟乙酯(溶 有甲基丙烯酸P羟乙酯质量0.5 %的过氧化苯甲酰)，快速搅拌使其均匀混 合，采用溶液共混的方法制得纺丝溶液。真空脱泡后，通过溶液纺丝纺制纤 维，纤维未经拉伸处理。把纺得的纤维立即放入500W的紫外灯下照射处理 10min后，浸泡于蒸馏水中，脱除溶剂后，即可得到本发明所述改性纤维。
将所得改性纤维在室温条件下充分干燥后，分别浸于甲苯和氯仿中，测 得其饱和吸附量分别为2. 00和2. 07 (g g-l纤维); 实施例6
树脂制备同实施例l。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，质量比为 30:70，以二甲基乙酰胺为溶剂，在6(TC下搅拌4h，将其充分溶解；待其冷 却至3(TC，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚丙烯腈的 总质量分数为28%)，同时加入聚合物总质量30%的甲基丙烯酸3羟乙酯(溶 有甲基丙烯酸e羟乙酯质量0.5 %的过氧化苯甲酰)，快速搅拌使其均匀混 合，采用溶液共混的方法制得纺丝溶液。真空脱泡后，通过溶液纺丝纺制纤 维，纺丝过程中纤维经3倍拉伸。把纺得的纤维立即放入500W的紫外灯下照
射处理10min后，浸泡于蒸馏水中，脱除溶剂后，即可得到本发明所述的改 性纤维。
将所得改性纤维在室温条件下充分干燥后，分别浸于甲苯和氯仿中，测 得其饱和吸附量分别为2. 16和2. 19 (g g-1纤维)； 实施例7
以甲基丙烯酸正丁酯为单体，以过氧化苯甲酰为引发剂，聚乙烯醇为分 散剂，蒸馏水为反应介质，氮气保护下，将含1.0% (占单体总量的质量百 分比)引发剂的单体溶液加入溶有分散剂(占单体总量的质量百分比为0. 5%) 的水中，于75"C下，加热搅拌反应6h，终止反应，洗涤，干燥，得到白色粒 状树脂；把所得树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料充分干燥备用。
分别取充分干燥后粒状树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈原料，质量比为 30:70，以二甲基乙酰胺为溶剂，在6(TC下搅拌4h，将其充分溶解；待其冷 却至3(TC，将所得两种聚合物溶液混合(聚甲基丙烯酸正丁酯和聚丙烯腈的 总质量分数为28%)，同时加入聚合物总质量30%的甲基丙烯酸3羟乙酯(溶 有甲基丙烯酸P羟乙酯质量0.5 %的过氧化苯甲酰)，快速搅拌使其均匀混 合，采用溶液共混的方法制得纺丝溶液。真空脱泡后，通过溶液纺丝纺制纤 维，纤维未经拉伸处理。把纺得的纤维立即放入300W的紫外灯下照射处理 10min后，浸泡于蒸馏水中，脱除溶剂后，即可得到本发明所述的改性纤维。
将所得改性纤维在室温条件下充分干燥后，分别浸于甲苯和氯仿中，测 得其饱和吸附量分别为1. 86和1. 97 (g g-1纤维)。
权利要求
1.一种吸附功能改性聚丙烯腈纤维的制造方法，其工艺过程如下(1)在反应釜中加入占甲基丙烯酸正丁酯总质量0.1～1.0％的分散剂及与甲基丙烯酸正丁酯的体积比为3∶1的去离子水，充分溶解后，将所述甲基丙烯酸正丁酯、占甲基丙烯酸正丁酯单体总质量0.1～1％的引发剂放入到一个容器中，搅拌成均匀溶液后，将该溶液加入到反应釜中，通入氮气，搅拌升温至70～80℃，反应2～6h后，提高反应温度到90～100℃，继续反应2～4h后，终止反应，取出产物，再经洗涤，干燥，可得白色粒状树脂；所述的分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶中的一种；所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰；(2)将所得树脂和普通纺丝用的聚丙烯腈粉末充分干燥后，按(90～10)∶(10～90))的质量比，取聚丙烯腈与树脂，分别加入聚合物质量分数控制在18～28％的溶剂，在50～70℃下加热搅拌4～8h，使其分别充分溶解；所述溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；(3)待第(2)步所得两种聚合物溶液冷却到25～35℃时，将其混合，同时加入已溶有0.1～1％所述引发剂、占两种聚合物总质量10～40％的甲基丙烯酸β羟乙酯，快速搅拌使其均匀混合，制成共混纺丝溶液，所述聚丙烯腈与树脂总的质量分数为18～28％，采用溶液纺丝法纺制纤维；纺丝温度为50～60℃；所用凝固浴为蒸馏水与所述溶剂的混合液，其中溶剂的体积百分含量为25～50％，温度为25～50℃；(4)把制得的纤维立即放入300W、500W或1000W的紫外灯下照射处理5～30min，即可得所述的吸附功能改性聚丙烯腈纤维。
2. 根据权利要求1所述的吸附功能改性聚丙烯腈纤维的制造方法，其 特征在于所述的分散剂为聚乙烯醇；所述的引发剂为过氧化苯甲酰；所述的 溶剂为二甲基乙酰胺。
3. 根据权利要求1或2所述的吸附功能改性聚丙烯腈纤维的制造方法， 其特征在于对所得的吸附功能改性聚丙烯腈纤维进行拉伸3 5倍的后处理。
全文摘要
本发明涉及一种吸附功能改性聚丙烯腈纤维的制造方法。该制造方法在未加交联剂的条件下，通过水相悬浮聚合法合成聚甲基丙烯酸正丁酯亲油性树脂。然后把其与聚丙烯腈按(90～10)∶(10～90))的质量比混均，采用溶液共混方法制得纺丝溶液，同时加入已溶有0.1～1％引发剂、占两种聚合物总质量10～40％的甲基丙烯酸β羟乙酯，脱泡后，通过溶液纺丝制得纤维；把所制的纤维立即放在紫外灯下照射适当时间，即可制得本发明所述的吸附功能改性聚丙烯腈纤维。该纤维对低分子有机物具有较好的吸附能力，且具有较好的力学性能和可纺性。
文档编号D01D5/06GK101348950SQ20081005344
公开日2009年1月21日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者安树林, 肖长发, 葛兆刚, 贾广霞 申请人:天津工业大学