0处理过的纳米二氧化钛47. 6g和37 %甲醛溶液509g超声 分散均匀后，加入到带有控温和搅拌装置的反应釜中，加热到70°C，向其中加入碱性催化剂 三乙醇胺，使PH达到9左右，搅拌5分钟后向反应釜中加入三聚氰胺396g(三聚氰胺与甲醛 的摩尔比为1:2,纳米二氧化钛占总质量的5%，三聚氰胺甲醛树脂溶液占总质量的95% )， 搅拌反应2h后得到改性三聚氰胺甲醛树脂溶液。将942. 7g20wt%的聚乙烯醇（聚合度 2000,醇解度88% )与上述三聚氰胺甲醛树脂溶液在80°C混合搅拌40min，得到纺丝原液。 将纺丝原液进行静置脱泡，采用恒温循环装置，浆液温度维持在50°C，经计量栗组件输送进 入喷丝孔直径为0. 08mm的多孔喷丝头，原液从喷丝头挤出后进入30°C、含2wt%硼酸的过 饱和硫酸钠水溶液中进行两级凝固得到初生纤维，第一凝固浴拉伸倍数为0. 5,在第二凝固 浴中拉伸2. 0倍。初生纤维经水洗、干燥后经过热定型装置在170°C下张紧热定型8min， 最后进行卷曲、切断，得到改性三聚氰胺纤维。纤维的强度为2.ScN/dtex，断裂伸长率为 25%，弹性模量为190cN/dtex。
[0027] 实施例3
[0028] 将石墨烯28g和37%甲醛溶液596g超声分散均匀后，加入到带有控温和搅拌装置 的反应釜中，加热到80°C，向其中碱性催化剂氢氧化钠，使PH达到10左右，搅拌5分钟后 向反应釜中加入三聚氰胺309g(三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:3,石墨烯占总质量的3%， 三聚氰胺甲醛树脂溶液占总质量的97%)，搅拌反应2. 5h后得到改性三聚氰胺甲醛树脂溶 液。将1400g15wt%的聚乙烯醇（聚合度1700,醇解度99% )与上述三聚氰胺甲醛树脂溶 液在90°C混合搅拌lh，得到纺丝原液。将纺丝原液进行静置脱泡，采用恒温循环装置，浆液 温度维持在45°C，经计量栗组件输送进入喷丝孔直径为0. 08mm的多孔喷丝头，原液从喷丝 头挤出后进入50°C、含3wt%硼酸的过饱和硫酸钠水溶液中进行两级凝固得到初生纤维， 第一凝固浴拉伸倍数为〇. 6,在第二凝固浴中拉伸5. 0倍。初生纤维经水洗、干燥后经过热 定型装置在200°C下张紧热定型lOmin，最后进行卷曲、切断，得到改性三聚氰胺纤维。纤维 的强度为4. 2cN/dtex，断裂伸长率为12%，弹性模量为350cN/dtex。
【主权项】
1. 一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，包括： (1) 将无机纳米材料加入甲醛水溶液中，超声分散均匀后，用碱性催化剂调节PH为 8-10,然后加入三聚氰胺，搅拌反应0. 5-3h，反应温度为55-95°C，得到改性的三聚氰胺甲 醛树脂溶液； (2) 在60-95°C条件下，将聚乙烯醇水溶液和上述改性的三聚氰胺甲醛树脂溶液按质 量比为4:6-6:4混匀，得到纺丝原液，然后静置脱泡，在35-65°C条件下，进入凝固浴，经凝 固、拉伸、水洗、干燥、热定型，然后进行卷曲、切断，即得纳米材料改性三聚氰胺纤维。2. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述无机纳米材料为表面处理或改性的无机纳米材料，其中表面处理或改性为将表面活性 剂覆盖于纳米材料表面。3. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述步骤（1)中无机纳米材料为纳米二氧化娃、纳米二氧化钛、纳米碳管、石墨稀中的一种 或几种；碱性催化剂为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、三乙胺、三乙醇胺中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述步骤（1)中甲醛水溶液的质量百分浓度为37%;无机纳米材料在甲醛水溶液中的质量 百分浓度为1% -5% ;三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:1. 5-1:5. 5。5. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中聚乙烯醇的聚合度为1700-2400、醇解度为50% -99% ;聚乙烯醇水溶液的 浓度为15_20wt% ;纺丝原液的粘度为400-1200厘泊。6. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 步骤（2)中从喷丝头喷出后进入凝固浴；其中喷丝头为喷丝孔直径为0. 06-0. 12mm的多孔 喷丝头。7. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在 于：所述步骤（2)中凝固浴为含有硼酸的过饱和硫酸钠水溶液，其中硼酸的质量分数为 Iwt % -IOwt % 〇8. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中凝固、拉伸具体为：凝固为两级凝固，凝固浴温度为25-75°C，第一凝固浴中 的拉伸倍数为〇. 4-0. 9倍，在第二凝固浴中的拉伸倍数为2. 0-6. 0倍。9. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中热定型方式为张紧干热定型，定型温度为100-220°C，定型时间为5-10min。10. 根据权利要求1所述的一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中纳米材料改性三聚氰胺纤维的强度为2-5cN/dte X，断裂伸长率15% -35%， 弹性模量为l〇〇-5〇〇cN/dtex。
【专利摘要】本发明涉及一种纳米材料改性三聚氰胺纤维的制备方法，将无机纳米材料加入到甲醛水溶液中，超声分散均匀后，加入三聚氰胺，搅拌，将得到改性三聚氰胺甲醛树脂溶液与聚乙烯醇水溶液混合制备纺丝浆液，然后采用湿法纺丝方法制备三聚氰胺纤维。本发明可以显著提高三聚氰胺纤维的手感及力学性能，改善其服用性能，兼备生产效率高、生产成本低的特点。
【IPC分类】D01F8/10, C08G12/32, D01D5/06, D01D10/02, D01D1/02, D01F8/16, D01F1/10, D01D5/14
【公开号】CN105002593
【申请号】CN201510404732
【发明人】于俊荣, 周迎松, 诸静, 王彦, 胡祖明
【申请人】东华大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月10日