[發明專利]一種腈綸纖維改性制備超吸水纖維的方法

有效

• 申請號: 200810202420.2
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101392455A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 靳向煜;章倩;吳海波;殷保璞;章悅庭;鐘磊;李國星
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D06M11/38
• 分類號: D06M11/38;D06M11/00;D01F11/06;D01F6/18;D06M101/28
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬腈綸纖維的改性制備領域，特別涉及一種腈綸纖維改性制備超吸水纖維的方法。

背景技術

超吸水纖維是繼超吸水樹脂而發展起來的特殊功能纖維。該種纖維能和超吸水樹脂一樣可吸收自身重量30—50倍的生理鹽水或150倍以上的無離子水。這些水分能被保持在纖維內部，不能被擠壓出來。超吸水纖維不僅有超吸水樹脂的這種吸水、保水功能，而且由于纖維的直徑小，通常30μ左右，具有大的表面積，因而吸水速度比樹脂更快；纖維具有大的長徑比，它可以和其他纖維纏繞一起不易于散落；超吸水纖維使用方便，可和其他纖維混紡制成紡織品或和其他各類纖維一起制成非織造布；和其他纖維一起交織，制成的織物即使在吸水纖維含量較高時也非常柔軟。

超吸水纖維有比超吸水樹脂優越得多得性能，在工農業和日常生活中有比超吸水樹脂有更多的用途，大有發展前途。

目前國內有關超吸水纖維及其制造的專利僅有中國紡織科學研究院公開號為CN1407147的專利，南通中銀纖維制品有限公司的公開號為CN1664189的專利，中國石油化工股份有限公司和天津工業大學的公開號為CN1743517和CN1743542的專利。還未見聚乙烯醇類高吸水纖維。

CN1407147專利是以丙烯酸、丙烯酸鈉等丙烯酸酯一起在水溶液中聚合得到共聚物水溶液；以聚乙烯醇水溶液為芯層或皮層，經皮-芯型復合噴絲板擠出、熱空氣干法紡絲和熱交聯得到超吸水纖維

CN1664189專利是用丙烯酸系原料單體和增韌材料加水一次性投料→加壓，分段控制，共聚共混→脫單體脫泡→擠出噴絲→流變態拉伸→固化成型→熱交聯處理→超吸水纖維。

CN1743517專利是用丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯等單體和潛交聯劑一起聚合得共聚丙烯腈溶液，經濕法紡絲拉伸得共聚丙烯腈纖維，再經熱交聯，適當堿性水解和弱酸洗滌后，脫水，干燥制得

CN1743542是以丙烯酸系單體和聚乙烯醇、潛交聯劑溶液一步聚合法直接制備共混聚合物溶液，經干法紡絲紡制纖維后熱交聯處理后制得。

日本有關聚乙烯醇高吸水纖維的專利有特開2004-293022的聚乙烯醇吸水纖維是聚乙烯醇溶解在DMSO溶劑中，用甲醇做凝固浴紡絲，再經架橋劑(交聯劑)聚丙烯酸等后處理交聯成吸水纖維。

特開平07-189023是聚乙烯醇溶解在水中，用常規凝固浴紡絲，再經磷酸、磷酸銨、硫酸銨、硫酸鈦或有機架橋劑羥甲基化合物、環氧化合物，異氰酸基化合物、醛基化合物交聯劑后處理而成。

我們已申請了“一種高吸水聚乙烯醇纖維及其制備”及“一種用聚乙烯醇纖維制備超吸水纖維的方法”的兩種聚乙烯醇類的吸水纖維的專利。本發明是利用腈綸纖維經過化學改性制備超吸水性纖維。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種腈綸纖維改性制備超吸水纖維的方法，本發明制備的超吸水纖維能吸收大量的水而不溶解于水，有吸水速度快和吸水倍率高的特點。

本發明的一種腈綸纖維改性制備超吸水纖維的方法，包括：

將腈綸短纖維、長絲纖維或廢絲纖維在含堿的混合有機溶劑中水解，腈綸纖維在含堿的混合有機溶劑中的重量百分濃度為5％-25％，水解溫度為60-90℃，時間為3-10小時，水解后的纖維在含高價金屬離子的甲醇溶液中交聯處理，通過在甲醇溶液中加高價金屬的無機鹽配制，其中高價金屬離子重量是纖維重量的萬分之一-千分之一，甲醇的用量以浸沒纖維為度；反應溫度為室溫，時間為1-3小時，在溫度低于80℃的條件下干燥。

所述的混合有機溶劑是甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮和水的混合液，其中水在混合有機溶劑中的重量百分比是10％-60％。

所述的含堿的混合有機溶劑中的堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀，氫氧化鈉或氫氧化鉀在混合有機溶劑中的重量百分含量是1％-10％。

所述的高價金屬離子是鈣、鎂、鋁離子。

本發明的這種超吸水纖維腈綸纖維，是腈綸纖維在堿存在的條件下水解，使其纖維中的氰基轉換成羧酸鈉或羧酸鉀，得到聚丙烯酸鈉或聚丙烯酸鉀纖維，再引入高價金屬離子使水溶性的鹽纖維通過難電離的高價羧酸鹽交聯成可再水中吸水膨大而不溶解的纖維。

有益效果

(1)本發明制造的超吸水纖維能吸收大量的水而不溶解于水，有吸水速度快和吸水倍率高的特點，可吸收自身重量150倍以上的無離子水；

(2)本方法不需要紡絲這道工藝，無廢水排放，溶劑可回收利用，容易以各種不同規模投入生產，生產設備簡單，設備投資少，初期資金投入少。

具體實施方式