[發明專利]高性能樹脂纖維改性制備工藝

有效

• 申請號: 201711183566.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108166099B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 朱杰
• 申請（專利權）人: 界首市三寶宏達制線有限公司
• 主分類號: D01F8/10
• 分類號: D01F8/10;D01F1/10;D01F11/06
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 張加寬

本發明公開了一種高性能樹脂纖維改性制備工藝，涉及樹脂纖維技術領域。本發明的高性能樹脂纖維改性制備工藝，包括以下步驟：(1)纖維素酶漿液配制；(2)紡絲溶液的配制；(3)紡絲；(4)后處理。本發明大大減輕聚合時自加速作用，避免暴聚現象的發生，所得的共聚共混物是線性結構，同時纖維素纖維產生多孔隙結構，溶液可紡性更好，成纖后二醛與聚乙烯醇發生交聯反應，結合的鍵能較大，纖維吸水后凝膠強度高，能保持纖維形態，纖維耐熱水性能也好。該制備工藝顯著提高了樹脂纖維的吸水性能，保持力、纖度、強度、伸度指標優異。

技術領域：

本發明涉及樹脂纖維技術領域，具體涉及一種高性能樹脂纖維改性制備工藝。

背景技術：

高吸水性樹脂是現在使用得最廣泛的一種高吸水材料，它可以吸收是自身重量幾千倍的水量。因其較好的吸水性和保水性被大量應用在一次性衛生用品中。高吸水性樹脂主要來源于丙烯酰胺、丙烯酸單體和交聯劑，其中大部分為石油基不可再生資源，不具有生物可降解性，會造成環境污染。

基于對環境的保護和資源的可持續發展，纖維素產品成為研究熱點，科研人員開始制備纖維素基高吸水材料以部分取代目前使用最多的高吸收性樹脂。纖維素作為地球上含量最豐富的有機材料，每年的產量超過75億噸，其可再生和可生物降解性眾所周知。纖維素是可降解的高分子化合物，且纖維素中含有羥基和羧基等親水性基團，通過交聯、接枝等手段對其進行化學改性，引入更多的親水性基團以提高其吸水性能，由于纖維素的孔隙結構特性，在交聯、接枝共聚的過程中容易使其孔隙結構封閉，從而限制了樹脂纖維材料的吸水性能。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種高性能樹脂纖維改性制備工藝，工藝設計合理，使得纖維素纖維產生空隙結構，顯著提高了樹脂纖維的吸水性能，保持力、纖度、強度、伸度指標優異。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

本發明提供了一種高性能樹脂纖維改性制備工藝，包括以下步驟：

(1)纖維素酶漿液配制：將2～5wt％的纖維漿料使用醋酸溶液調節pH至5.5～6.0，常溫下加入纖維素酶，使纖維素酶的質量分數達到0.06～0.3％，水浴升溫至45～50℃保溫攪拌1～2h，得到纖維素酶漿液；

(2)紡絲溶液的配制：將單體溶液分散于去離子水中，再加入聚乙烯醇粉體，40～50℃混合均勻，再升溫至50～60℃，加入引發劑溶液，通入氮氣保護，反應2～3h得到聚丙烯酸-丙烯酰胺/聚乙烯醇共聚共混溶液，再加入交聯劑溶液，得到紡絲溶液；其中單體溶液、聚乙烯醇粉體、纖維素酶溶液、引發劑溶液的質量比為3～6:2～4:1～3:0.2～0.5；

(3)紡絲：將紡絲溶液進行加壓過濾，脫泡，于70～90℃經計量泵，過濾器，從噴絲頭噴出，紡絲細流經過10～50mm的空氣層后進入丙酮凝固浴凝固成形，制得初生樹脂纖維；

(4)后處理：將所述初生樹脂纖維依次進行熱拉伸和熱交聯處理，得到該樹脂纖維。

所述步驟(1)纖維漿料為漂白針葉木硫酸鹽漿、漂白闊葉木硫酸鹽漿或機械漿。

所述聚乙烯醇粉體的聚合度為2000～3000。

所述單體溶液由15～25重量份的丙烯酸使用氫氧化鈉溶液中和，中和度為60～80％，再加入5～10重量份的丙烯酰胺，室溫攪拌混合得到。

所述引發劑溶液是將1～2重量份的過硫酸鉀溶解在10～20重量份去離子水中配制而成。

所述交聯劑溶液由2～5重量份的丙二醛溶解于15～20重量份的去離子水中混合攪拌得到。

所述熱拉伸的工藝參數包括：拉伸溫度120～140℃，拉伸倍數1.5～2.5，拉伸時間3～8min。