CN100415957C - 一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法 - Google Patents

一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100415957C
CN100415957C CNB2005100963819A CN200510096381A CN100415957C CN 100415957 C CN100415957 C CN 100415957C CN B2005100963819 A CNB2005100963819 A CN B2005100963819A CN 200510096381 A CN200510096381 A CN 200510096381A CN 100415957 C CN100415957 C CN 100415957C
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
fiber
micro
epoxychloropropane
microns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005100963819A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1786303A (zh
Inventor
宫永宽
王艳玲
宫铭
吕久安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest University
Original Assignee
Northwest University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest University filed Critical Northwest University
Priority to CNB2005100963819A priority Critical patent/CN100415957C/zh
Publication of CN1786303A publication Critical patent/CN1786303A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100415957C publication Critical patent/CN100415957C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法，使用聚乙烯醇与环氧氯丙烷接枝交联，接枝交联程度为每100克聚乙烯醇与50～120克环氧氯丙烷的反应量；该纤维由聚乙烯醇与环氧氯丙烷交联形成具有互穿网络结构的微观不均匀聚合物胶液拉丝制备，形貌为椭球型的珠和纤维交替的微型项链状，纤维直径1.5～15微米，珠径5～500微米。本发明的微型珍珠项链状聚合物纤维对人体、动物及植物均无毒副作用，产物在土壤中通过微生物降解或水解为小分子化合物被吸收利用，对生态环境无不利影响。

Description

一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法，使用水溶性高分子材料与交联剂在水中适度交联制成水分散液，经拉丝后自动形成具有一定尺寸的微型项链状纤维。
背景技术
聚乙烯醇是纤维加工、粘合剂、乳化剂、石油化工、造纸、制革、建筑等领域的重要原料。但是由于聚乙烯醇的耐热、耐水、耐蠕变性能差，特别是聚乙烯醇的熔点接近分解温度，一般情况下它在熔点附近就开始分解了，因此影响了它的应用范围(聚乙烯醇·维纶工业数据手册.中国化纤工业协会，北京：纺织工业出版社，1998)。为了克服聚乙烯醇的缺点，提高和改善聚乙烯醇的性能，使之具有新的功能，扩大其应用，人们对聚乙烯醇的改性进行了大量的研究开发工作。许多化合物可与聚乙烯醇发生醚化、酯化及缩醛反应使聚乙烯醇分子改性。聚乙烯醇经过交联，可以提高耐水性。为了使聚乙烯醇交联，可以用交联剂和聚乙烯醇中的羟基反应。常用的交联剂如环氧氯丙烷、二醛，以及硼酸、硼酸钠等。聚乙烯醇交联产物广泛用于胶粘剂、凝胶及高吸水树脂制备。
中国专利申请(200410037212.3)报道了一种聚乙烯醇交联纤维及其制造方法，先将聚乙烯醇拉丝加捻，然后利用含芳香族醛和酸催化剂的交联剂水溶液使所制备的聚乙烯醇捻线进行交联反应。
由于聚乙烯醇可通过水及生物两种途径降解，聚乙烯醇胶液洒入土壤可改善团粒结构，将网状交联的聚乙烯醇分散液喷洒于土壤表面可形成吸水保墒的智能型网膜。聚乙烯醇交联纤维在药物控释、分离材料、胶粘剂、凝胶、高吸水树脂及微型装饰材料等领域均有广阔的应用前景。目前得到的聚乙烯醇交联纤维微观形貌一般为丝状，特殊形貌的纤维一般需要通过特殊工艺制备。
发明内容
本发明的目的是提供一种微型珍珠项链状聚乙烯醇交联纤维，这种特殊结构的纤维可用于药物控释、分离材料、高吸水树脂及微型装饰材料等领域。
本发明的另一个目的是提供制备上述纤维的胶液组合物。
本发明还有一个目的是提供上述纤维的制备方法。
本发明的内容如下：
一种微型珍珠项链状聚合物纤维，其特征是：
(A)聚乙烯醇被环氧氯丙烷接枝交联，接枝交联程度为每100克聚乙烯醇与50～120克环氧氯丙烷的反应量；
(B)该纤维由聚乙烯醇与环氧氯丙烷交联形成具有互穿网络结构的微观不均匀聚合物胶液拉丝制备，形貌为椭球型的珠和纤维交替的微型项链状，纤维直径1.5～15微米，珠径5～500微米。
制备上述纤维的胶液的组成及重量百分含量为：
聚乙烯醇              2～10
环氧氯丙烷            2～10
无机碱                1～5
水                    余量
并且须满足环氧氯丙烷与聚乙烯醇的重量比为0.5～1.2。
为改善、调节制备得到的纤维的结构和性能，上述胶液制备中还可加入重量不超过聚乙烯醇80％的淀粉、改性淀粉、海藻酸钠或水溶性纤维素醚，也就是1.6％～8％的量。
上述无机碱为可溶性无机碱，如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵等。
一种微型珍珠项链状聚合物纤维的制备方法，依次按照如下步骤进行：
(1)将聚乙烯醇与水加热溶解；
(2)在40～70℃搅拌下加入无机碱溶液，然后滴加环氧氯丙烷，使其非均匀地分布于聚合物溶液中，回流、搅拌反应1～20小时；
(3)过滤得到具有微型珍珠项链状结构的聚合物胶液；
(4)胶液拉丝后可自动形成微型珍珠项链状纤维。
胶液制备过程中，不均匀交联是产生微型珍珠项链状聚合物的关键。为实现不均匀交联反应，可采用滴加环氧氯丙烷到反应体系的方式。
本发明中的聚乙烯醇含大量可发生交联反应的羟基、平均分子量为10000至400000的水溶性分子。将上述聚合物的溶液在交联剂存在下反应制成具有互穿网状结构的高分子胶液。
微型珍珠项链状聚合物纤维是利用含大量羟基的水溶性聚合物如聚乙烯醇与环氧氯丙烷交联反应形成不均匀网状结构的水分散胶液。由于交联反应的随机性，分子间和分子内均可交联，产生的网状结构中包含或贯穿有其它(网状)结构体中的聚合物高分子链，从而形成具有互穿网络结构的(聚乙烯醇)交联聚合物胶液。互穿网络结构中三维网状结构体单元因尺寸大小和交联度的差异，从而形成微型珍珠项链状聚合物。该聚合物在拉丝过程中，由于动态剪切作用使聚合物首先形成线状，而后较大的交联网络克服拉伸应力而收缩，自动形成椭球型的珠及纤维交替的微型项链状纤维。纤维直径从1.2微米到15微米，珠径从5微米到500微米。珠径及纤维直径随聚合物浓度及交联度增加而加大。
本发明的微型珍珠项链状聚合物纤维对人体、动物及植物均无毒副作用。产物在土壤中通过微生物降解或水解为小分子化合物被吸收利用，对生态环境无不利影响。
本发明的微型珍珠项链状聚合物胶液拉丝后可自动形成微型珍珠项链状纤维。该纤维通过该聚合物在拉丝过程中先形成线状，而后自动转变成椭球型的珠和纤维交替的微型项链状纤维。该微型珍珠项链状纤维由于交联及互穿网络结构具有较高的强度，并表现出类似于珍珠的色泽。
附图说明
附图1为珠径5～20微米、纤维直径2～5微米的珍珠项链状纤维照片。
附图2为珠径200～400微米、纤维直径10～15微米的珍珠项链状纤维照片。
具体实施方式
实施例1
聚乙烯醇            3.0克
环氧氯丙烷          2.8克
氢氧化钾            2.1克
水                  92.1克
聚乙烯醇加水搅拌调制成悬浮液，95℃溶解；加入计算量的氢氧化钾溶液，在55℃搅拌条件下滴加环氧氯丙烷，保持55℃，冷凝回流、搅拌反应20小时得到微型珍珠项链状聚合物；拉丝可得到珠径5～20微米、纤维直径2～5微米的珍珠项链状纤维(图1所示)。
实施例2
聚乙烯醇                9克
环氧氯丙烷              4.5克
氢氧化钠                2.2克
水                84.3克
聚乙烯醇加水搅拌调制成悬浮液，99℃溶解；加入计算量的氢氧化钠溶液，在40℃搅拌条件下滴加环氧氯丙烷，恒温搅拌反应5小时得到微型珍珠项链状聚合物，拉丝可得到珠径200～400微米、纤维直径10～15微米的珍珠项链状纤维(图2所示)。
实施例3
聚乙烯醇            3.0克
淀粉                1.5克
环氧氯丙烷          2.5克
氢氧化钠            1.2克
水                  91.8克
聚乙烯醇加水搅拌调制成悬浮液，98℃溶解，淀粉和氢氧化钠溶液溶解后加至聚乙烯醇溶液中，在60℃搅拌条件下滴加环氧氯丙烷，保持60℃，冷凝回流、搅拌反应10小时得到微型珍珠项链状聚合物；拉丝可得到珠径50～100微米、纤维直径4～8微米的珍珠项链状纤维。
实施例4
聚乙烯醇            8.0克
海藻酸钠            1.0克
环氧氯丙烷          9.0克
氢氧化钠            4.5克
水                  77.5克
聚乙烯醇加水搅拌调制成悬浮液，99℃溶解，海藻酸钠和氢氧化钠溶液溶解后加至聚乙烯醇溶液中，在50℃搅拌条件下滴加环氧氯丙烷，保持50℃，冷凝回流、搅拌反应10小时得到微型珍珠项链状聚合物；拉丝可得到珠径200～500微米、纤维直径10～15微米的珍珠项链状纤维。

Claims (4)

1. 一种微型珍珠项链状聚合物纤维，其特征是：
(A)聚乙烯醇被环氧氯丙烷接枝交联，接枝交联程度为每100克聚乙烯醇与50～120克环氧氯丙烷反应；
(B)该纤维由聚乙烯醇与环氧氯丙烷交联形成具有互穿网络结构的微观不均匀聚合物胶液拉丝制备，形貌为椭球型的珠和纤维交替的微型项链状，纤维直径1.5～15微米，珠径5～500微米。
2. 一种制备权利要求1所述纤维的胶液，其组成及重量百分含量为：
聚乙烯醇      2～10
环氧氯丙烷    2～10
无机碱        1～5
水            余量
并且满足环氧氯丙烷与聚乙烯醇的重量比为0.5～1.2，还加入有重量不超过聚乙烯醇80％的淀粉、改性淀粉、海藻酸钠或水溶性纤维素醚。
3. 根据权利要求2所述的胶液，其中无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵。
4. 权利要求1所述的微型珍珠项链状聚合物纤维的制备方法，依次按照如下步骤进行：
(1)将聚乙烯醇与水加热溶解；
(2)在40～70℃搅拌下加入无机碱溶液，然后滴加环氧氯丙烷，使其非均匀地分布于聚合物溶液中，回流、搅拌反应1～20小时；
(3)过滤得到具有微型珍珠项链状结构的聚合物胶液；
(4)胶液拉丝后可自动形成微型珍珠项链状纤维。
CNB2005100963819A 2005-11-18 2005-11-18 一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法 Expired - Fee Related CN100415957C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100963819A CN100415957C (zh) 2005-11-18 2005-11-18 一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100963819A CN100415957C (zh) 2005-11-18 2005-11-18 一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1786303A CN1786303A (zh) 2006-06-14
CN100415957C true CN100415957C (zh) 2008-09-03

Family

ID=36783914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100963819A Expired - Fee Related CN100415957C (zh) 2005-11-18 2005-11-18 一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100415957C (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101186659B (zh) * 2007-11-12 2011-03-16 中北大学 一种醚化改性聚乙烯醇的合成方法
CN102560889B (zh) * 2012-01-05 2014-04-02 黑龙江大学 采用静电纺丝法制备纤维直径与珠链球径可控的珠链状pan基碳纤维电极材料的方法
CN106758514B (zh) * 2016-12-15 2018-12-28 陕西师范大学 一种纸质档案加固脱酸的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125270A (en) * 1980-03-06 1981-10-01 Kuraray Co Cement reinforcing fiber and manufacture
JPS61167011A (ja) * 1985-01-10 1986-07-28 Kuraray Co Ltd ポリビニルアルコ−ル系極細繊維およびその製造方法
CN1190104A (zh) * 1996-11-28 1998-08-12 可乐丽股份有限公司 聚乙烯醇水凝胶及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56125270A (en) * 1980-03-06 1981-10-01 Kuraray Co Cement reinforcing fiber and manufacture
JPS61167011A (ja) * 1985-01-10 1986-07-28 Kuraray Co Ltd ポリビニルアルコ−ル系極細繊維およびその製造方法
CN1190104A (zh) * 1996-11-28 1998-08-12 可乐丽股份有限公司 聚乙烯醇水凝胶及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Study on PVA Hydrogel Crosslinked by Epchlorohydrin. JIANG BO.Joumal of Applied polymer Science,Vol.46 . 1992
Study on PVA Hydrogel Crosslinked by Epchlorohydrin. JIANG BO.Joumal of Applied polymer Science,Vol.46 . 1992 *
化学交联PVA水凝胶中水的状态. 江波，陈埔，向明.高分子材料科学与工程，第1期. 1994
化学交联PVA水凝胶中水的状态. 江波，陈埔，向明.高分子材料科学与工程，第1期. 1994 *
聚乙烯醇（PVA）水凝胶研究进展. 韩颂军，杨荣杰.材料导报，第11卷第2期. 1997
聚乙烯醇（PVA）水凝胶研究进展. 韩颂军，杨荣杰.材料导报，第11卷第2期. 1997 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1786303A (zh) 2006-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Peter Applications and environmental aspects of chitin and chitosan
CN108602896A (zh) 改性羧甲基化纤维素纳米纤维分散液及其制造方法
CN100415957C (zh) 一种微型珍珠项链状聚合物纤维及其制备方法
CN109487546A (zh) 一种高效环保的阳离子纳纤化纤维素制备方法
Channab et al. Nanocellulose: Structure, modification, biodegradation and applications in agriculture as slow/controlled release fertilizer, superabsorbent, and crop protection: A review
JP3924612B2 (ja) 絹タンパク質とキトサンとの複合体およびその製造方法
CN102924635B (zh) 一种改性阳离子聚乙烯醇及其制备方法
CN107955189B (zh) 一种水凝胶的制备方法
CN108892793A (zh) 一种绿色可降解高阻隔高透明度纳米纤维素复合膜的制备方法
CN100494247C (zh) 一种聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备方法
CN110483810B (zh) 一种纳米纤维素抗菌水凝胶的制备方法
CN107754019A (zh) 一种基于桉木木质素改性羟基磷灰石/聚乙烯醇生物复合材料及制造方法
CN100543072C (zh) 有序壳聚糖交联膜及其制备方法
CN1120198C (zh) 甲壳素/纤维素共混膜或纤维材料及其制法和用途
CN114891239B (zh) 一种硼氮内配位硼酸酯水凝胶及其制备方法
CN109957118A (zh) 一种pH响应型生物质纳米复合水凝胶的构建方法
WO1985003648A1 (en) Capsules and process for their preparation
CN1528463A (zh) 可生物降解壳聚糖缓释材料
CN1563575A (zh) 抗菌纸的制备方法
CN1424441A (zh) 改性甲壳素－壳聚糖和粘胶纤维纺丝原液共混材料的制造工艺及制品
CN101177717A (zh) 一种新型皮革复鞣剂
KR102276069B1 (ko) 셀룰로스 나노섬유의 표면 기능화 방법
CN106832436A (zh) 一种聚丁内酰胺/壳聚糖共混物及其制备方法
CN113185641A (zh) 一种功能性纤维素基纳米粒子及其绿色制备方法和应用
CN105713139B (zh) 以羧甲基马铃薯淀粉和丙烯酰胺为原料制备高含钾量高吸水树脂的新工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080903

Termination date: 20101118