CN1029634C - 力化学方法制备改性维纶 - Google Patents

Abstract

力化学方法制备改性维纶纤维，原液是以聚乙烯醇水溶液、丙烯腈和腈纶用共聚单体加入超声波反应器或胶体磨中反应，本系统中不需加入引发剂、乳化剂和有机溶剂等添加剂，也无丙烯腈均聚物生成，制得的嵌段共聚物是稳定的水相分散液，经蒸出未反应的单体后，加入聚乙烯醇增稠或者将水相分散液浓缩至16-22%含固量。可用湿法纺丝成纤，它具有很好的阳离子染料的可染性，回弹性大为提高，是综合性能优良的毛型纤维。

Description

本发明属于维纶纤维制备领域。可以提高维纶纤维的染色性和回弹性，具有综合性能优良的毛型纤维。

维纶纤维具有强力高、耐磨的优点，但染色性和回弹性不佳，限制了它的使用范围，特别是衣着方面的使用。为了改进染色性能，人们曾通过共混、接枝等方法力图得到解决，近年来有人作了纺前染色工作，将纺丝原液中混入色料，原液着色后进行有色纺丝，但其色泽单一，不宜于染整各种花色。日本专利（J.P7019409）报导，将8份聚乙烯醇与15份明胶共混纺丝，可得到3.2克/袋强力的纤维，对刚果红染色可达76.0%，空白样为21.2%，这种方法制出的纤维耗费大量来自生物资源制得的明胶，纤维强度偏低，使用范围也受到限制;日本专利（J.P2010796）报导，在70℃的氮气份下，聚乙烯醇纤维与甲基丙烯酸甲酯，乙酯于甲醇-水混合溶剂中接枝15分钟，随后又于80℃下与苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸接枝2小时，纤维对阳离子染料的可染性有一定的改进。但这种方法工艺繁杂，同时反应中又生成不需要的游离聚合物，浪费了大量单体，成本高而没有工业价值。日本专利（J.P82-25411）报导，以18%聚乙烯醇水溶液144克，组成为2.5∶97.5的乙烯基磺酸钠-乙烯基共聚物6克，6%聚氯乙烯乳液667克，以及18%的锡酸水溶液45克共混纺丝，95℃硫酸钠水钠水溶液中拉伸，70℃用6%甲醛水溶液中缩醛化60分钟，可得到阳离子染料的可染性纤维。这种方法中使用大量的聚氯乙烯乳液，运输和使用要谨慎小心，要求纺丝计量泵要有特殊的结构形式，锡酸用量大，成本高，亦未见工业化生产。

本发明的任务是针对上述方法制备改性维纶之不足，提供一种以力化学方法制备改性维纶，这种改性维纶具有很好的阳离子染料的可染性，色谱齐全，色泽艳丽，回弹性大为提高，是一种综合性能优良的毛型纤维。

本发明提供的力化学方法制备改性维纶（或称维腈纶）所用起始原料的配方组分（按重量计）为：

聚乙烯醇（1-10%）    1000-5000份

丙烯腈    60-300份

腈纶用第二单体（可用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等一种或一种以上的混合物）    0-30份

腈纶用第三单体（可用丙烯磺酸钠、苯乙烯碳酸钠、甲基丙烯磺酸钠等一种或一种以上的混合物）    1-10份

最佳配方组分（按重量计）为：

聚乙烯醇（2%水溶液）    1000份，

丙烯腈    80份，

腈纶用第二单体    10份，

腈纶用第三单体    2份。

按上述配方组分称量，将聚乙烯醇水溶液、丙烯腈、腈纶用第二单体（甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等或/和腈纶用第三单体（丙烯磺酸钠、苯乙烯碳酸钠、甲基丙烯磺酸钠等）加入超声波（0.8-30KHz）反应器或者将上述组分加入胶体磨（3000转/分以上）作用下进行改性维纶原液的制备，反应温度为0-60℃，反应时间为20-250分钟。制得的嵌段共聚物为稳定的水相分散液，经蒸出未反应的单体后，加入聚乙烯醇（纤维级）增稠或者将所得的水相分散液浓缩至含固量为16-22%，按维纶湿法纺丝工艺成纤及后处理，改性纤维为白色，可以用色谱齐全的阳离子染料染色、印花。当纤维组成中磺酸盐含量为0.5%以上，染色性更佳。当丙烯腈含量在50%以上，回弹性大为提高，如3%定伸长弹性回复达90%以上，是一种综合性能优良的毛型纤维。

本发明的优点在于：

1.聚乙烯醇、丙烯腈及其他单体在超声波或胶体磨中进行嵌段共聚合作用，不需加入引发剂，乳化剂和有机溶剂等添加剂，反应中无丙烯腈均聚物生成，共聚物杂质少，水相分散液稳定，未反应的单体可用简单方法蒸出回收使用，无公害和污染。

2.改性纤维为白色，可以用色谱齐全的阳离子染料染色、印花，色泽艳丽，并具有近似羊毛的回弹性，是现有维纶和改性维纶纤维所不及的。

3.力化学方法制备改性维纶的工艺简单，操作方便，可用原维纶生产的工艺设备生产改性维纶纤维，耗费少，成本低，有显著的经济效益。

实施例：

1.将2%聚乙烯醇水溶液1000克，丙烯腈80克，丙烯磺酸钠2克，加入超声波（18-22KHz）反应器中，于25℃温度下反应40分钟，蒸出未反应的单体后，获得嵌段共聚物为白色水相分散液，共聚物收率112%，补加聚乙烯醇（纺丝级）增稠至含固量为18%，用维纶湿法纺丝制得改性维纶纤维。强力为6克/袋。断裂伸长15%，对阳离子染料着色性很好，色泽艳丽，远高于通常的维纶，与腈纶相似。

2.将2%聚乙烯醇水溶液1000克，丙烯腈80克，丙烯酸甲酯10克，丙烯磺酸钠2克，加入胶体磨反应器中，在8000转/分的强力搅拌下，于温度40℃反应120分钟，经蒸出未反应单体后，获得的嵌段共聚物中丙烯腈含量达35%以上，用维纶湿法纺丝制得改性维纶纤维，其强力、染色性及断裂伸长与实施例1相近似。

3.将2%聚乙烯醇水溶液1000克，丙烯腈100克，丙烯酸甲酯10克，丙烯磺酸钠3克，加入超声波（18-22KHz）反应器中，于25℃反应100分钟，蒸出未反应的单体后，获得嵌段共聚物为白色水相分散液，再将分散液浓缩至18%含固量，用维纶湿法纺丝制得改性维纶纤维，3%定伸长弹性回复率达85%，其染色性能与实施例1相近似。

Claims (5)

1、一种力化学方法制备改性维纶纤维其特征在于：

(1)将聚乙烯醇水溶液、丙烯腈、腈纶用第二单体和腈纶用第三单体按配方组分加入超声波(0.8-30KHz)反应器或胶体磨(3000转/分以上)作用下进行改性维纶原料的制备，反应温度为0-60℃，反应时间为20-250分钟，

(2)制得的嵌段共聚物为稳定的水相分散液，经蒸出未反应的单体，加入聚乙烯醇(纤维级)增稠或者将所得的水相分散液浓缩至含固量为16-22%，按维纶浧法工艺纺丝成纤及后处理。

2、按照权利要求1所述力化学方法制备改性维纶其特征在于该方法所用起始原料的配方组分（按重量计）为：

聚乙烯醇（1-4%水溶液）  1000-3000份，

丙烯腈  60-300份，

腈纶用第二单体  0-30份，

腈纶用第三单体  1-10份。

3、按照权利要求1、2所述力化学方法制备改性维纶的起始原料其特征在于该原料的最佳配方组分（按重量计）为：

聚乙烯醇（2%水溶液）  1000份，

丙烯腈  80份，

腈纶用第二单体  10份，

腈纶用第三单体  2份。

4、按照权利要求1、2所述力化学方法制备改性维纶的起始原料其特征在于该原料中的腈纶用第二单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯。

5、按照权利要求1、2所述力化学方法制备改性维纶的起始原料其特征在于该原料中腈纶用第三单体为丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯碳酸钠。