CN109137503A - 螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法 - Google Patents

螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109137503A
CN109137503A CN201810871623.4A CN201810871623A CN109137503A CN 109137503 A CN109137503 A CN 109137503A CN 201810871623 A CN201810871623 A CN 201810871623A CN 109137503 A CN109137503 A CN 109137503A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
fibre
amino
fiber
polyacrylonitrile fibre
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.)
Pending
Application number
CN201810871623.4A
Other languages
English (en)
Inventor
高道林
张楠
王立超
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.)
Zhejiang LANBO New Material Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Zhejiang Feibo New Materials Technology Co Ltd
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 Zhejiang Feibo New Materials Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Feibo New Materials Technology Co Ltd
Priority to CN201810871623.4A priority Critical patent/CN109137503A/zh
Publication of CN109137503A publication Critical patent/CN109137503A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/325Amines
    • D06M13/332Di- or polyamines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/38Oxides or hydroxides of elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/73Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
    • D06M11/75Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with phosgene; with compounds containing both carbon and sulfur, e.g. thiophosgene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/18Synthetic fibres consisting of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/26Polymers or copolymers of unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof
    • D06M2101/28Acrylonitrile; Methacrylonitrile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明涉及螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法,该技术是为了满足不同工业和市场应用需要达到更高纯的化学成分的需求而产生的。该功能化螯合聚丙烯腈纤维材料可用来从产品、工艺过程和废液中去除有机和无机化合物,气体净化与分离,阳离子和阴离子交换剂,金属层析材料,固相净化或提取材料,生物分子固定材料,固相合成材料和色谱材料等。本发明具有工艺流程简单、操作方便、效果稳定,投资少,材料可再生循环使用等优点。

Description

螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,尤其涉及螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法。
背景技术
对常见的合成纤维或天然纤维进行功能化改性,使之既能保持纤维原有的特点与优点,又具备各种特殊的性能与用途,这一领域的研究近年来日益受到人们的关注。化学改性是对纤维进行功能化的重要手段,利用纤维表面所带有的化学基团,通过与特定的分子或离子发生化学反应,使纤维表面引入特定的官能基团,从而使纤维具备特定的化学属性,如去除有机和无机化合物,气体净化与分离,阳离子和阴离子交换剂,金属层析材料,固相净化或提取材料,生物分子固定材料,固相合成材料和色谱材料等新功能。
中国专利CN200910228776.8“一种含羧基和季氨基的离子交换纤维的制备方法”,将聚丙烯纤维在丙烯酸水溶液中用60Co γ-射线辐射,获得接枝丙烯酸的聚丙烯接枝纤维,然后再在甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的溶液中进行紫外辐照,获得同时含有羧基和季氨基团的纤维材料。中国专利CN01142191“一种制备功能性离子交换纤维的新方法”,提出了用聚乙烯醇纤维先在脱水剂中预处理,再在高温下进行半碳化,后经酯化、浓硫酸磺化制备出一种功能性阳离子交换纤维。中国专利CN02129051.2“一种螯合功能纤维及合成方法”,将聚丙烯腈纤维依次经过水解、引入金属离子“桥”、涂敷聚乙烯亚胺、化学交联和转型,得到具有良好吸附功能的螯合纤维材料。
本专利发明提出了以商品化的聚丙烯腈纤维为原材料,通过第一步引入胺源:将一定体积的氨基化合物(或加入一定量的去离子水),投入反应釜中,搅拌均匀后加入一定量的聚丙烯腈纤维,原材料聚丙烯腈纤维的质量:氨基化合物的质量=1:3~1:50,反应温度为50~140℃,反应时间为1~20 h,反应结束后取出纤维,用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重;第二步胺化反应:将一定量的氨基纤维放入0.1-1 mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀12 h后加入二硫化碳,然后在50℃条件下反应36 h,所得产物经甲苯、乙醇等反复洗涤至无二硫化碳气味后,再用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重,得到新型螯合聚丙烯腈纤维材料。本发明工艺简单,易于控制,操作可靠性高,效果稳定,投资少,材料可再生循环使用等优点。
综合现有技术,通过化学试剂直接改性纤维的合成方法报道较少。本发明采用特定的化学工艺改性聚丙烯腈纤维为基体材料,通过简单的反应使大分子在纤维上达到可观的接枝量和达到特定的功能化效果,目前尚未见有相同的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一类新型螯合聚丙烯腈纤维材料,又在于提供一种原料易得、操作简单、环境友好的功能化合成方法。本发明大大的提高了大分子官能团的接枝量,不仅保持纤维原有的特点与优点,又具备各种特殊的性能与用途,极大的提高了纤维的功能特性和应用范围,使其具备去除有机和无机化合物,气体净化与分离,阳离子和阴离子交换剂,金属层析材料,固相净化或提取材料,生物分子固定材料,固相合成材料和色谱材料等新属性。
本发明的技术方案是:一种螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法,主要包括以下步骤:
(1)制备胺源:将一定体积的氨基化合物(或加入一定量的去离子水),投入反应釜中,搅拌均匀后加入一定量的聚丙烯腈纤维,原材料聚丙烯腈纤维的质量:氨基化合物的质量=1:3~1:50,反应温度为50~140℃,反应时间为1~20 h,反应结束后取出纤维,用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重,得到含氨基纤维材料;
(2)胺化反应:将一定量的氨基纤维放入0.1-1 mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀12 h后加入二硫化碳,然后在50℃条件下反应36 h,所得产物经甲苯、乙醇等反复洗涤至无二硫化碳气味后,再用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重。
本发明的优点和积极效果是:
1、本发明采用聚丙烯腈纤维材料作为基体材料,改良传统的聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维等只能采用辐射发接枝的工艺,创新采用直接化学改性法;
2、本发明采用一步法引入胺源工艺,通过纯溶剂法或加入少量去离子水工艺,使剩余的胺源可以循环使用,既节约了反应原料,又避免溶剂浪费,破坏环境;
3、本发明中胺化反应结束后的洗涤有机溶剂,可以反复循环利用,未反应的原料可以分离提取,避免了环境污染,无三废产生;
4、本发明选用的原料丰富,价格低廉,本发明工艺简单,易于控制,操作可靠性强,使用范围较广。
附图说明
图1为本发明功能化改性聚丙烯腈纤维的化学反应(片段)示意路线图。
具体实施方式
实施例1
将600 mL二乙烯溶剂直接放入反应瓶里,搅拌均匀后,加入15 g聚丙烯腈纤维,在105℃下搅拌均匀反应4 h。反应结束后,冷却取出纤维,用70℃去离子水洗涤至中性,得到淡黄色含氨基纤维材料。将10 g含氨基纤维材料放入600 mL 0.25 mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀12 h,加入400 mL二硫化碳,然后在50℃条件下反应36 h,所得产物经乙醇等反复洗涤至无二硫化碳气味后,再用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重。
实施例2
将750 mL二乙烯三胺溶剂直接放入反应瓶里,搅拌均匀后,加入15 g聚丙烯腈纤维,在115℃下搅拌均匀反应3.5 h。反应结束后,冷却取出纤维,用70℃去离子水洗涤至中性,得到淡黄色含氨基纤维材料。将5 g含氨基纤维材料放入300 mL 0.25 mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀12 h,加入250 mL二硫化碳,然后在50℃条件下反应36 h,所得产物经乙醇等反复洗涤至无二硫化碳气味后,再用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重。
实施例3
将750 mL多乙烯多胺溶剂直接放入反应瓶里,搅拌均匀后,加入15 g聚丙烯腈纤维,在110℃下搅拌均匀反应3 h。反应结束后,冷却取出纤维,用70℃去离子水洗涤至中性,得到淡黄色含氨基纤维材料。将5 g含氨基纤维材料放入150 mL 0.25 mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀12 h,然后加入150 mL丙醇,再加入400 mL二硫化碳,然后在50℃条件下反应36 h,所得产物经乙醇等反复洗涤至无二硫化碳气味后,再用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重。
以上三种技术配方显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,以上实施例和说明书中描述的只说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书以及等效物界定。

Claims (5)

1.螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法,主要包括以下步骤:
(1)制备胺源:以聚丙烯腈纤维为原材料纤维,通过纤维与氨基化合物的化学反应引入胺源,得到含氨基纤维材料;
(2)胺化反应:在强碱性条件下,加入二硫化碳与步骤(1)中得到的含氨基纤维材料进行反应,反应后用清水洗涤干净得到目标产物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的氨基化合物为:乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺等中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的制备胺源的反应条件为:将一定体积的氨基化合物(或加入一定量的去离子水),投入反应釜中,搅拌均匀后加入一定量的聚丙烯腈纤维,原材料聚丙烯腈纤维的质量:氨基化合物的质量=1:3~1:50,反应温度为50~140℃,反应时间为1~20 h,反应结束后取出纤维,用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的胺化反应条件为:将一定量的氨基纤维放入0.1-1 mol/L的氢氧化钠溶液中溶胀12 h后加入二硫化碳,然后在50℃条件下反应36 h,所得产物经甲苯、乙醇等反复洗涤至无二硫化碳气味后,再用去离子水洗涤,在50~80℃温度下烘干至恒重。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的原材料聚丙烯腈纤维为长度为1~10cm,纤度为1~5 dtex,纤维分子结构中含有90%以上的丙烯腈单元的商品纤维或腈纶织物。
CN201810871623.4A 2018-08-02 2018-08-02 螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法 Pending CN109137503A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810871623.4A CN109137503A (zh) 2018-08-02 2018-08-02 螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810871623.4A CN109137503A (zh) 2018-08-02 2018-08-02 螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109137503A true CN109137503A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64798655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810871623.4A Pending CN109137503A (zh) 2018-08-02 2018-08-02 螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109137503A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110952321A (zh) * 2019-10-22 2020-04-03 深圳市金纤环保材料有限公司 一种阻垢纤维材料的制备方法
CN111851063A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 浙江工商大学 聚丙烯腈基-二乙烯三胺显色纤维及其合成方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102978913A (zh) * 2012-12-07 2013-03-20 河南省科学院化学研究所有限公司 一种巯基腈纶纤维材料及其合成方法
CN104452282A (zh) * 2014-11-10 2015-03-25 天津大学 一种Ag离子专用显色功能纤维及其制备方法
CN104562705A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 河南省科学院化学研究所有限公司 大分子功能化的纤维材料及其合成方法
CN107780198A (zh) * 2017-11-21 2018-03-09 陕西盛迈石油有限公司 微波辅助制备螯合纤维的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102978913A (zh) * 2012-12-07 2013-03-20 河南省科学院化学研究所有限公司 一种巯基腈纶纤维材料及其合成方法
CN104452282A (zh) * 2014-11-10 2015-03-25 天津大学 一种Ag离子专用显色功能纤维及其制备方法
CN104562705A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 河南省科学院化学研究所有限公司 大分子功能化的纤维材料及其合成方法
CN107780198A (zh) * 2017-11-21 2018-03-09 陕西盛迈石油有限公司 微波辅助制备螯合纤维的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李一等: "多功能基离子交换纤维的合成及其对贵金属吸附性能研究", 《冶金分析》, vol. 22, no. 5, pages 1 - 5 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110952321A (zh) * 2019-10-22 2020-04-03 深圳市金纤环保材料有限公司 一种阻垢纤维材料的制备方法
CN111851063A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 浙江工商大学 聚丙烯腈基-二乙烯三胺显色纤维及其合成方法和应用
CN111851063B (zh) * 2020-06-19 2022-11-29 浙江工商大学 聚丙烯腈基-二乙烯三胺显色纤维及其合成方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102720057B (zh) 含有季铵基的纤维材料及其合成方法
CN107389641B (zh) 一种基于免疫痕迹法检测古代泥化丝织品的方法
CN101759808B (zh) 一种多胺改性多孔淀粉的制备方法
CN102600805B (zh) 一种改性胶原纤维吸附材料的制备方法
CN109137506A (zh) 新型聚丙烯腈纤维材料的制备方法
CN105080505B (zh) 一种桔皮、橙皮、柚皮的综合利用方法
CN109137503A (zh) 螯合聚丙烯腈纤维材料的制备方法
CN108084120B (zh) 用于制备5-羟甲基糠醛的酸碱双功能固体催化剂及其制备方法和应用
CN101177458A (zh) 一种阳离子淀粉合成方法
CN103012747A (zh) 可降解混合多胺类环氧树脂固化剂、制备及其复合材料回收
CN105195110A (zh) 一种胺修饰的纤维膜状吸附材料及其制备方法
CN103572594A (zh) 一种含氟烷基季铵盐的抗菌剂、制备方法及其应用
CN103191780A (zh) 一种苯催化氧化合成苯酚的功能化氮化碳光催化剂
CN105350345A (zh) 活性染料的离子液体染色方法
CN104761554A (zh) 一种离子化合物溶液的制备方法及其应用
CN105860077A (zh) 一种聚苯硫醚基吸附分离树脂的制备方法
CN104927064A (zh) 一种基于超支化聚胺-酯的高分子染料的制备方法
CN108484984A (zh) 一种高强度纤维素基复合薄膜的制备方法
CN102515104B (zh) 一种有机溶剂中四氯化硅水解制备氯化氢和二氧化硅的方法
CN101805275A (zh) 一种甲代烯丙基磺酸钠的合成方法
CN103539865B (zh) 一种甲壳素/壳聚糖硫酸酯的简便合成工艺
JPH115004A (ja) 高分子凝集剤及びその製造方法、これを用いた水処理方法
CN109847798A (zh) 一种固体型离子液体催化剂的制备方法
CN102580684A (zh) 胶原纤维氨基化改性吸附剂及其制备方法
CN102277730A (zh) 聚苯硫醚基强酸离子交换纤维的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210728

Address after: 315611 No. 658, Taoyuan North Road, Taoyuan Street, Ninghai County, Ningbo City, Zhejiang Province

Applicant after: Zhejiang LANBO New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 312369 Xie Tang Zhen Dong Zha Cun (formerly Dong Qian Cun), Shangyu District, Shaoxing City, Zhejiang Province

Applicant before: ZHEJIANG FEIBO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination