CN101392456A - 一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，包括：水溶性聚乙烯醇纤维在有机溶剂中经马来酸酐酯化，其中马来酸酐在有机溶剂中的重量百分浓度为5％－25％，酯化的时间为1－5小时、温度为50－90℃温度，进行碱处理，碱处理后的纤维在甲醇或乙醇中洗涤，在温度低于80℃的条件下干燥。本方法所得纤维能吸收大量的水而不溶解于水、与用纺丝法制备的聚乙烯醇纤维一样有在空气中存放不易吸潮结块、易于保存，可吸自身重量150倍以上的无离子水。

Description

一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法

技术领域

本发明属聚乙烯醇纤维改性的制备领域，特别是涉及一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法。

背景技术

超吸水纤维是继超吸水树脂而发展起来的特殊功能纤维。该种纤维能和超吸水树脂一样可吸收自身重量30—50倍的生理盐水或150倍以上的无离子水。这些水分能被保持在纤维内部，不能被挤压出来。超吸水纤维不仅有超吸水树脂的这种吸水、保水功能，而且由于纤维纤维的直径小，通常30μ左右，具有大的表面积，因而吸水速度比树脂更快；纤维具有大的长径比，它可以和其他纤维缠绕一起不易于散落；超吸水纤维使用方便，可和其他纤维混纺制成纺织品或和其他各类纤维一起制成非织造布；和其他纤维一起交织，制成的织物即使在吸水纤维含量较高时也非常柔软。

超吸水纤维有比超吸水树脂优越得多得性能，在工农业和日常生活中有比超吸水树脂有更多的用途，大有发展前途。

目前国内有关超吸水纤维及其制造的专利仅有中国纺织科学研究院公开号为CN1407147的专利，南通中银纤维制品有限公司的公开号为CN1664189的专利，中国石油化工股份有限公司和天津工业大学的公开号为CN1743517和CN1743542的专利。还未见聚乙烯醇类高吸水纤维。

CN1407147专利是以丙烯酸、丙烯酸钠等丙烯酸酯一起在水溶液中聚合得到共聚物水溶液；以聚乙烯醇水溶液为芯层或皮层，经皮-芯型复合喷丝板挤出、热空气干法纺丝和热交联得到超吸水纤维

CN1664189专利是用丙烯酸系原料单体和增韧材料加水一次性投料→加压，分段控制，共聚共混→脱单体脱泡→挤出喷丝→流***拉伸→固化成型→热交联处理→超吸水纤维。

CN1743517专利是用丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯等单体和潜交联剂一起聚合得共聚丙烯腈溶液，经湿法纺丝拉伸得共聚丙烯腈纤维，再经热交联，适当碱性水解和弱酸洗涤后，脱水，干燥制得

CN1743542是以丙烯酸系单体和聚乙烯醇、潜交联剂溶液一步聚合法直接制备共混聚合物溶液，经干法纺丝纺制纤维后热交联处理后制得。

日本有关聚乙烯醇高吸水纤维的专利有特開2004-293022的聚乙烯醇吸水纤维是聚乙烯醇溶解在DMSO溶剂中，用甲醇做凝固浴纺丝，再经架桥剂(交联剂)聚丙烯酸等后处理交联成吸水纤维。

特開平07-189023是聚乙烯醇溶解在水中，用常规凝固浴纺丝，再经磷酸、磷酸铵、硫酸铵、硫酸钛或有机架桥剂羟甲基化合物、环氧化合物，异氰酸基化合物、醛基化合物交联剂后处理而成。

我们在《一种超吸水聚乙烯醇纤维及其制造》专利申请中提供了一种用含交联剂的聚乙烯醇溶液，经干法纺丝，热处理得到聚乙烯醇超吸水纤维。

本发明是在我们高吸水改性PVA树脂的制取的基础上创造的。见《高吸水改性PVA的制取及性能》中国纺织大学学报1988年5期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，该方法制得的纤维能吸收大量的水而不溶解于水，和用纺丝法制备的聚乙烯醇纤维一样在空气中存放不易吸潮结块、易于保存。

本发明的一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，包括：

水溶性聚乙烯醇纤维在有机溶剂中经马来酸酐酯化，其中马来酸酐在有机溶剂中的重量百分浓度为5％-25％，酯化的时间为1-5小时、温度为50-90℃温度，进行碱处理，碱处理后的纤维在甲醇或乙醇中洗涤，在温度低于80℃的条件下干燥。

所述的水溶性聚乙烯醇纤维是低温水溶性的聚乙烯醇纤维。

所述的有机溶剂是二氧六环或乙酸丁酯。

所述的碱处理是在氢氧化钠的甲醇或乙醇溶液、氢氧化钾的甲醇或乙醇溶液中进行。

所述的氢氧化钠在甲醇或乙醇溶液中的重量百分浓度为0.5％-5％，处理时间为2-50分钟。

本发明的这种吸水纤维通过，马来酸酐的酯化接枝，在原有聚乙烯醇纤维内的分子链上引入羧基，以增加纤维的亲水性能，同时产生交联，这样比单一交联的聚乙烯醇纤维有更好的水中膨润性。

有益效果

(1)本发明所得的这种超吸水纤维，纤维能吸收大量的水而不溶解于水、与用纺丝法制造的聚乙烯醇纤维一样有在空气中存放不易吸潮结块、易于保存，可吸自身重量150倍以上的无离子水；

(2)本方法不需要纺丝这道工艺，无废水排放，溶剂可回收利用，容易以各种不同规模投入生产，生产设备简单，设备投资少，初期资金投入少。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

水溶性聚乙烯醇纤维(水溶温度80℃)，溶剂：乙酸丁酯，马来酸酐的乙酸丁酯的重量百分浓度为8％。反应温度80℃，时间3小时。

氢氧化钠的甲醇溶液，碱化处理。氢氧化钠在甲醇溶液中的重量百分浓度为0.5％，处理时间为50分钟。

以后用甲醇洗涤，在80℃温度下干燥，得到聚乙烯醇型超吸水纤维。

该纤维的无离子水吸收倍率达220倍，生理盐水的吸收倍率为45倍。

实施例2

水溶性聚乙烯醇纤维(水溶温度为室温，溶剂：二氧六环，马来酸酐的二氧六环的重量百分浓度为20％。反应温度60℃，时间2小时。

氢氧化钾的乙醇溶液，碱化处理。氢氧化钠在乙醇溶液中的重量百分浓度为1％，处理时间为30分钟。

以后用乙醇洗涤，在90℃温度下干燥，得到聚乙烯醇型超吸水纤维。

该纤维的无离子水吸收倍率达350倍，生理盐水的吸收倍率为54倍。

实施例3

水溶性聚乙烯醇纤维(水溶温度为70℃)，溶剂：乙酸丁酯，马来酸酐的乙酸丁酯的重量百分浓度为5％。反应温度90℃，时间5小时。

氢氧化钠的乙醇溶液，碱化处理。氢氧化钠在甲醇溶液中的重量百分浓度为5％，处理时间为2分钟。

以后用乙醇洗涤，在70℃温度下干燥，得到聚乙烯醇型超吸水纤维。

该纤维的无离子水吸收倍率达160倍，生理盐水的吸收倍率为35倍。

实施例4

水溶性聚乙烯醇纤维(水溶温度为室温)，溶剂：二氧六环，马来酸酐的二氧六环的重量百分浓度为12％。反应温度75℃，时间1小时。

氢氧化钠的甲醇溶液，碱化处理。氢氧化钠在甲醇溶液中的重量百分浓度为2.5％，处理时间为10分钟。

以后用甲醇洗涤，在70℃温度下干燥，得到聚乙烯醇型超吸水纤维。

该纤维的无离子水吸收倍率达320倍，生理盐水的吸收倍率为58倍。

Claims (4)

1.一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，包括：

水溶性聚乙烯醇纤维在有机溶剂中经马来酸酐酯化，其中马来酸酐在有机溶剂中的重量百分浓度为5％-25％，酯化的时间为1-5小时、温度为50-90℃温度，进行碱处理，碱处理后的纤维在甲醇或乙醇中洗涤，在温度低于80℃的条件下干燥。

2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，其特征在于：所述的水溶性聚乙烯醇纤维是低温水溶性的聚乙烯醇纤维。

3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，其特征在于：所述的有机溶剂是二氧六环或乙酸丁酯。

4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇纤维改性制备超吸水纤维的方法，其特征在于：所述的碱处理是在氢氧化钠的甲醇或乙醇溶液、氢氧化钾的甲醇或乙醇溶液中进行，氢氧化钠在甲醇或乙醇溶液中的重量百分浓度为0.5％-5％，处理时间为2-50分钟。