[发明专利]一种新的高选择性纤维的制备方法

说明书

技术领域本发明属于功能高分子材料领域。

背景技术自20世纪30年代中期离子交换树脂问世以来(Adams B A，Holmes EL)，纤维状功能材料的制备开发日益得到人们的重视，天然的或合成的纤维状材料应用于物质的分离和提纯，纤维状材料分无机功能纤维和有机功能纤维两大类，无机功能纤维是通过特定元素组分和工艺由无机或有机先驱体纤维制备而成，如活性碳纤维、极性纤维、非极性纤维等；有机功能纤维是通过天然或合成纤维上引进特定功能基团(有机官能团或特种微量元素)而制成，如离子交换纤维、鳌合纤维等。纤维状材料制备方法各异。比如：北京理工大学冯长根教授等(专利号CN01142191.6)通过半碳化、磺化或胺化等一系列化学反应，将特定的离子基团引入到聚乙烯醇合成纤维中制得阴、阳离子交换纤维，随后又研究出通过预辐照对聚丙烯纤维接枝苯乙烯，并经氯甲基化、胺化方法制得强碱性阴离子交换纤维(专利申请号200410037778.6)；北京服装学院周绍箕等(专利号CN98103455.1)由聚烯烃纤维在引发剂、交联剂存在下，与烯基苯聚合成离子交换纤维基体，再利用磺化剂，与基体反应生成强酸性离子交换纤维，或者利用阴离子导入剂胺化得到强碱性、弱碱性离子交换纤维，其特征在于先利用溶胀剂浸泡聚烯烃纤维，再浸渍烯基苯和交联剂，聚合反应时加有自由基保护剂，制造弱碱性离于交换纤维时使用伯胺或仲胺做阴离子导入剂，随后又进行改进研究出由天然纤维或化学纤维为原料纤维，在苯乙烯、二乙烯基苯、引发剂组成的接枝液作用下，制成接枝纤维，由接枝纤维经磺化制得含磺酸基的强酸性阳离子交换纤维，或者在催化剂存在的条件下，将接枝纤维导入氯甲基基团，再与多种有机胺反应，制成阴离子交换纤维(专利号CN200310101844.7和CN200310101843.2)；中山大学符若文等(专利号CN93106033.8)以水蒸汽代替以往使用的惰性气体作为保护气制备活性碳纤维的方法，以及曾汉民等(专利号CN00117568.8)，采用有机聚丙烯腈纤维化学改性的方法制备新型广谱抗菌功能纤维的方法，包括纤维在水合肼溶液中浸渍、氨基腙化结构化和碱性水解等过程；河南省科学院化学研究所原思国(专利号CN95116025.7)等提供了采用普通商品腈纶纤维、多乙烯多胺为原料的一种酸性气体吸附纤维及其制备方法，以及采用腈纶纤维与多乙烯多胺的多元醇溶液反应得中间产物，中间产物在羟胺水溶液或醇溶液中进行功能团改性而制得一种螯合功能纤维合成方法(专利号CN98119070.7)等。

然而，能够用于选择性吸附分离卷烟烟气焦油及其有害物质并保留香吃味成分的高选择性吸附分离纤维材料的制备方法尚未见报导。可见，本发明出的高选择性吸附分离卷烟烟气焦油及其有害物质并保留香吃味成分的高效选择性纤维材料的制备方法不仅对发展新型功能高分子材料具有积极意义，也对批量生产新型性能稳定、无污染的高效选择性吸附纤维材料具有现实意义。

发明内容本发明涉及采用洗涤、预引发、新型接枝液引发化学接枝聚合、过滤、淋洗过滤、干燥等等一系列化学及物理方法制备高选择性吸附分离纤维材料。该方法是将合成纤维通过有机溶剂洗涤、预引发、新型接枝液化学试剂引发、在一定的温度下接枝聚合在纤维中引入特定功能官能团或特定元素，然后经过过滤、淋洗过滤、干燥等一系列化学及物理方法使合成纤维成为具有高选择性吸附分离性能。由于经过接枝聚合液配方聚合反应过程和预引发处理工艺处理，该高选择性吸附分离纤维材料不仅选择性吸附物质能力强、吸附速度快、无污染，并且丝束质量稳定、开松性能良好、切割性能良好、抗静电性能优异、丝束结头少的一种性能优良的新型环保高选择性吸附分离纤维材料，同时该高选择性吸附分离纤维材料具有比表面积大、耐酸碱、耐水、耐有机溶剂、耐热、良好的机械性能等特征。本新的高选择性吸附分离纤维材料的制备方法的发明，便于该高选择性吸附分离纤维材料的工业化生产，具有生产工艺简单、成本低、生产周期短、无污染的特点。

本发明的高选择性吸附分离纤维材料的制备方法，包括洗涤、预引发、新型接枝液引发化学接枝聚合、过滤、淋洗过滤、干燥等合成工艺步骤，具体如下：

可选用原料：合成纤维原料(如聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维等，本发明实施例选纤度为1.0～8.4dtex的合成纤维原料聚丙烯纤维)；二乙烯苯(化学纯)；过氧化苯甲酰(化学纯)；偶氮二异丁腈(化学纯)；乙二醇(工业级)；甲苯(工业级)；丙烯酸(工业级)；甲基丙烯酸(工业级)；氯化钠(工业级)；乙醇(工业级)。

以聚丙烯纤维(POLYPROPYLENE FIBER，PP)为基体的高选择性吸附分离纤维材料的制备：