[发明专利]一种抗静电高强度聚丙烯腈纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗静电高强度聚丙烯腈纤维及其制备方法，涉及纤维改性技术领域。本发明在制备抗静电高强度聚丙烯腈纤维时，将静电纺丝并辐照交联制得的聚丙烯腈纤维基体水解后引入磷酸化聚乙烯醇，再包覆聚(3‑噻吩乙酸)水凝胶，最后进行冷冻干燥制得；在静电纺丝液中加入酚化木质素，增强聚丙烯腈纤维拉伸强度；磷酸化聚乙烯醇能够在聚丙烯腈纤维表面成膜，增强聚丙烯腈纤维的拉伸强度，聚(3‑噻吩乙酸)水凝胶包覆在聚丙烯腈纤维表面，增强了纤维透气性，再进行冷冻干燥，使得纤维具备抗静电性并增强透气性。

技术领域

本发明涉及纤维改性技术领域，具体为一种抗静电高强度聚丙烯腈纤维及其制备方法。

背景技术

聚丙烯腈是由丙烯腈单体聚合而成的高分子聚合物，聚丙烯腈纤维是指通过聚丙烯腈或者含量在85％以上的丙烯腈与其他一种或两种单体聚合的聚合物，进行纺制而成的一种合成纤维，又称为腈纶，具有蓬松性好、保暖性好、手感柔软、防蛀、防霉等优越性能，广泛应用于混纺或纯纺；

但其吸湿差、容易产生静电，穿着有闷热不舒适感，作为三大纶之一的聚丙烯腈纤维在服用领域应用极其广泛，而其极强的静电也是生产商和用户困扰已久的问题，因此，本发明研究制备了一种强度高、抗静电且透气性好的聚丙烯腈纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗静电高强度聚丙烯腈纤维及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种抗静电高强度聚丙烯腈纤维，所述抗静电高强度聚丙烯腈纤维是将静电纺丝并辐照交联制得的聚丙烯腈纤维基体水解后引入磷酸化聚乙烯醇，再包覆聚(3-噻吩乙酸)水凝胶，最后进行冷冻干燥制得。

优选的，所述聚丙烯腈纤维基体是在静电纺丝液中酚化木质素，再进行静电纺丝，最后进行辐照制得。

优选的，所述磷酸化聚乙烯醇是聚乙烯醇经过磷酸酯化制得。

优选的，所述聚(3-噻吩乙酸)水凝胶是由聚(3-噻吩乙酸)与甘氨酸制得。

优选的，所述一种抗静电高强度聚丙烯腈纤维的制备方法，包括以下具体步骤：

(1)将偶氮二异丁腈、二甲基亚砜、丙烯腈、酚化木质素、衣康酸和甲基丙烯酸甲酯按质量比1:70:90:5:1:2～3:80:100:10:3:5混合，在55～65℃下，以20～50rpm的速率搅拌聚合反应20～40h，脱单脱泡后，制得聚丙烯腈纺丝液制得静电纺丝液；

(2)将静电纺丝液进行静电纺丝，再在空气中进行γ射线辐照，辐照剂量为150～180KGy，辐照时间为40～60h，制得聚丙烯腈纤维基体；

(3)将聚丙烯腈纤维基体浸没在质量分数为10～20％的氢氧化钠溶液中，调节温度至50～80℃，水解5～20min，捞出并用去离子水洗涤5～8次，在70～80℃下真空干燥至恒重，制得水解聚丙烯腈纤维；

(4)将水解聚丙烯腈纤维分散在水解聚丙烯腈纤维质量20～40倍的去离子水中，加入水解聚丙烯腈纤维质量0.35～0.55倍的磷酸化聚乙烯醇，在20～50rpm下搅拌并升温至70～90℃，以3～5ml/min的速率滴加水解聚丙烯腈纤维质量0.05～0.1倍质量分数为3～5％的盐酸，继续搅拌反应12～18h，捞出并用去离子水洗涤3～5次，并置于70～80℃干燥箱中干燥至恒重，制得聚丙烯腈纤维坯料；

(5)将聚丙烯腈纤维坯料浸没在聚丙烯腈纤维坯料质量4～6倍的聚(3-噻吩乙酸)水凝胶中，加热至50～60℃，在50～100rpm下搅拌反应18～22h，捞出并用去离子水洗涤3～5次，最后转移至冷冻干燥机中，于-50～-60℃、10～20Pa下干燥8～10h，制得抗静电高强度聚丙烯腈纤维。