[发明专利]一种改性聚丙烯纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维制备技术，具体为一种具有吸附有机液体功能的改性聚丙烯纤维的制造方法。该制造方法同时利用了原位反应增容和熔融纺丝方法。

背景技术

现代社会中，人类对石油的依赖度愈来愈高，但伴随着石油的开采、炼制、贮运和使用，各种含石油制品等油性有机液体的废水、废液已经严重影响了生态环境，特别是因石油化工企业有机化合物泄溢等对环境产生的危害已引起人们高度重视，2010年美国墨西哥湾和中国大连发生的严重漏油事件，给相关水域带来了灾难性的破坏，也给漏油的处理技术和材料提出了严峻的挑战，传统的吸油材料已不能满足废油回收和环境治理的要求，研究和开发新型高性能吸油材料势在必行。

    聚丙烯纤维（商品名丙纶），由于其具有密度小、熔点低、强力高、耐酸碱等特点，而且与涤纶、腈纶相比，具有原料生产和纺丝过程简单、工艺路线短、原料和综合能耗低、成本低廉、无污染和应用广泛等优点，已成为世界公认的四大合成纤维之一，特别是高分子合成技术以及熔喷技术飞速发展后，聚丙烯熔喷非织造布已被大量用于吸附处理泄漏有机液体，聚丙烯熔喷非织造布具有良好的吸附有机液体性能，可吸收自重十余倍的泄漏有机液体，但由于其主要依靠纤维间的空隙来吸附有机液体，属于物理吸附过程，因此存在握持有机液体能力差，在外力作用下易再次漏油等缺点，故其应用受到了限制。此外，近年来，世界化纤纺织市场上主要发展具有特殊功能和高附加值的高新技术纤维，如化纤产品向功能化方向发展，这样在国际原油价格提升、新产品开发不够，高新技术支持不足等因素共同作用下，近几年聚丙烯国内市场出现萎缩，因此，开发功能化聚丙烯纤维具有重要意义。

甲基丙烯酸酯系聚合物对极性和非极性油性有机液体具有特殊的吸附作用，在分析化学和环境保护领域已被用于吸附分离处于水相中的油性有机液体，目前采用自由基或官能团交联等制备粒状聚甲基丙烯酸酯系本征高吸油树脂的研究已取得较大进展，其通过大分子链上亲油基与有机液体的溶剂化作用而吸收有机液体，吸收的有机液体被握持在三维网状交联结构中，因此，其具有吸附倍率高、有机液体水选择性好、握持有机液体分子能力强等特点，在环保、农业、工业等领域得到广泛应用，但是目前对聚甲基丙烯酸酯系吸油材料的研究多集中于粒状树脂方面，形状的局限性已经限制了其在某些领域的应用。与粒状树脂相比，改性聚丙烯纤维具有自身的优势：①可吸附油性有机液体如甲苯、三氯甲烷、三氯乙烯等；②纤细、柔软、比表面积大、吸附速率快、回收处理方便、可根据需要通过纺织或非织造加工制成各种形态的制品等；②调整制备工艺，可纺制具有不同超分子结构（如纤维轴向大分子取向度、纤维大分子侧基的序态分布）和形态结构（如赋予纤维特殊的微孔结构）的纤维，在保障纤维具有较好力学性能基础上，可有效增大纤维的吸附面积，因此，改性聚丙烯纤维的应用领域可被大大拓宽，可在有机液体污染治理等领域发挥更为积极的作用。