水解工艺对腈纶吸湿性能的影响.pdf

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1、研究与开发齐QIL鲁U石P油ET化RO工CH，E20M1IC6A，L44T(E1C)H：N2O1LO—G2Y3水解工艺对腈纶吸湿性能的影响张勇，李留忠，郭卫东(中国石化齐鲁分公司研究院，山东淄博25540o)摘要：对制备吸湿腈纶的水解工艺进行了研究。结果表明，水解剂、水解温度、NaOH质量分数都对腈纶的吸湿性有影响。水解时间越长，水解温度越高，NaOH质量分数越大，腈纶的吸湿性越大，但其质量损失率也逐步增大。腈纶水解的适宜条件：氢氧化钠的质量分数20％，水解温度9O℃，水解时间6O一90rain。关键词：聚丙烯腈纤维吸湿性水解中图分类号：TQ342文献标识码：B文章

2、编号：1009—9859(2016)O1—0021-03纤维材料的吸湿性能是影响服装舒适性的重(2)配制好一定浓度的碱液，向盛有腈纶纤要因素。天然纤维由于含有大量亲水基团及缝维的锥形瓶中加入150g碱液。隙、孔洞，纤维吸湿性好，织物穿着舒适。常规聚(3)将锥形瓶置人一定温度的振荡水浴中，丙烯腈(PAN)纤维由于特殊的结构导致纤维的振荡速率为100r／rain，到指定水解时间后将锥形吸湿性很差，标准状态下回潮率仅为1％一2％，瓶取出，放置至恒温。因此，只有提高PAN纤维吸湿性才能保证其在服(4)用去离子水对腈纶纤维进行多次冲洗，装应用领域的广泛应用。为了克服腈纶吸湿率

3、低冲洗至洗液pH值为7，将腈纶纤维放入100。【=烘的缺陷，国内外采用了众多有效的改进措施，如采箱内进行烘干，烘干至恒重。用共聚接枝、共混纺丝、表面水解等方法¨』。在1．4测试方法这些方法中，表面水解是最简单、最容易实现的方称取(0．5±0．0100)g水解腈纶样品，放入法，因为无需对腈纶生产工艺做任何改动，仅对腈100oC烘箱内烘干20min，烘干后将腈纶纤维置纶表面进行水解，所以这一方法的可操作性比较入干燥器内干燥，30min后将腈纶纤维取出，称其强。本文研究了表面水解中不同水解剂、水解剂质量，记为，迅速放人湿度为80％～90％，温质量分数、水解温度及水解时间对

4、腈纶短纤维吸度为25℃的恒温恒湿装置内，进行吸湿性能测湿性能的影响。试，腈纶丝束在容器内的放置时间为16h，放置结束后取出腈纶丝束，测试其质量，记为，腈纶吸1试验部分湿率由[(一)／]×100％计算得出。1．1试验原料3．3dtex腈纶短纤维，工业级，中国石化齐鲁2结果与讨论分公司腈纶厂；NaOH、KOH，分析纯，国药集团化2．1不同水解温度对腈纶吸湿性的影响学试剂有限公司。成纤高聚物在玻璃化转变温度()附近区1．2试验设备域内，几乎所有的性能都发生急剧的变化，因为此SHZ一88数显水浴恒温振荡器，常州翔天试时大分子链段的活动性加剧。在两侧的温度验仪器厂；ZB101

5、型电热鼓风干燥箱，上海实验仪收稿日期：2015—12—25；修回日期：2016—01—12。器厂有限公司。恒温恒湿装置，自制。作者简介：张勇(1983一)，男，工程师。2005年毕业于北京1．3试验方法石油化工学院高分子材料与工程专业，现在中国石化齐鲁分(1)称取配方量的腈纶纤维，并将腈纶纤维公司研究院高分子工程研究所从事科研工作。电话：0533—放入250mL锥形瓶中。7586024。齐鲁石油化工·22·QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2016年第44卷范围内，通常可观察到3个确定的分子松弛过程，件。综合考虑吸湿率及质量损失率，优选的水解其中

6、松弛出现在以下，视为次级松弛过程，温度为90。称为玻璃态的转变过程。在玻璃态的转变过程2．2不同NaOH质量分数对腈纶吸湿性的影响中，聚丙烯腈纤维与碱反应时，一CN转变为一在NaOH的作用下，一方面腈纶的侧基极性CONH后，又进一步被水解成一COOH，此刻水基团一CN水解成一COOH及一CONH等亲水解反应最为激烈J。由于三元共聚的聚丙烯腈性基团；另一方面，纤维表面的蚀刻微孔结构，从纤维的为75—100℃，故初步确定水解温度为而提高纤维的吸湿性能。由文献知，碱液浓度8O一100oC。因此，本试验初步考察了水解温度太低会导致腈纶水解程度不够，浓度太高又会导为80℃、9

7、0℃时对腈纶吸湿性及质量损失率的致腈纶质量损失过大。因此，本试验初步考察了影响。结果见图1、图2。NaOH质量分数为10％、15％、20％时对腈纶吸湿性及质量损失率的影响。结果见图3、图4。图l不同水解温度对腈纶吸湿率的影响图3不同NaOH质量分数对腈纶吸湿率的影响l6l412瓣10水辎8藿42Ol02O304050607080901O0110120130水解时间／rain图2不同水解温度对腈纶质量的影响从图1及图2可以看出，在质量分数为15％图4不同NaOH质量分数对腈纶质量的影响的NaOH水溶液水解条件下，水解温度为80cc从图3及图4中可以看出，在水解温度