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1、亲水纤维新第一章：概述第二章：纤维亲水改性的研究第三章：超亲水性韧性聚乳酸纤维毡的制备第四章：亲水性纤维的应用目录一、概述亲水性纤维所制造的纺织品，能及时散发人体排出的水汽，使服用者感觉舒适，没有发闷、不透气的不良感受。天然纤维棉、麻、丝、毛均属于亲水性纤维，而合成纤维涤纶、腈纶、丙纶均为疏水性纤维；为了改进合成纤维服用材料的舒适性和卫生性，人们将涤纶、腈纶、锦纶(聚酰胺)、丙纶等合成纤维通过化学或物理改性制成亲水性纤维。1.1、概论聚丙烯腈纤维商品名为腈纶。腈纶有许多优良的性能，如手感柔软，防霉、防蛀，并有非常优越的耐光性、耐辐射性和耐腐蚀性，蓬松性和保暖性优于其他
2、合成纤维。但是腈纶的结构致密，缺少亲水基团，染色困难，固有的吸湿性差、回潮率低(标准状态下回潮率为1.7)、易起静电等不足之处制约了其应用的扩大，因此，研制亲水性的腈纶具有重要的现实意义。1.2、亲水性共聚丙烯腈纤维共聚丙烯腈，其研制方法为：以丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯为单体，以N-羟甲基丙烯酰胺为潜交联剂，溶液聚合后湿法纺丝成形，经后交联和碱性水解处理，制成具有三维网状结构特征的亲水性共聚丙烯腈纤维。图1水解前后试样的FT-IR谱图图1表明在2240cm-1附近的吸收峰与氰基-C≡N伸缩振动有关。容易看出，水解后2240cm-1附近的吸收峰基本消失，而与羧结构相关的32
3、74cm-1附近吸收峰加强，表明水解后纤维大分子中已含有强亲水性的羧酸结构。1.2.1、实验分析图2水解前后式样的SEM照片如图2所示，热交联后CPAN-C纤维表面比较平滑和致密，而水解后CPAN-H纤维则呈疏松多孔形态。因为CPAN-C纤维是部分交联结构，交联程度较好的部分在水解过程中不易被破坏，而交联程度较差以及未交联部分在水解过程中被破坏直至部分溶解。最终制备产物具有三维网状结构特征，吸水倍率达20倍且在吸水状态下仍能保持纤维形态的亲水性共聚丙烯腈纤维。1.2.2、结论1.3、接枝改性腈纶织物的研究实验者采用自制的亲水性单体对腈纶织物进行接枝共聚改性，提高了腈纶
4、织物的吸湿性。并采用正交试验法讨论了溶胀荆、乳化剂、引发剂等对腈纶织物亲水性效果的影响。1.3.1、实验方法将水、乳化剂、引发剂、溶胀剂、腈纶按原料配比投入反应釜中，达到反应温度后，恒温1h之后加入质量分数为2％的亲水性单体F，再恒温2h抽滤水洗，再用碳酸氢钠溶液水洗，室温搅拌0.5h，抽滤水洗烘干。1.3.2、正交实验1.3.3、结论采用自制酰胺类亲水性单体对腈纶织物进行接枝改性，最佳工艺条件为：NaSCN为0.8g/L、十二烷基苯磺酸钠为0.4g/L、BPO0.4g/L；腈纶织物的吸湿率从0.2％提高至5.0％，保水率从3％提高至13％。1.4、共聚丙烯腈/醋酸纤
5、维素复合亲水纤维的研究以丙烯腈(AN)、潜交联剂(HQ)、醋酸乙烯酯(VAc)为单体,氯酸钠为引发剂,采用水相沉淀聚合法制备含潜交联剂共聚丙烯腈(CPAN)。以适当比例将CPAN与醋酸纤维素(CA)共混,经湿法纺丝制得含潜交联剂的CPAN/CA复合纤维。该纤维经后交联处理、碱性水解,得到具有较强吸水、保水能力的CPAN/CA复合亲水纤雄。1.4.1、实验分析图为CPAN/CA复合纤维经过水解后的FTIR谱图。2242cm-1处-CN伸缩振动峰水解后相对减弱。3400cm-1左右处的宽吸收峰为-OH收缩振动产生。水解后CPAN/CA复合纤维在1640、1710处分别出现
6、羰基和酰胺基吸收峰,说明水解后复合纤维存在大量羧基、酰胺基等亲水基团。从图(a)、(b)可以看出,水解前纤维表面较光滑,而水解后纤维表面较粗糙并出现孔洞。图(c)、(d)分别为CPAN纤维和CPAN/CA复合纤维截面图。对比两种纤维水解前电镜照片,复合纤维存在大量直径为0.53~1.04μm的微孔,这些孔是由CPAN与CA不相容产生的。图(e)为CPAN/CA共混纤维水解后截面图,可观察到大量微孔存在,确实使得碱液能较容易进入复合纤维内部与共聚丙烯腈反应，增加亲水基团含量,以使纤维吸水得以提高。1.4.2、结论(1)在聚丙烯腈聚合体系中加入潜交联剂,制得含潜交联剂的共
7、聚丙烯腈,以共聚丙烯腈与醋酸纤维素按5:95，10:90共混，经纺丝、后交联及水解制得共聚丙烯腈/醋酸纤维素复合亲水纤维。(2)由于共聚丙烯腈及醋酸纤维素不相容发生相分离,在纤维中产生微孔，这些微孔的存在扩大了纤维内部贮水容积,提高了纤维吸水性能。(3)潜交联剂的加入赋予纤维交联结构,使得纤维在水解后仍能够保持其纤维形状,为纺织加工奠定了基础。(4)共聚丙烯腈/醋酸纤维素复合亲水纤维吸水率随着碱浓度、温度增加而增加,可达到20g水/g纤维。2.1、等电子体亲水改性丙纶等离子体又叫电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化
