代國(guó)亮,肖 紅,施楣梧,
(1.東華大學(xué)紡織學(xué)院,上海 201620;2.總后勤部軍需裝備研究所,北京 100082)
滌綸(PET纖維)是目前工業(yè)化規(guī)模、使用量最大的合成纖維。PET大分子呈直線型,分子排列緊密,采用熔體紡絲獲得的PET纖維結(jié)晶度和取向度都較高,玻璃化溫度在78℃左右。這些特點(diǎn)都賦予其一系列優(yōu)良的性能,如斷裂強(qiáng)度和彈性模量高、回彈性適中、熱定形性能優(yōu)異、耐熱性好,良好的抗有機(jī)溶劑和耐水洗性能、較好的耐腐蝕性、較好的對(duì)弱酸和弱堿的穩(wěn)定性,且由其制成的織物洗可穿性好,但PET大分子中無(wú)活性基團(tuán),導(dǎo)致其染色困難且吸濕性差。通過(guò)分散染料或載體染色已經(jīng)成功解決了滌綸的難染色問(wèn)題,并廣泛應(yīng)用于工業(yè)界,但對(duì)于如何提高滌綸的吸濕性能、獲得如棉等天然纖維具有的親水性能,一直以來(lái)都是學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的問(wèn)題,目前還沒(méi)有取得令人滿意的研究結(jié)果[1-2]。
理想的滌綸表面改性,應(yīng)滿足以下要求:不損害滌綸原有的優(yōu)良性能,耐久性好、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境友好。目前提高滌綸表面親水性常采用的方法有:表面形態(tài)結(jié)構(gòu)改性、表面接枝改性和親水性整理劑的吸附固著等。本文對(duì)現(xiàn)有滌綸表面的親水改性方法及其存在的問(wèn)題進(jìn)行了綜述分析,著重介紹了表面接枝改性方法,并提出了滌綸親水改性的發(fā)展方向。
所謂的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)改性,主要是指通過(guò)各種物理或化學(xué)手段,賦予纖維異形截面或表面凹凸不平結(jié)構(gòu),增加水對(duì)纖維表面的浸潤(rùn)和接觸面積,從而改善滌綸吸濕性能的方法。這種方法在處理過(guò)程中不可避免地會(huì)伴有化學(xué)反應(yīng),比如高能射線或粒子的能量大于聚合物高分子的結(jié)合能時(shí),輻照材料表面使得大分子發(fā)生斷裂形成新鍵;或者通過(guò)化學(xué)試劑處理表面,使得大分子某些基團(tuán)分解形成新的基團(tuán)。這種方法對(duì)滌綸自身的回潮率或親水性能基本沒(méi)有改善或提高不大,但是可間接改善纖維集合體的吸濕性能。
常用于改善滌綸吸濕性能的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)改性途徑主要有:1)改變纖維截面。通過(guò)改變噴絲孔形狀,紡制具有異形截面的纖維;或者先將基體與微孔形成劑共混,成纖后再將其溶出,形成許多細(xì)孔貫穿的截面。2)輻射處理表面。利用等離子體、紫外線、激光或高能射線等輻照刻蝕手段在纖維表面形成物理粗糙點(diǎn)或極性基團(tuán)。3)化學(xué)試劑處理表面。采用化學(xué)試劑處理使得纖維表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu),并且滌綸大分子中的酯基水解形成羧基和羥基。通過(guò)形成的異形截面、極性基團(tuán)或表面刻痕來(lái)增加纖維的毛細(xì)管效應(yīng),從而改善纖維的吸濕排汗性能。
異形截面滌綸的吸濕性能要比圓形纖維好。異形纖維截面包括三葉形、四葉形、多葉形、三角形、菱形、U形、H形和中空等,當(dāng)異形度相同時(shí),具有較深、窄凹槽的異形纖維導(dǎo)濕性能好。等離子體[3]、紫外線[4]或高能射線等輻照纖維時(shí),與纖維表面大分子相互作用發(fā)生能量轉(zhuǎn)移產(chǎn)生活性點(diǎn)或使得大分子發(fā)生斷裂,與空氣中氧氣反應(yīng)形成羧基、羥基和過(guò)氧化氫等極性基團(tuán),并且纖維表面變得凹凸不平。這些物理改性方法雖然可提高纖維的潤(rùn)濕性能,但是不能長(zhǎng)久有效,且會(huì)影響纖維的力學(xué)性能,限制其在工業(yè)上的應(yīng)用。
除上述異形截面和輻照方法外,還可采用堿減量對(duì)滌綸表面進(jìn)行刻蝕“剝皮”處理[5-6],纖維表面變得凹凸不平,并且由于大分子中酯基的水解斷裂形成親水性羥基和羧基,使得親水性和染色性能增加[7-8],該方法已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用。經(jīng)堿減量處理后的滌綸,還可繼續(xù)進(jìn)行接枝[9]或吸附生物材料等后續(xù)改性[10-12],但是,堿減量處理會(huì)損傷纖維,使得纖維的力學(xué)性能下降,且產(chǎn)生大量廢水,污染環(huán)境。
同樣,酶處理也是纖維表面改性的方法之一。酯酶或脂肪酶應(yīng)用于滌綸的酶處理改性,纖維表面的酯基在酶的催化作用下裂解成羧基和羥基,從而賦予滌綸良好的潤(rùn)濕性能和吸水性。Hsieh[13]采用脂肪酶處理滌綸織物,改善其潤(rùn)濕性能和親水性。
表面接枝親水單體是改善滌綸親水性能的常用方法,且是一種比較有效、長(zhǎng)久的方法。人們很早就采用接枝共聚的手段來(lái)改善滌綸的親水和抗靜電性能,根據(jù)引發(fā)方式可分為化學(xué)引發(fā)和輻射引發(fā)。常用的接枝單體一般為帶有親水基團(tuán)的乙烯基化合物,比如丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡啶等[14-16]。
化學(xué)引發(fā)接枝的主要過(guò)程是在氮?dú)獗Wo(hù)下,將滌綸浸入到含有引發(fā)劑、接枝單體的接枝溶液中,在特定溫度下反應(yīng)一定時(shí)間,然后水煮或萃取掉均聚物,得到接枝改性的纖維。在接枝過(guò)程中,為使單體更有效地?cái)U(kuò)散到PET基體中,接枝前常采用化學(xué)試劑對(duì) PET 進(jìn)行溶脹,比如用乙酸等試劑[17-19]?;瘜W(xué)引發(fā)接枝共聚所需要的引發(fā)劑,主要分為過(guò)氧化物類引發(fā)劑和氧化-還原引發(fā)劑。過(guò)氧化物類作為引發(fā)劑引發(fā)接枝時(shí),常采用過(guò)氧化氫[20]、過(guò)氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈(AIBN)[21-22]等做引發(fā)劑。比如用過(guò)氧化氫引發(fā)丙烯酸在滌綸上進(jìn)行接枝,接枝率在1%左右。氧化-還原體系作為引發(fā)劑引發(fā)接枝時(shí),常采用 Cr3+、Ce4+[23]和 V5+等的化合物做引發(fā)劑。用KMn4/H2SO4作為引發(fā)劑[24]在其上接枝共聚丙烯酸,其接枝率在10%左右。由于采用引發(fā)劑引發(fā),因此接枝產(chǎn)物中不可避免混有殘留的引發(fā)劑,使得產(chǎn)物不純凈,限制了其在醫(yī)用材料上的應(yīng)用。
輻射接枝共聚屬于高分子輻射化學(xué)與輻射工藝學(xué)中的一個(gè)重要領(lǐng)域,人們很早以前對(duì)其進(jìn)行了深入研究[25-27]。紫外線[28-30]、等離子體[31-32]和高能射線[33]都可作為輻射手段應(yīng)用于聚酯接枝共聚,來(lái)改善其親水性能。
電離輻射能夠有效地活化PET大分子鏈,在其表面或內(nèi)部的大分子上產(chǎn)生活化點(diǎn),從而引發(fā)接枝共聚。一般認(rèn)為輻照接枝是基于自由基的反應(yīng)機(jī)制。Turner等[34-36]采用電子自旋共振技術(shù)(ESR)研究了γ射線輻照滌綸時(shí)自由基的產(chǎn)生情況,認(rèn)為產(chǎn)生的自由基為乙二醇鏈段上碳自由基和苯環(huán)上的碳自由基,其中以前者為主,后者產(chǎn)生的總自由基數(shù)占的比重很小,僅有5% ~10%。
相較于其他聚合物,PET大分子對(duì)輻射不敏感,輻射產(chǎn)額只有0.02左右,受輻射時(shí)產(chǎn)生的自由基少,因此,一般接枝率比較低。為提高滌綸的接枝率,常需要對(duì)聚酯材料進(jìn)行預(yù)處理[37],或添加合適的輻敏劑,并盡可能減少均聚物的生成。
接枝反應(yīng)一般為非均相反應(yīng)體系,參加反應(yīng)的包括接枝單體、聚合物、溶劑以及輻敏劑等。對(duì)接枝共聚來(lái)說(shuō),接枝單體擴(kuò)散到聚合物內(nèi)部的量越多,接枝越容易,接枝率和接枝效率越高,為此在接枝之前需要對(duì)聚合物進(jìn)行預(yù)溶脹。對(duì)PET材料來(lái)說(shuō),甲醇、醋酸以及各種鹵代氫都可作為溶脹劑,而且用量超過(guò)50%的丙烯酸水溶液也具有足夠的溶脹作用。由于PET對(duì)輻照呈現(xiàn)惰性,因此輻照接枝過(guò)程中可使用輻敏劑,對(duì)接枝共聚起促進(jìn)作用。Okada等[38]對(duì)適合于PET接枝的輻敏劑進(jìn)行了詳細(xì)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鹵代烴是最好的輻敏劑,溴代乙烯和氯代乙烯也具有很好的輻敏效果。輻敏劑在輻照時(shí)會(huì)產(chǎn)生活潑自由基,可參與接枝共聚的鏈反應(yīng),對(duì)接枝共聚反應(yīng)具有促進(jìn)作用。無(wú)論是預(yù)輻照接枝共聚還是共輻照接枝共聚,都不可避免存在均聚反應(yīng),尤其是共輻照接枝共聚,這是因?yàn)榫酆衔锖蛦误w同時(shí)受輻照,因此均聚反應(yīng)尤為嚴(yán)重。一般采用向接枝體系中添加阻聚劑(比如Fe2+、Fe3+或 Cu2+等)來(lái)抑制均聚反應(yīng),提高聚合物的接枝率和接枝效率。降低單體濃度或采用混合接枝單體,也具有提高接枝率的效果。
根據(jù)輻射和接枝過(guò)程的不同,輻照接枝共聚的方法一般可分為預(yù)輻照接枝共聚和共輻照接枝共聚,前者又分為有氧輻照和無(wú)氧輻照2類。其輻照接枝過(guò)程如圖1所示,其中:圖1(a)示出無(wú)氧預(yù)輻照接枝;圖1(b)示出有氧預(yù)輻照接枝;圖1(c)示出共輻照接枝。
圖1 輻照接枝過(guò)程Fig.1 Irradiation grafting process.(a)Pre-irradiation grafting without oxygen;(b)Pre-irradiation grafting with oxygen;(c)Co-irradiation grafting
應(yīng)用于滌綸表面輻射接枝改性的方法主要有: 高能射線輻射接枝法、等離子體表面處理接枝法、紫外光和激光表面接枝法。
2.2.1 高能射線輻射接枝法
常用的高能射線有高能電子束和γ射線2種。高能電子束和γ射線與受照物質(zhì)的相互作用雖然很不相同,但都是通過(guò)產(chǎn)生快速次級(jí)電子將能量傳遞給介質(zhì),從而產(chǎn)生電離和激發(fā)。從原理上來(lái)說(shuō),它們?cè)谳椪战又^(guò)程中誘發(fā)的初始反應(yīng)基本一致,但是在粒子能量、穿透能力以及劑量率等方面差別很大。高能電子束穿越介質(zhì)時(shí)電子與介質(zhì)分子相互作用損失能量而慢化,劑量率高,功率大,處理時(shí)間短,但是穿透能力低;γ射線是不帶電的粒子,通過(guò)產(chǎn)生次級(jí)電子而被吸收,劑量率低,功率低,輻照時(shí)間長(zhǎng),但穿透能力很強(qiáng)[39]。
B Gupta等[40-41]通過(guò)預(yù)輻照技術(shù)研究了在滌綸織物上輻照接枝丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮二元共混物。諸如單體濃度、反應(yīng)溫度等接枝條件和輻照后的存儲(chǔ)溫度、時(shí)間都會(huì)影響接枝程度。相比于未處理的滌綸,輻照接枝后滌綸的表面粗糙度增加。M B El-Arnaouty 等[42]采用60Co-γ 射線直接輻射技術(shù)在LDPE和PET薄膜上接枝共聚丙烯酸和丙烯腈,研究其生物可降解性能。結(jié)果顯示,隨著組成中丙烯酸比率的增加,薄膜的親水性和降解速率增加,改性PET薄膜在土壤中的生物降解性比改性LDPE更穩(wěn)定。Chi-Hsiung Jou 等[43-44]用60Co-γ 射線輻照處理滌綸,并接枝丙烯酸,然后通過(guò)酯化反應(yīng)連接殼聚糖,進(jìn)一步用玻尿酸固著,研究其生物相容性和抗菌性能。
劉偉等[45]利用電子束在滌綸表面輻射接枝甲基丙烯酸、丙烯酸和丙烯酰胺,結(jié)果顯示,適度增加輻照劑量和單體濃度可導(dǎo)致接枝率升高,且接枝樣品燃燒無(wú)熔滴,親水性能和阻燃性能均得到改善。賀昌城等[46-47]通過(guò)電子束在空氣中預(yù)輻照滌綸織物并接枝丙烯酸,當(dāng)接枝織物處于干態(tài)時(shí)具有更高的水氣透過(guò)速率,而一旦與水接觸,在纖維表面接枝的聚丙烯酸開始吸水膨脹,使得纖維間孔隙降低。代國(guó)亮等[48]通過(guò)電子束輻照引發(fā)在滌綸上接枝醋酸乙烯酯,然后水解成聚乙烯醇,再通過(guò)戊二醛固著膠原蛋白,不僅改善了滌綸的親水性能,并賦予纖維一定的護(hù)膚性能。
2.2.2 等離子體引發(fā)接枝
等離子體是由大量正負(fù)粒子和中性粒子組成的,是一種高度電離的氣體,可分為高溫等離子體和低溫等離子體。而低溫等離子體是高分子材料改性處理的常用手段,激發(fā)的粒子與高分子基體直接作用,改性過(guò)程比較簡(jiǎn)單,沒(méi)有引入雜質(zhì),越來(lái)越引起人們的關(guān)注。
張曉林等[49]用丙烯酸微波低溫等離子體對(duì)PET薄膜進(jìn)行接枝改性,結(jié)果顯示,丙烯酸微波低溫等離子體對(duì)PET薄膜有刻蝕作用,并且丙烯酸接枝到PET薄膜上,證明了將丙烯酸氣體的微波低溫等離子體直接作用于材料進(jìn)行表面改性是可行的。石小麗等[50-51]采用等離子體手段研究了丙烯酸在滌綸表面的接枝情況,接枝后顯著改善了滌綸織物的吸濕性能,而織物手感的剛?cè)嵝耘c接枝率呈現(xiàn)“V”形曲線關(guān)系。Sun J等[52]通過(guò)大氣壓等離子體預(yù)輻照技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在PET薄膜表面反相乳液接枝聚合丙烯酸,以提高其親水性能。當(dāng)接枝率達(dá)到1.05%時(shí),PET薄膜表面幾乎呈連續(xù)的接枝層,并且相應(yīng)的水接觸角為5°。接枝率為0.12%時(shí),發(fā)生疏水性回復(fù),這歸因于表面的結(jié)構(gòu)重建,然而在更高的接枝率下,PET薄膜的接觸角超過(guò)1個(gè)月幾乎保持不變。
2.2.3 紫外光引發(fā)接枝
聚合物的表面光接枝,是利用紫外光誘導(dǎo)引發(fā)乙烯基單體在聚合物表面接枝聚合。紫外光對(duì)材料的穿透力差,接枝聚合僅限于材料表面,因此對(duì)材料性能損害少,并且設(shè)備成本低,易連續(xù)化操作,但是接枝過(guò)程中需要加入光引發(fā)劑,使得產(chǎn)物中引入雜質(zhì),限制了其在生物材料方面上的應(yīng)用。
劉曉洪等[53]研究了滌綸與丙烯酸光化學(xué)引發(fā)接枝共聚的改性方法,指出當(dāng)間甲酚的溶脹時(shí)間為2 h、溶脹溫度為60℃、二苯甲酮(BP)的丙酮濃度為0.2 mol/L,BP的浸泡時(shí)間為1h,光照時(shí)間2 h,丙烯酸濃度為0.9 mol/L時(shí),滌綸的接枝率較高。丁鐘復(fù)等[54]采用紫外線對(duì)滌綸織物表面進(jìn)行照射,并用殼聚糖處理,織物的接觸角降低了59%,回潮率提高了2.8倍,靜電壓為 15.6 kV,半衰期為1.8 s,具有很好的抗靜電性,且能耐20次水洗。Huang等[55]通過(guò)紫外光引發(fā)光接枝反應(yīng)將聚丙烯酸和聚羥乙基甲基丙烯酸酯引入到滌綸織物上,目的是提高它的親水性。隨著接枝率的增加,接枝滌綸織物的界面動(dòng)電勢(shì)和親水時(shí)間降低,親水性能增加。
郭玉海[56]先通過(guò)電暈和紫外線手段對(duì)滌綸織物表面進(jìn)行處理產(chǎn)生極性基團(tuán),然后再通過(guò)氫鍵作用與聚乙烯醇形成絡(luò)合物,改性處理后滌綸織物的親水性能得到極大改善,并且力學(xué)性能和手感變化不大,具有良好的耐水洗性。R Wittke等[57]通過(guò)紫外光輻照預(yù)處理PET薄膜,在其表面固著線性聚乙烯胺,新形成的羧基基團(tuán)通過(guò)質(zhì)子轉(zhuǎn)移可與聚乙烯胺建立雙離子層,PET薄膜的潤(rùn)濕性和電導(dǎo)率等性能顯著提高。T Bahners等[58]在纖維表面通過(guò)紫外光-化學(xué)方法接枝或交聯(lián)PEGs,并吸附牛血清蛋白,發(fā)現(xiàn)采用PEG300MA或PEG400DMA時(shí)的吸附效果是最好的,并且滴透時(shí)間最短,避免生物淤積。
2.2.4 激光引發(fā)表面接枝
用于材料表面改性的激光實(shí)為紫外線準(zhǔn)分子激光,是一種能夠同時(shí)控制表面物理形貌和改變表面化學(xué)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的技術(shù),加工工藝簡(jiǎn)單,無(wú)污染,但是能量集中易導(dǎo)致熱效應(yīng),使得處理材料損傷嚴(yán)重,且對(duì)織物整體進(jìn)行掃描,效率較低。
朱敏[59]研究了308 nm XeCI準(zhǔn)分子激光對(duì)PET薄膜和織物的照射影響,其親水性在一定程度上得到了改善,并通過(guò)激光照射在薄膜和纖維表面上引發(fā)接枝丙烯酰胺,其親水性進(jìn)一步得到改善。B Reisinger等[60]通過(guò)激光-等離子體超紫外源對(duì)PET薄膜進(jìn)行表面改性處理發(fā)現(xiàn),細(xì)胞具有良好的黏附性,并且能夠沿著由超紫外輻照產(chǎn)生的定向墻壁和波紋型結(jié)構(gòu)排列。
親水整理劑的涂覆整理實(shí)質(zhì)是在纖維表面均勻固著一層親水化合物,達(dá)到改善滌綸親水性的目的。親水整理劑一般包括親水性組分和固著性組分2部分,前者為含有親水基團(tuán)的聚合物或聚合物的親水部分,后者為具有多官能團(tuán)的交聯(lián)劑,能夠分別與親水性聚合物和滌綸發(fā)生反應(yīng)。親水整理劑在滌綸或織物上的吸附固著通常有2種方法來(lái)實(shí)現(xiàn):一種是根據(jù)相似相容原理,通過(guò)熱處理方法使親水整理劑與滌綸的表面發(fā)生共熔或共結(jié)晶,從而牢固地結(jié)合在纖維表面,該親水劑為PET部分和親水部分形成的多嵌段聚合物,親水部分賦予滌綸織物一定的親水性能;另一種是在親水整理劑中添加交聯(lián)劑,采用一定的處理工藝,使親水整理劑吸附固著在纖維表面,從而改善滌綸的親水性能。該方法原理簡(jiǎn)單,成本低,工藝比較成熟,能夠在基本保持滌綸性能的基礎(chǔ)上賦予其親水性能,因此應(yīng)用較多,但是,該方法最大的問(wèn)題是如何進(jìn)一步提高其耐水洗性能。
針對(duì)滌綸的親水改性,已經(jīng)開發(fā)出了許多親水整理劑。常用的親水整理劑包括:聚乙二醇類、聚酯-聚醚多嵌段型[61-63]、環(huán)氧類、有機(jī)硅氧烷類[64]、聚氨酯類[65],以及新型親水整理劑,比如納晶纖維素類[66]、絲素和殼聚糖類等。其中聚酯-聚醚多嵌段型應(yīng)用較多,該類整理劑分子結(jié)構(gòu)與PET大分子結(jié)構(gòu)相似,根據(jù)相似相容原理,相互之間發(fā)生共晶或共熔,從而賦予滌綸良好的親水和抗靜電性能。
隋燕玲等[67]采用殼聚糖和聚酯聚醚型親水整理劑KL-WPS復(fù)配作為整理劑,對(duì)聚酯織物進(jìn)行整理,其親水性能要比單純采用KL-WPS整理的效果好。韋朝暉等[68]將滌綸織物進(jìn)行堿胺改性處理,然后用絲素溶液進(jìn)行整理并固著加工,其回潮率要高于堿減量處理織物和未改性織物,并且成膜的牢固度提高。
1)滌綸結(jié)構(gòu)的異形化、微孔化,增大了其比表面積,對(duì)水分子的親和力增加,但是這對(duì)滌綸的生產(chǎn)工藝提出了更高要求,織造難度大,效率低,成本增加,易產(chǎn)生毛絲。通過(guò)輻照手段處理,可在纖維表面形成粗糙點(diǎn)及親水基團(tuán),但是存在即時(shí)效應(yīng),親水性能不持久,力學(xué)性能變差。堿減量處理滌綸,其力學(xué)性能下降嚴(yán)重,并且產(chǎn)生的廢水嚴(yán)重污染環(huán)境。雖然酶處理相比于堿減量處理來(lái)說(shuō)比較溫和,也比較環(huán)保,但是改性時(shí)間長(zhǎng),效果不理想,并且針對(duì)滌綸開發(fā)的酶比較少。
2)表面接枝親水單體是改善滌綸親水性能比較長(zhǎng)久有效的一種方法,但是接枝率與織物服用性能存在矛盾。接枝率越高,織物親水性能越好,但是織物的手感和透氣性變差,力學(xué)性能下降?;瘜W(xué)接枝易在纖維表面形成親水聚合物,但是生產(chǎn)過(guò)程繁瑣,單體的利用率和接枝效率比較低,化學(xué)引發(fā)劑也可能會(huì)有殘留。輻照接枝相較于化學(xué)接枝來(lái)說(shuō),工藝比較簡(jiǎn)單,接枝效率高,但是γ射線易穿透纖維基體而使其本體性能下降,輻照劑量率低,處理時(shí)間長(zhǎng),難以工業(yè)化;電子束輻照劑量率高,均聚反應(yīng)嚴(yán)重,使得接枝率降低;低溫等離子體輻射接枝需要復(fù)雜的設(shè)備儀器,操作成本高;紫外線輻射引發(fā)接枝需要添加光引發(fā)劑,易引入雜質(zhì);激光能量集中容易導(dǎo)致熱效應(yīng),使得處理材料損傷嚴(yán)重,且對(duì)織物整體進(jìn)行掃描,效率較低。
3)采用親水整理劑來(lái)改善滌綸織物的親水性,其工藝成熟,成本較低,但是存在耐水洗性能差,或者織物表面粗糙、發(fā)硬、手感較差。
4)親水改性功能單一,改性過(guò)程僅僅圍繞親水性能的改善,沒(méi)有兼顧其他性能。
1)在聚合過(guò)程中添加親水單體,使PET大分子鏈上含有親水基團(tuán),是從根本上改善滌綸親水性能的方法,因此如何簡(jiǎn)化工藝、尋找新型共聚親水單體仍然是將來(lái)研究的重點(diǎn)。
2)多種改性方法并用,比如表面形態(tài)結(jié)構(gòu)改性與接枝改性或親水整理劑涂覆整理并用。在接枝改性之前,先對(duì)滌綸進(jìn)行堿減量、酶或輻照處理,使其表面粗糙,便于親水單體的滲入,提高接枝率,同時(shí)增加蛋白、絲素等親水整理劑親和能力,增加牢度。
3)研制新型親水單體,可在較小的接枝率下獲得很高的親水性能,減少接枝率過(guò)高而造成的滌綸織物發(fā)硬、手感差的弊端。
4)多功能改性,在改善親水性的同時(shí),賦予纖維其他功能,比如抗菌、阻燃、護(hù)膚等性能。
5)滌綸的親水改性過(guò)程應(yīng)滿足工藝簡(jiǎn)單、操作方便和節(jié)能環(huán)保的要求。
滌綸表面親水改性一直是比較熱門的研究?jī)?nèi)容,尤其是當(dāng)前仿棉技術(shù)研究的大趨勢(shì)下,其親水改性不僅具有很好的經(jīng)濟(jì)效益,并且社會(huì)意義深遠(yuǎn)。隨著人們對(duì)自身健康觀念的提升,綠色環(huán)保、材料生物相容性、護(hù)膚等保健功能必將會(huì)受到越來(lái)越多的關(guān)注,如何使滌綸材料具有良好的潤(rùn)濕性,兼具生物相容性、抗菌、護(hù)膚保健等功能,將會(huì)是今后研究的趨勢(shì)。
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