如何改善无纺布的亲水性能

改善无纺布及纤维亲水性能可通过物理的、化学的方法进行,归纳起来有如下几种。

(1)原丝改性。即在纺丝液中添加亲水性物质如聚乙二醇、含磺酸基的物质等,从而提高纤维的亲水性,但这种方法会影响纤维的其他性能,如削弱聚合物的结晶能力,降低其熔点,对纤维的物理机械性能产生影响等。

(2)表面接枝改性。采用高能辐射、电子束辐射或化学试剂引发接入亲水基团,增加亲水性。

(3)改变纤维表面或内部的物理结构。如改变纤维形态结构,使纤维结构微纤化,像棉、毛等天然纤维那样具有许多内外贯通的微孔,利用毛细现象吸水;还可使纤维截面异形化或表面粗糙化。这种方法只能改善纤维的吸水性,对纤维的吸湿性不能改善。

(4)亲水整理。将亲水剂覆盖于纤维表面,使其形成一层亲水薄膜,提高它的亲水性能,且亲水薄膜有一定的导电性,可以提高材料的抗静电性。该方法简单易行,原理也比较成熟,应用范围很广,但目前高耐洗性能的亲水整理剂较少。

(5)等离子体处理。等离子体是一种全部或部分电离的气体,气体在电场力作用下获得能量而被电离,利用该气体高能态对纤维进行表面处理后纤维的表面层形成交联结构或提供稳定存在的游离基,这种状态的表面会在空气中起氧化反应,并使游离基最终生成—OH、—COOH等基团,改变纤维的润湿性能,以此来提高纤维的亲水性能[2]。目前英国某实验室已试验了一种稳定态的辉光放电等离子体反应器,利用CO2、H2、O2在常温下把聚丙烯的烃基转变为羰基、羧基、羟基等极性基团,显著提高材料的亲水性,整个化学反应不可逆,且吸湿性较耐久。

上述方法中,亲水整理具有方法简便、成本低廉和经济效益显著等特点,能够在基本保持纤维原有特性的情况下增加纤维的吸湿性和吸水性,因而成为应用最为普遍的一种方法。当然亲水整理存在耐久性差的问题,用即弃无纺布对耐久性要求不高,对于耐久型无纺布,研究和开发耐久性的整理剂是关键。经亲水整理后,无纺布亲水性、舒适性明显提高,同时抗静电性、柔软性及抗污性也有所改善。