[发明专利]高吸水复合织物制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及凝胶高分子材料领域，尤其是一种耐候性高吸水树脂复合织物的制备方法。

背景技术

高吸水、保水织物在生理卫生用品、油水分离材料、农业保水材料、离子交换材料、保鲜材料等方面具有非常广阔的应用前景。传统的脱脂棉、海绵、植物纤维等吸水和吸湿材料虽然来源广泛、价格便宜，但由于吸水能力弱、保水能力差，已不能满足人类生产和生活的需要，具有超强吸水能力的高吸水树脂（Super Absorbent Polymer，SAP）的开发和应用得到了广泛的研究。

高吸水树脂可以吸收为自重几百乃至上千倍的水分，具有卓越的保水能力，且即使加压也不溢出，在社会生产和生活中得到了广泛应用。自美国农业部北方研究所于1961年进行淀粉接枝丙烯酸研究以来，目前各国已开发出了数十种不同体系的高吸水树脂，吸水和保水性能得到了极大的提升，预计到2015年全球高吸水树脂的总产量将达到200万吨。但高吸水树脂在织物与纤维的应用上还存在一定的缺陷：由于常规的高吸水树脂是粉末状或块状，应用时通常将其均匀地分散在基材上做成产品，产品的生产过程中粉末不固定、易移动、铺展不均匀，影响了吸水后的强度和完整性，且在生产和使用过程中易造成粉尘污染。

为解决吸水树脂在应用中的技术难题，目前主要手段是通过制备非织造布来实现吸水树脂的均匀分散和基材的复合，其制备方法为：通过将吸水树脂制备为高吸水纤维（Super Absorbent Fiber，SAF），再与丙纶、涤纶、尼龙、或粘胶纤维混纤，通过气流成网、梳理成网，然后经热轧粘合或针刺等途径制成非织造布用于终端用途。该非织造布已广泛用于医疗、卫生、过滤、包装、电子等行业，尤其适用于需要吸水过滤和吸液保液的场合。

制备高吸水性纤维主要有纤维亲水化改性和高吸水性树脂纺丝法。纤维的亲水化改性是目前制造高吸水性纤维最常用的方法。它是将一般纤维如棉纤维、粘胶纤维或合成纤维如聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维等通过物理或化学方法处理来提高其吸水性能。物理改性是将一般纤维与吸水性纤维混纺，也可在一般纤维中加入吸水性粉末，或者将高吸水性树脂的分散溶液涂覆在一般纤维或纤维制品上以提高纤维的吸水率。或先制备可纺性高吸水性树脂，然后再纺丝成形制成纤维。目前可纺性高吸水性树脂主要采用吸水性单体与非亲水性（或亲水性小）物质共聚的方法制取。共聚使用的单体主要是含氰基、酰胺基、酯基、羧酸基、磺酸钠基等乙烯基的不饱和单体，如丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸钠、甲基丙烯酸甲酯、亚甲基双丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠等。聚合多采用乳液聚合（或反向乳液聚合）、悬浮聚合（或反向悬浮聚合）。

相对于SAP而言，材料纤维化后表面积增大，吸水速度更快。利用高吸水性纤维制备高吸水非织造布，提高了材料的吸水和保水性能，为吸水功能材料的轻薄化发展奠定了基础，大大拓展了吸水树脂的应用范围。但由于高吸水纤维本身力学性能较差，特别在吸水膨胀后强度、伸长率、模量大大降低，制备的非织造布在受到较小外力作用下即会发生脆断、脱落，因而通常只能将高吸水非织造布作为非受力的夹层布使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有高强度、高稳定性和高吸水倍率的高吸水复合织物。

为了解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：

一、将需要复合吸水树脂的织物原料进行洗涤和干燥；

二、将洗涤和干燥后的织物浸泡在聚合反应原液中浸泡1～60分钟，所述聚合反应原液由以下重量百分比的原料组成：2%～8%的聚乙烯醇，55%～93%的水，4%～25%的水溶性单体，0.01%～0.5%的引发剂，0.05%～0.5%的交联剂，0.04%～0.25%的光稳定剂；

三、将浸泡后的织物取出轧去多余液体，置于50℃～90℃的烘箱或烘道内进行预聚合反应，反应时间为0.5～2小时；

四、将预聚合反应后的织物置于100℃～150℃的烘箱或烘道内进行20～80分钟的聚合物的交联和干燥，干燥完成后即得本发明所述的高吸水复合织物。

优选地，所述织物原料为氨纶、丙纶、涤纶、锦纶、维纶、腈纶、尼龙、棉纱中的一种或几种的混纤，织造形式为无纺布、编织物或机织物。

优选地，所述水溶性单体为丙烯酰胺和丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯中的一种或几种。

优选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。

优选地，所述交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、N,N′-亚甲基双甲基丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。