[发明专利]一种PVA对涤纶纤维亲水改性的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种涤纶纤维改性的方法，尤其涉及一种PVA对涤纶纤维亲水改性的方法，属于高分子技术领域。

背景技术

涤纶纤维是聚酯类纤维的一种，又称POLYESTER，它是以聚对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯，经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶纤维的用途很广，大量用于制造衣着和工业中制品。 

涤纶纤维的许多物理、化学性能优于天然纤维，如强度高、耐磨好，其制品又不易变形、不易起皱、挺括，且价格低廉。但是涤纶纤维由于内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因而回潮率很小，吸湿性能差，且透气性不好，染色性差，抗起毛起球性差。因此改善涤纶纤维的亲水性能是涤纶纤维改性的重要任务。

针对涤纶纤维的亲水改性研究主要有两个方面：一是物理改性方法与化学改性，前者即物理共混，后者即运用化学接枝或嵌段的方法改变涤纶纤维的分子链结构；二是对纤维或织物的表面整理。

但是，在表面整理中所使用的亲水整理剂并不能从根本上改变涤纶纤维及其制品的亲水特性，往往还要受到使用条件的限制。目前常见的处理的方法大都基于物理共混的原理，即通过在熔融纺丝液中掺杂具有亲水特性的某种物质混合纺丝来达到亲水改性的目的。日本专利公开号JP S5766123A ，公开日期1982年4月22日，发明名称为Preparation of modified polyester fiber。该申请案公开了一种物理共混改性涤纶的方法。该申请案采用一种改性的纤维素，在载体组件的作用下，加入到熔融聚酯中，以获得稳定的亲水性，而不会损害其具有的机械性能。这种改性的方法是从原料着手的，类似的方法在工厂实践生产中得到很好的应用，目前市面上大部分改性涤纶纤维及其制品都是通过物理共混的方法得到的，例如阳离子改性涤纶、氨基化改性涤纶等。从原料生产的角度来说，物理共混是一种成本低廉、生产快捷的改性方法，但是针对已有涤纶纤维及其制品的亲水改性，大都基于化学反应的原理，即通过破坏PET纤维原有表面化学结构而生成新的亲水基团来达到改性目的。

例如，a、蜂窝微孔改性涤纶纤维，通过闪爆处理的微孔结构阳离子改性涤纶纤维具有优良的吸湿、导湿性能，这与纤维的内部结构是密不可分的；不足点是断裂强力和断裂度小于普通涤纶纤维.b、聚酯纤维的附生结晶法改善纤维的表面浸润性，采用附生结晶法来改善PET纤维的表面和界面性能，前人的研究结果表明，树脂在纤维表面形成横穿晶体后，纤维与树脂的界面结合强度明显增强。因此，可以使用附生结晶法在PET纤维表面附生一层极性的或者与其它树脂热力学相容的聚合物，最终达到改善PET纤维表面性能的目的。c、脂肪酶处理对涤纶纤维织物亲水性能的改善，脂肪酶对涤纶纤维纤维表面有一定的剥蚀作用，纤维表面变得比较粗糙，其亲水性得到显著改善。

中国专利公开号CN 101367912A，公开日期2009年2月18日，发明名称为具有良好亲水性和抗静电性能的改性涤纶及其制备方法，该发明公开了一种功能离子液体改性涤纶及其制备方法，采用一种含有1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪唑结构的离子液体，在一定条件下与涤纶纤维纤维及制品反应，并改变涤纶纤维纤维及制品的结构，使其具有一定的亲水性。这种方法效果比较明显，但是操作不够简洁，反应物偏多、偏复杂，不利于大规模工业化应用。中国专利公开号CN 101935952B，公开日期2012年1月4日，发明名称为一种涤纶织物生物改性的方法。该申请案公开了一种生物酶改性涤纶织物的方法。为了打开PET大分子中的酯键，从而产生适量的羟基和羧基，改善织物的亲水性，抗静电性，起毛起球等性能，该专利采用含苯环的涤纶单体作为诱导物，诱导睾丸酮从毛单胞菌产生氧化酶改性涤纶织物。但是该方法步骤繁多，条件要求太高，特别是菌种培养以及诱导过程的条件苛刻，不适宜大规模工业化应用。欧洲专利公开号 EP 0548452A1，公开日期1993年6月30日，发明名称为Hydrophilic silicone-modified polyester resin and fibers and films made there from。该申请案公开了一种亲水性聚酯纤维的制备方法。该申请案采用一种芳香族二羧酸与含有二元醇的聚硅氧烷聚醚共聚物酯化反应，且有机硅链段上含有亲水的基团，由此产生的有机硅改性聚酯，具有良好的亲水性，尤其适合制造亲水性纤维和薄膜。这种改性的方法是引入一种带有亲水基团的链段，但是反应过程仍然较为复杂，并且不适用结构完整的聚酯纤维的亲水改性。

发明内容