Sinteza fibrelor sintetice hidrofile
În conformitate cu principiul hidrofilității fibrelor, metodele de realizare a hidrofilității fibrelor pot fi împărțite în metoda chimică și metoda fizică.
(1) Metoda de modificare chimică
(1) Hidrofilizarea macromoleculelor de fibre
Aceasta este o metodă de introducere a unui număr mare de grupuri hidrofile în structura macromoleculară a fibrelor prin polimerizare sau copolimerizare. De exemplu, acidul acrilic, vinilpiridina și dicarbonilpirrolul sunt introduse în copolimerizarea fibrei acrilice pentru a obține fibre acrilice cu higroscopicitate bună. Sau prin tratament chimic, o parte a grupului ciano din fibră este transformată în grup de amidă sau grup de carboxil. Pentru nailon, cantitatea de metilen (- CH2 -) poate fi redusă în structura macromoleculară. De exemplu, higroscopicitatea poliamidei 4, poliamidei 3, 2 și 1 poate fi îmbunătățită foarte mult. În plus, prin copolimerizare, regularitatea structurii macromoleculare este schimbată, iar cristalitatea este redusă pentru a crește numărul de grupuri de amidă care se pot asocia cu apa pentru a îmbunătăți hidrofilitatea fibrei.
(2) Copolimerizarea grefei cu substanțe hidrofile
Este un exemplu de succes pentru a obține fibre acrilice hidrofile modificate prin copolimerizarea grefei de acrilonitril și proteine naturale, ar fi fibra Chinon dezvoltat de compania textilă Toyo din Japonia în 1969. Un alt exemplu este altoirea acidului acrilic și a acidului metacrilic pe fibră de poliester, precum și altoirea acidului acrilic sau a acidului maleic pe fibre poliamidei 66 de către compania DuPont din Statele Unite.
(3) Tratamentul hidrofil al suprafeței fibrelor
Esența tratamentului este de a adăuga un strat de compus hidrofil (de asemenea, cunoscut sub numele de agent de finisare hidrofil) pe suprafața fibrei sau țesăturii. În prezent, există două tipuri de agenți de finisare hidrofili: unul este monomeri acrilici, celălalt este agenți tensioactivi cu parte hidrofilă și parte fixă, care sunt prelucrate prin scufundare și rulare.
Introducerea grupurilor hidrofile și copolimerizarea grefei duc adesea la pierderea unora dintre proprietățile excelente originale ale fibrei, ar fi scăderea rapidității culorilor, întărirea mânerului etc. Prin urmare, cantitatea reală de grupuri hidrofile adăugate sau altoite poate fi limitată numai, iar îmbunătățirea ratei de absorbție a umidității fibrei nu poate îndeplini cerințele ideale. Metoda de tratare a suprafeței hidrofile este foarte simplă, cost redus, și poate menține practic caracteristicile originale ale fibrei și de a crește absorbția umidității fibrei, dar dezavantajul este durabilitatea hidrofilă slabă, în special rezistența slabă la spălare.
(2) Metoda modificării fizice
(1) Amestecarea sau compunerea cu substanțe hidrofile
Amestecarea este de a amesteca materialul hidrofil în filare topi sau soluție înainte de filare, și apoi filare în conformitate cu metoda convențională de filare pentru a obține fibre hidrofile. De exemplu, compania DuPont din Statele Unite utilizează 4% - 25% n-hexan Propionamidă și fire amestecate poliamidă, rata de absorbție a umidității fibrei este de 8% - 9%; compania imperială japoneză utilizează acizi grași, amine alifatice sau alcooli alifatici cu număr de atom de carbon mai mare de 12, polieter și poliamidă pentru a se amesteca cu poliamidă, utilizarea poliacrilamidei și poliacrilonitrile pentru a amesteca fibre acrilice cu absorbție ridicată a umidității și utilizarea polietilenglicolului pentru a obține poliester higroscopic ridicat a fost preparat prin amestecarea polimerilor hidrofili, ar fi poli (etilenglicol), poli (alchilen glicol) și poliester.
Fibra compozită face parte, de asemenea, din categoria de amestecare, în principal prin filarea compozită a polimerului hidrofil și a polimerului hidrofob care urmează să fie modificată, astfel încât fibra are atât hidrofilitate, cât și caracteristici excelente ale fibrei originale. Excentric (sau paralel) fibre compozite poate îmbunătăți, de asemenea, elasticitatea crimp de fibre originale. De exemplu, Asahi Chemical Co, Ltd. din Japonia utilizează copolimer acrilonitril ca stratul de piele și copolimer acrilonitril care conțin grup carboxil ca strat de bază, și rata de retenție de apă de fibre compozite gol poate ajunge la 30%. Fibra de poliester cu higroscopicitate bună și proprietate antistatică poate fi obținută prin topirea filare cu chips-uri de poliester comune ca stratul de piele și chips-uri de poliester polieter modificate ca strat de bază, și apoi saponificate.
(2) Microporosizarea structurii fibrelor
Prin schimbarea structurii morfologice a fibrei, fibra sintetică are, de asemenea, multe microporii care se conectează în interiorul și în afara, la fel ca fibra de bumbac și lână. Acest tip de fibre are, de asemenea, avantajele de densitate mică, uscare rapidă, retenție de căldură bună și rezistență la murdărie. Este foarte evident pentru a îmbunătăți confortul de îmbrăcăminte de oameni angajate în activități sportive și de muncă fizică. De la dezvoltarea cu succes a dunova acrilic poros realizate de compania Bayer în 1976, Statele Unite, Japonia, Italia și alte țări au dezvoltat succesiv și cercetat fibre acrilice microporoase și poliester poros. Poliesterul microporos este produs în principal prin utilizarea agentului de formare microporos în conformitate cu principiul metodei de dizolvare. Microporii fibrei acrilice microporoase pot fi obținute prin metoda dizolvării, metoda de fixare a găurilor și metoda de separare a cofazei polimerului ridicat.
(3) Secțiunea transversală profilată și aspră a suprafeței fibrei
Aceasta este o metodă simplă și eficientă pentru a îmbunătăți hidrofilitatea fibrei. De exemplu, mulți porii pot fi formați între fibre de secțiune transversală în formă de L. Odată cu creșterea rugozitatea suprafeței fibrei, unghiul aparent de contact poate fi redus, iar hidrofilitatea fibrei poate fi îmbunătățită.
În plus, fibra goală a fost făcută din poliester și fire de poliester cationice modificate amestecate, și apoi tratate cu soluție NaOH, rezultând într-un număr mare de microporii pe fibră, iar unele dintre microporii au fost interconectate și conectate la partea goală. Odată cu creșterea concentrației alcaline, crește numărul de microporii, ceea ce îmbunătățește foarte mult hidrofilitatea fibrei de poliester.