涤纶织物的改性

涤纶织物的改性

作为第一大的合成纤维，它是由醇和对苯二甲酸通过酯化而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称pe。1涤纶类基因染料常规涤纶的分子结构如图1所示,其排列比较紧密,因而具有良好的力学性能以及纺织加工性能。但是,由于涤纶分子结晶度高,涤纶分子中除了两个羟基外,没有其他可以参与化学反应的活性基团,表面光滑,性质比较稳定。为了改善涤纶的染色性能、亲水性、透气性等,常采用等离子体改性、化学改性、碱减量、紫外辐照改性、氨解处理等方法。2关于表面活性剂的研究2.1涤纶的染色性能等离子体表面改性是通过等离子体处理在材料表面接枝来改变材料表面结构的一种表面改性方法。等离子体处理在相对短时间和低功率的条件下能够使纤维表面变得粗糙,从而增加了材料的比表面积。经等离子体改性后的涤纶其染色性能、亲水性能提高。Junkaretal由于等离子体改性过程比较简单,没有引入其他杂质,这种改性方法越来越引起人们的关注。目前,利用等离子体处理的技术较成熟,在美国已实现了工业化。而在我国,等离子体改性的研究虽然日益深入,但距离工业化还有一定距离。等离子体改性技术的工业化是一种必然趋势。2.2化学改性涤纶织物通过研究发现,未经处理的涤纶表面光滑,几乎没有可参加化学反应的活性基团,而涤纶的化学性质也决定了它的分子链不可能产生足够的引发接枝的自由基。另外,高度的结晶和有序的无定形区也影响单体的扩散,很难与其他物质黏结或键合,而化学改性的目的在于在涤纶上引入席位,以利于活性基团在纤维上固着。经过化学改性处理后,涤纶表面由于刻蚀作用而形成了很多的凹坑。化学接枝具有较大的现实意义,接枝单体一般是含有羰基、羟基、酰胺基、氨基、羧基等活性基团的化合物,常用的引发剂是高锰酸钾-硫酸、偶氮二异丁腈、过氧化物、重铬酸钾等。涤纶接枝上这些活性基团,表面反应性大大提高,且有利于下一步反应的进行。Korolkovetal经化学改性,涤纶表面能够得到明显改变,且在涤纶表面接枝上活性基团能大大改善涤纶的界面性能,有助于改性涤纶下一步反应的进行。但化学改性对织物的结构破坏比较严重,力学性能明显下降,经济效益低。2.3纤维表面改性涤纶分子中含有酯基,所以涤纶在强碱和高温的条件下,大分子中的酯基发生水解反应而断裂,分解为遇水可溶的乙二醇和水溶性的对苯二甲酸盐。经过水洗过程,遇水可溶性低聚物或单体从纤维中洗出。水解过程如图2所示,其使纤维表面形成凹凸不平的痕迹。Choetal碱减量处理虽然能够使涤纶的表面性能得到改变,但是这种改性方法也存在一些缺点。因为碱处理过的涤纶表面产生了严重的破坏,并且涤纶碱处理后,排出的废液中含有大量强碱,直接排到环境中,对环境造成了很大污染。涤纶碱减量处理虽然能够使涤纶表面得到改性,但是这种改性方法存在的缺点也不容忽视。2.4涤纶表面接枝改性紫外光引发单体在聚合物表面进行接枝聚合,反应遵循自由基聚合机理。采用紫外辐照技术,在涤纶表面接枝羟基、羧基、酰胺基、磺酸基团、氢基等活性基团,从而改善涤纶的表面性能。Kaji紫外辐照接枝反应主要发生在聚合物表面,只改善材料表面性能,不破坏材料的本体性能。紫外辐照的设备简单,易控制,且快速、无污染、高效、节省能源、成本低。2.5涤纶的表面形态氨解处理是涤纶与不同种类的氨溶液反应,本质同碱处理,氨解处理后在涤纶表面形成侵蚀,涤纶表面粗糙并且引入了极性基团氨基。氨解属于亲核取代反应。周伟涛等氨解处理与碱处理结合使用,效果会更好。不仅可以提高亲水性能、改善手感、可燃性能及易去污性能等,还可以赋予涤纶织物新的功能及更好的悬垂效果。2.6涤纶织物的清洁由于在温和条件下活性酶具有较高选择性,故酯酶改性为涤纶改性提供了一个清洁有效的方式。Wuetal酯酶预处理技术为行业提供了有效的涤纶改性途径,生产的亲水涤纶面料提高了穿着舒适度,且没有显著损坏织物的机械性能。这是一种环境友好的方式,具有很大的潜力,有很大的发展前景。3涤纶改性产品的应用前景涤纶是所有化学纤维中需求量最多的纤维。随着合成纤维工业的发展,以及科学技术的不断发展,人们对于舒适性、功能性的纺织品需求量越来越大。随着人们对涤纶改性方法研究的不断深入,改性后