涤纶织物亲水整理剂的合成和性能【文献综述】

毕业论文文献综述
高分子材料与工程
涤纶织物亲水整理剂的合成和性能
涤纶织物具有强度高、耐磨性好、回弹性佳，成本低等许多天然纤维无法比拟的优良性能特点，因此涤纶在纺织品中占有相当大的比重。

涤纶纤维属于疏水性纤维，具有很低的回潮率，涤纶织物的吸湿性差，穿着舒适性不好，易产生静电，表现出比较强的易带静电性、易吸污性、手感差、污渍难洗除性等缺点，给服装加工和穿着服用带来了许多不便，从而使涤纶纤维织物的消费量和消费水平受到很大的限制，为此需要对涤纶纤维织物进行一些整理，以改善其抗静电性能[1]。

国外在上世纪70年代以后，很多国家如英国帝国化学公司，美国杜邦公司、日本花王等相继推出了亲水整理剂，通过后整理的方法来解决涤纶织物的亲水性问题。

国内是从80年代以后开始着手这方面的研发工作。

目前，提高涤纶织物亲水性主要途径有：第一种方法是通过在涤纶树脂合成过程当中引入亲水性单体[2]，如马来酸酐、聚乙二醇。

第二种方法是通过在涤纶纺丝当中添加亲水性物质[3]。

第三种方法是在涤纶纤维表面通过亲水单体的接枝共聚来改善亲水性[4]。

接枝聚合是利用引发剂或高能射线照射，使纤维表面产生游离基，然后亲水性单体在游离基上进行接枝聚合，从而形成有耐久性和吸水性的新表面层。

第四种方法是通过涤纶纤维的表面处理来增加表面的极性，包括化学方法[5]，如碱降解法；酶处理法[6]；物理方法，如等离子技术[7]。

第五种方法是通过浸渍法在涤纶纤维表面覆盖或吸附亲水性物质[8]（也称为后整理法），这种方法是利用亲水整理剂，使之均匀而牢固地附着在涤纶纤维表面形成亲水性的方法。

为增加耐洗性可选择一种合适的交联剂，采取一定的工艺，控制交联剂与水溶性高聚物的反应程度，从而使水溶性高聚物的一部分亲水基团保留在纤维表面，使纤维的亲水性得到改善。

适用于该方法的整理剂一般是由两种物质组成的体系：其中一种物质是含亲水基团的水溶性聚合物，另一种是联结水溶性聚合物与纤维的交联剂，它要能与水溶性聚合物反应的官能团。

前四种方法虽然具有耐久性的优点，但是由于加工工艺上的复杂性和困难或成本上的原因，在工业上很难大规模推广。

第五种方法相对来说在工业上更具备可行性。

用于这种方法的亲水整理剂按其应用时效可分为非耐久性和耐久性，前者主要是一些表面活性剂，经常用于配制化纤纺织油剂、化纤织物织造加工助剂或配制家用化学品；后者主要用于涤纶纺织品、涤纶仿真丝的耐洗性
后整理。

耐久性亲水整理剂的“耐久”是相对而言的。

一般能耐水洗10次以上就称为耐久性的，助剂耐久性的来源一般不外乎以下两种情况[9]：一是在助剂应用过程中，助剂与纤维的某些活泼基团之间发生反应，产生“投锚效应”，助剂自身的活泼基团之间与交联剂发生反应，形成交联状的不溶性皮膜，称为反应型；二是通过助剂在纤维表面形成一层皮膜，皮膜与纤维以范德华力紧密结合在一起，助剂具有较强的渗透作用，渗透至纤维内部形成“合金”，称为物理型。

常用的耐久型亲水整理剂有：聚胺类亲水抗静电剂，属于阳-非离子型，俗称假阳离子型，它采用聚乙二醇与多乙烯多胺反应而成，为加强聚乙二醇的反应活性，常在聚乙二醇两端接上反应活性较大的环氧基团；三嗪类亲水抗静电剂，它是利用与三嗪环连接的活性官能团，部分与亲水性基团反应获得亲水性能，部分与耐久性基团反应获得耐久性能，同时空余部分活性基团，使其能与纤维反应产生投锚效应，以加强耐洗性能；丙烯酸酯类和环氧树脂类的耐久性亲水抗静电剂[10-12]，丙烯酸酯类亲水整理剂乳液合成过程中一般采用阴-非离子乳化体系，该体系取长补短了非离子和阴离子乳化体系的优缺点，聚丙烯酸酯乳液水分蒸发后在涤纶纤维表面形成一层不溶性的皮膜，赋予了良好的耐洗性；聚醚酯型整理剂也是一类常用的具有耐洗性的涤纶织物用亲水整理剂。

目前，国内外开发的亲水整理剂中，基于对苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇的聚醚酯系列产品是其中主要的一类，由于合成这种聚醚酯的原料价廉易得，合成操作简便，印染企业很需要这种整理剂，能简化后整理工艺，节省生产成本，经过其一次后整理能赋予涤纶织物用户所期望的亲水性能，有效提升涤纶织物的舒适感和附加值，所以目前引起了广泛的关注[13-14]。

用聚醚酯类整理涤纶纤维时，聚酯部分的共晶链段在一定的温度下与聚酯纤维发生共晶效应而固着与纤维表面，产生耐洗性，聚醚部分的亲水链段向外排列在纤维的表面形成亲水表层，产生亲水效果，所以这种助剂既可以与分散染料同浴进行高温高压染色，又适合烘焙工艺。

聚醚酯类亲水整理剂主要通过对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和聚乙二醇的缩聚反应制备[9,13,15,17]，也有报道通过在传统的聚醚酯纤维整理剂中引入有机硅链段，合成出具有优异亲水整理效果、手感柔软并具有平滑性的有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂。

引入有机硅链段既可以增加整理剂与纤维的吸附，又可以使亲水链段排列更规则，改善了织物的服用性能[9]，受到印染企业的认可。

还有一类亲水整理剂是利用涤纶废料合成聚酯织物耐久性亲水整理剂，根据分子设计概念[18]，在催化剂的作用下，利用工业和民用涤纶废弃物与乙二醇经加热降解等合成出具有性能优良，乳液稳定的亲水整理剂。

综上所述，不同类型的亲水整理剂都存在自己的特点，也存在一些不足，因此，持
久、高效、环保的亲水整理剂越来越得到纺织业的重视，也将成为将来发展的趋势。

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