親水性合成纖維是指通過提高合成纖維的親水性，提高液態水分的吸附能力及氣態水分子的放濕能力而製得的纖維。
基本介紹
- 中文名：親水性合成纖維
- 外文名：無
- 類別：材料
- 合成法：化學改性方法、物理改性方法
原理,合成的方法,
原理
要賦予合成纖維類似天然纖維的親水性能，就必須使合成纖維具有類似天然纖維的親水結構。受天然纖維結構研究的啟發，疏水性合成纖維親水化有下述兩個途徑：
①要在纖維中引進各種親水基團，通過它們建立氫鍵與水分子締合，使水分子失去熱運動的能力，暫時留存在纖維中。
②要使纖維中出現孔隙、微孔、裂縫，以成倍地增加比表面積，通過表面能效應吸附水分子，同時又可以通過毛細管效應吸附和傳遞水分。
合成的方法
根據纖維親水原理，實現纖維親水化的方法可以分為化學方法和物理方法二大類型。
(1)化學改性方法
①纖維大分子結構的親水化
這是通過聚合或共聚的途徑，在纖維的大分子結構中引進大量親水基團的方法。例如在腈綸纖維共聚時引進丙烯酸、乙烯基吡啶和二羰基吡咯化合物等親水性單體，可以得到吸濕性較好的腈綸。或用化學處理的辦法，使纖維中一部分氰基轉化為醯胺基或羧基的方法。對錦綸，可以在大分子結構中，減少亞甲基(—CH2—)的數量如生產聚醯胺4，聚醯胺3、2和1，可以大大提高錦綸的吸濕性。另外，通過共聚途徑，改變大分子結構的規整性，降低結晶度的方法以增加能與水締合的醯胺基團數目而提高纖維的親水性。
②與親水性物質的接枝共聚
丙烯腈與天然蛋白通過接枝共聚取得親水性改性腈綸是一個成功的範例，如1969年日本東洋紡公司開發的西諾(Chinon)纖維。又如丙烯酸、甲基丙烯酸在滌綸纖維上的接枝；美國杜邦公司用放射線將丙烯酸或順丁二酸接枝於錦綸66纖維等。
③纖維表面親水處理
處理的實質是在纖維或織物表面上加一層親水性化合物(也稱親水整理劑)，目前使用的親水整理劑有兩類：一類是丙烯酸系單體，另一類是結構為親水部分和固著部分的表面活性劑，採用浸漬法和浸軋法加工處理。
引人親水基團和接枝共聚法往往使纖維喪失原有的一些優良性能，如染色牢度下降、手感硬化等。因此，實際親水基團的加入量或接枝數量只能適可而止，纖維吸濕率提高就不可能達到理想要求。表面親水處理法十分簡單，成本低廉，且能基本保持纖維原有特性而增加纖維的吸濕性，缺點是親水耐久性差，特別是耐洗滌性差。
(2)物理改性方法
①與親水性物質共混或複合
共混是在紡絲前，把親水物質混入紡絲熔體或溶液，然後按常規紡絲方法進行紡絲就可以得到親水性纖維。如美國杜邦公司用4%～25%的N—己丙醯胺和聚醯胺摻混紡絲，纖維的吸濕率為8%～9%；日本帝人公司採用碳原子數大於12的脂肪酸、脂肪胺或脂肪醇的低分子化合物和高分子物聚醚與聚醯胺多元共混；用聚丙烯醯胺與聚丙烯腈共混制高吸濕腈綸；用聚乙二醇衍生物、聚亞烷基二醇等親水性高聚物與聚酯共混紡制高吸濕滌綸等。
複合纖維也屬共混範疇，主要是通過親水性高聚物和待改性的疏水性高聚物的複合紡絲，使這種纖維既具有親水性，又具有原來纖維的優良特性，偏心型(或並列型)複合纖維還能改善原來纖維的捲曲彈性。如日本旭化成公司採用丙烯腈共聚體作皮層，用含羧基的丙烯腈共聚物作芯層，紡制中空複合纖維的保水率可達30%。東洋紡公司以普通聚酯切片作皮層，以經聚醚改性的聚酯切片作芯層，經熔紡得到複合纖維，再進行皂化，就能得到吸濕性好，抗靜電也好的聚酯纖維。
②纖維結構微孔化
改變纖維的形態結構，使合成纖維也像棉纖維、羊毛那樣，具有許多內外貫通的微孔，利用毛細現象吸水。此類纖維還具有密度小，乾燥快，保暖性好，耐污垢等優點，對從事體育活動和體力勞動的人們的服裝舒適性改善十分明顯。自從1976年德國拜耳公司的多孔腈綸杜諾瓦(Dunova)開發成功以來，美、日、意等國家相繼開發研究微孔腈綸、多孔聚酯。紡制微孔滌綸主要套用微孔形成劑，根據溶出法原理製取。微孔腈綸的微孔可用溶出法、孔洞固定法和高聚共相分離法得到。
③纖維截面異形化和表面粗糙化
這是一種提高纖維親水性的簡單而有效的方法。如L字型橫截面的纖維間，可形成許多毛細孔。纖維表面粗糙度增加，表觀接觸角可減小，可以提高纖維的親水性等。
此外，利用滌綸與陽離子改性聚酯共混紡絲製成中空纖維，然後用NaOH溶液處理，使纖維上產生大量的微孔，且有一部分微孔是互相貫通，並通至中空部分。鹼液濃度增加，微孔數量增多，大大提高了滌綸纖維的親水性。
