常見與高性能纖維紡織品(ppt145頁(yè))(已修改)
2025-01-08 23:20 本頁(yè)面
【正文】 高性能纖維 一、高吸水纖維 （一）高吸水纖維的概念 吸濕性材料：醫(yī)用脫脂棉、餐巾、衛(wèi)生紙 —— 吸收低于自重?cái)?shù)倍的水，稍加壓力，水會(huì)反濕出來。 高吸水性聚合物能夠吸收自重?cái)?shù)十倍、數(shù)百倍乃至千倍的水，不但吸速快，而且吸水后成為一種被水高度溶漲的無色透明凝膠，施加壓力，難于將水?dāng)D出，但當(dāng)外界溫度較低時(shí)，吸收的水可自行擴(kuò)散出來。 美國(guó)農(nóng)業(yè)部北部研究所于 1974年開發(fā)，主要由丙烯腈接枝聚合到糊狀淀粉上，再進(jìn)行水解而成。 高吸水聚合物制品形狀共分為 4種：粉末狀、顆粒狀、膜狀、纖維。 （二）高吸水纖維的種類 纖維素類： 是最早開發(fā)的吸濕性纖維之一，包括物理改性和化學(xué)改性。 物理改性：從纖維截面、形狀、平直度、容積等增加纖維的內(nèi)外比表面積來提高吸收量。主要有： 中空型： 充氣型： 化學(xué)改性： ◆ 纖維素與尿素反應(yīng)生成纖維素氨基酸酯。 ◆將醚基引入纖維素鏈，即羥甲基化纖維素 ◆在纖維素纖維未擠壓成型之前，加入淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯這樣的物質(zhì)于紡絲液中，然后共同紡絲成型。 聚羧酸類 丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸 中添加適量的多羥基醇作為交聯(lián)劑，共同制成紡絲液。 極性基團(tuán)的數(shù)量對(duì)吸水能力有很大的影響。 聚丙烯腈類 丙稀腈＋甲基丙烯酸＋ N羥甲基丙稀酰胺共聚紡絲，浸漬于濃硫酸中干燥后，即得到高吸水纖維。 改性聚乙烯醇類 并不具有短時(shí)間內(nèi)吸收大量水份的高吸水型，但引入羧基后，經(jīng)干法或濕法紡絲后得到的纖維，吸水能力可達(dá)到自重 100倍以上，在 40度的溫水中基本不溶。 （三）高吸水纖維的吸水機(jī)理 水分子進(jìn)入網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，與離子基團(tuán)形成化學(xué)鍵，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有彈性，可以容納許多分子，外觀呈現(xiàn)一種透明凝膠狀態(tài)。 高吸水聚合物是一種高分子電解質(zhì)，能在水或溶劑中電離。 高吸水聚合物吸水能力的計(jì)算公式： Q5/3=[(i/2VVS1/2)2+(1/2X1)/V1]/(Ve/V0) 式中： Q— 吸水能力 Ve/V0—— 聚合物交聯(lián)密度 (1/2X1)—— 聚合物親水性 i/2VV—— 聚合物中固定電荷密度 S—— 外部電解質(zhì)的離子強(qiáng)度 （四）高吸水纖維的開發(fā)應(yīng)用 日本的 Exlan公司的“蘭西爾－ F”，能吸收 120ml/g－ 150ml/g的純水，40ml/g50ml/g的 ％鹽溶液。 美國(guó) Arco多公司研制的 Fibersorb纖維是以丙烯酸類化合物作芯的高吸水纖維，能吸收自重 200－ 300倍。 英國(guó)考陶爾茲的 ST高吸濕粘膠連續(xù)長(zhǎng)絲。 美國(guó)杜邦的聚酯 Aquasorb是一種羧甲基纖維素鈉。 衛(wèi)生用品材料 — 尿布、衛(wèi)生巾、高效吸血紗布、繃帶，快速吸收體液，不沾傷口。 農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝 —— 與其他纖維混用制成的膜，作為土壤保水劑，透水透氣性好，所吸收的水份 95％可被植物利用，用它制成的“水合土”可在沙漠中種植莊稼。 二、生體吸收性纖維 （一）生體吸收性纖維的分類 天然材料 —— 羊腸線、纖維素、甲殼素、膠原質(zhì)、海藻酸鹽。 合成材料 —— 聚乙交酯類（ PGA）、聚二氧雜環(huán)己酮（ PDS）、草酸酯共聚物、琥珀酸共聚物、聚酰胺酯、玻璃質(zhì)。 混合材料 —— 明膠＋聚乙烯醇 （二）應(yīng)用 縫合線 最大的應(yīng)用領(lǐng)域。 30~80天后，吸收作用完成。 內(nèi)臟修補(bǔ)織物及固定材料 腹壁修補(bǔ)、胸隔膜修補(bǔ)、疝修補(bǔ)作為暫時(shí)支撐材料。 器官修復(fù)（脾臟、肝臟、腎臟）的包復(fù)物 體內(nèi)定位材料。 人工假肢 和其他纖維一起混合制作人工骨的強(qiáng)化纖維。 人工皮膚 創(chuàng)面敷布，不僅保證創(chuàng)面纖維芽細(xì)胞很好生長(zhǎng)。而且與生體親和性好，能被創(chuàng)面吸收，愈后皮膚光滑。 此外還開發(fā)了許多止血纖維，其他載體性纖維。 三、離子交換纖維 纖維大分子長(zhǎng)鏈上具有活性側(cè)基的合成纖維，經(jīng)與具有離子交換功能官能團(tuán)的化合物進(jìn)行側(cè)基置換，使構(gòu)成該纖維的大分子長(zhǎng)鏈上，帶有相應(yīng)的可以用作離子交換用的官能團(tuán)，從而使之成為具有離子交換功能的“離子交換纖維”。 （一）分類： 強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換纖維 弱酸型陽(yáng)離子交換纖維 強(qiáng)堿型陰離子交換纖維 弱堿型陰離子交換纖維 （二）制法： ： 將離子交換基團(tuán)以置換的方法加至基材纖維的分子鏈上，常用的基材有聚乙烯醇、纖維素、聚氯乙烯、聚酚醛、聚苯乙烯、聚乙烯、氯乙烯 丙烯腈共聚物等。 以聚烯烴、聚乙烯醇、聚氯乙烯以及聚己內(nèi)酰胺纖維為基體，經(jīng)過輻射或化學(xué)接枝可以制備離子交換纖維。如以聚烯烴纖維為基體，輻射接枝苯乙烯，再經(jīng)磺化或氯甲基化、胺化反應(yīng)可以制得陽(yáng)離子或陰離子交換纖維。聚烯烴纖維接枝丙烯酸可制備弱酸性陽(yáng)離子交換纖維。 在紡絲液中加入離子交換劑，均勻混合后進(jìn)行紡絲，可以制成離子交換纖維。用復(fù)合紡絲法將兩種共聚物紡制成海島纖維，如以聚乙烯為島，聚苯乙烯為海成纖后再將聚苯乙烯交聯(lián)，經(jīng)功能化后可以制得陰離子或陽(yáng)離子交換纖維。 （三）離子交換纖維舉例 聚乙烯醇系磺酸型陽(yáng)離子交換纖維 聚乙
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