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吸收性纤维【吸收性纤维】吸收性纤维，这类纤维由于表面粗糙、内部有许多具渗透性和迁移性的微孔，因能吸着气体或液体而得名 。
基本介绍中文名：吸收性纤维
外文名：absorbent fibre
特点：表面粗糙、有渗透性和迁移性的孔
领域：工程技术
简介吸收性纤维一般可通过对天然纤维或化学纤维进行化学的或物理的改性而成，主要方法是增进纤维吸着气体和液体的能力和增加纤维内部吸着气体与液体的空间 。目前这类产品有:改性的再生纤维素纤维(如合金型再生纤维素纤维)和改性的合成纤维(如高吸湿合成纤维)等 。高吸水性纤维高吸水性纤维是纤维状高吸水性功能高分子材料，能够吸收自重几十至几千倍的水分 。与传统吸水材料如脱脂棉、纤维素纤维相比，它不但拥有极高的吸水量，而且保水性强，即使在高压下也不失水 。製造高吸水性纤维的高吸水性树脂是水溶性聚合物的延伸与拓展，它通过交联、水解技术，具有低交联度、高溶胀率、不溶于水的结构和性能特徵 。高吸水性树脂是一个低交联度的三维网路，其主链或侧链上含有亲水基因如羧基 。醯胺基、羟基、磺酸基等，其微观结构因合成体系不同而呈现多样性如海岛型结构、蜂窝型结构和颗粒状结构 。传统吸水材料主要靠大分子链上的亲水基团及材料中的孔隙达到吸水的目的，这种吸水方式的吸水量非常有限，且在压力作用下纤维的保水性很差 。而高吸水性高聚物则不同 。WY Lee等对离子型高吸水性树脂的吸水机理进行了探讨，认为网路内外的渗透压差是树脂大量吸水的关键；K NAKAMURA等运用DSC、NMR法分析树脂凝胶中水的结合状态时也证明了这一点；林润雄等运用DSC、NMR法分析树脂凝胶中水的结合状态时也证明了这一点；林润雄等运用Flory HUggins热力学理论和溶液热力学理论对高吸水性树脂的吸水热力学、动力学进行了探讨；Zeng L等用NMR研究了高吸水性纤维与丙纶混纺织物的吸水特性 。分类高吸水性树脂按原料可分为三大类：①澱粉系（澱粉接枝、羧甲基化等）；②纤维素系（纤维素羧甲基化、接枝等）；③合成聚合物系（包括聚丙烯酸系、聚乙烯醇系等） 。其中聚丙烯酸（盐）类占高吸水性树脂总产量的80%以上 。这类高分子交联体属于离子型电解质，吸水能力特彆强，且贮运方便 。高吸水性聚合物在实际运用中主要有片状、膜状、粒状、粉状及纤维状 。其中纤维状的吸水材料吸水表面积大、吸水速度快、柔软、与皮肤接触舒适，特别适合製造吸水性纺织品，使高吸水性材料获得更广泛的套用 。製造方法目前纤维状高吸水材料的製造方法主要有两种：1.纤维的亲水化改性 纤维的亲水化改性是目前製造高吸水性纤维最常用的方法 。它是将一般纤维如棉纤维、粘胶纤维或合成纤维如聚乙烯酸纤维、聚酞胺纤维、聚丙烯睛纤维等通过物理或化学方法处理来提高其吸水性能 。物理改性是将一般纤维与吸水性纤维混纺，也可在一般纤维中加人吸水性粉末，或者将高吸水性树脂的分散溶液涂覆在一般纤维或纤维製品上以提高纤维的吸水率 。章悦庭等将丙烯酸接技澱粉用NaOH处理后涂覆到非织造布上，製得的高吸水性非织造布每平方米可吸水几十公斤，吸水速度比颗粒状树脂快很多，且手感柔软 。化学处理则是用一般纤维与反应性物质反应製取高吸水性纤维 。如将聚乙烯醇纤维加至顺丁烯二酸配的有机溶剂中，加热使聚乙烯醇分子的侧链一部分酯化，引人羧基，同时使分子间形成交联结构，从而製得高吸水聚乙烯酸纤维 。日本理上义治、小仓真人等用类似方法製得吸水倍率为110倍的水凝胶 。用NaOH溶液处理后的聚丙烯睛纤维，经盐酸中和，再用甲醛处理也可得到高吸水性的纤维 。此外，纤维素的醚化及纤维素纤维、粘胶纤维接枝丙烯酸皆属于纤维的化学法亲水化改性 。特别是改性纤维素纤维，不但原料丰富、价廉，而且力学性能好，因而具有非常广阔的前景 。2.高吸水性树脂纺丝法该法须先製得可纺性高吸水性树脂，然后再纺丝成形製成纤维 。目前可纺性高吸水性树脂主要採用吸水性单体与非亲水性（或亲水性小）物质共聚的方法制镊 。共聚使用的单位体主要是含氰基、醯胺基、酯基、羧酸基、磺酸钠基等乙稀基的不饱和单体，如丙烯腈、丙烯醯胺、丙烯酸钠、甲基丙烯酸甲酯、亚甲基双丙烯醯胺、对苯乙烯磺酸钠等 。聚合多採用乳液聚合（或反向乳液聚合）、悬浮聚合（或反向悬浮聚合） 。有时亦採用溶液聚合 。纺丝方法可分为溶液纺丝与熔融纺丝两种 。溶液纺丝是将上述聚合物溶解到有机溶剂中配成均匀的分散溶液，再经乾法或湿法纺丝製成高吸水性纤维 。选用的溶剂主要有硫氰酸钠水溶液、二甲基甲酸胺、丙酮等 。Westerink等用纤维素、磷酸（酐）等製成纺丝原液 。採用湿法纺丝将其挤入含有丙酮的凝固浴中，製得吸水能力为10g（水）/g（纤维），吸盐水能力为10g（盐水）/g（纤维）的高吸水性纤维素纤维 。熔融纺丝则是将高聚物熔融成粘流态后挤出成丝 。例如在尼龙6中加入微量的聚丙烯酸钠吸水剂，经熔融纺丝製得的改性尼龙6纤维的吸水及保水性都比纯尼龙6纤维有较大提高 。用途纤维状高吸水材料吸水表面积大，吸水速度快，手感柔软，大大拓宽了高吸水性材料的套用範围，尤其适合製造高吸水性纺织品 。其用途主要分为以下几个方面：1.医疗卫生保健用品 据报导，个人卫生护理用品每年大约用去95%的吸水树脂，採用高吸水性纤维製造的婴儿尿片、成人失禁垫等不但吸收速率高、吸量大，而且更加舒适、贴肤；餐巾、抹布、手纸中加人高吸水性纤维也可大大提高其使用性能 。表1对几种衣料的吸水性能作了一个比较，从中可见添加了高吸水性纤维的贴身衣物能更有效地保持皮肤乾爽，人体舒适感大大增加 。在医用方面，将高吸水性纤维用于手术垫、手术手套、手术上衣、手术棉等可以迅速吸收血液、体液，保持医疗环境的乾爽、洁净 。将高吸水性纤维用于病床垫褥还可避免褥疮 。用人造纤维接技製成的止血栓现已大量用于临床医疗 。2.工业含有高吸水性纤维的非织造布，具有平衡水分功能，在高湿度下能吸收水分，低温度时又能释放水分，用于内墙装饰可有效地防止结露 。吸收了大量水而成凝胶状的高吸水性纤维亦可用来製造防火材料 。如与易燃纤维混纺能改善其阻燃性，是製造消防服的良好材料 。一些阴离子高吸水剂，如纤维素接枝丙烯腈水解物、纤维素接枝丙烯酸具有很高的重金属离子吸附量，用这类纤维材料製成的滤布是理想的环保材料 。3.食品高吸水性纤维在食品加工中的套用为现代食品工业开创了一片新天地 。用于食品中的高吸水性纤维一般是天然的食物纤维，如果胶、蛋白质等 。用大豆蛋白与少量的高吸水剂——聚丙烯酸钠共混，採用湿纺製得改性蛋白质纤维，添加到人造肉中，可以增加蛋白质的粘附力，大大改善人造肉的风味和口感，而且确保无毒 。发展前景高吸水性纤维吸水面积大，吸水速度快，力学性能优异，用途广泛，前景看好 。但目前由于理论和技术上的原因，高吸水性纤维的生产远远不能满足实际的需要 。今后高吸水性纤维主要在以下几个方面有很大的发展空间：