3 碱处理
涤纶结构致密,具有疏水性,耐碱性良好。但在高浓度的碱液中,特别是在高温条件下, PET分子会发生水解,生成乙二醇和水溶性的对苯二甲酸盐。由于PET分子结构中的苯环和2个亚甲基在化学结构上都较稳定, PET的水解过程实际上是大分子中酯基的水解断裂过程。开始系属于亲核加成反应机理,由于结晶部分结构紧密,水分子不易进入结晶区,水解过程基本上在无定形区进行,分解后在纤维表面的分子脱落,称为“剥皮”,因而在纤维表面形成凹凸不平的痕迹, 使纤维变细且具有亲水性[24225]。
由于PET的亲水性极差,就需要对涤纶表面进行碱处理。传统的涤纶碱处理方式是涤纶在渗透剂和促进剂(一般为季铵盐类促进剂)的共同作用下进行碱处理[25227]。浙江理工大学的程贞娟采用传统的碱处理方法使涤纶织物具有真丝般的感觉[19]。苏州大学材料工程学院的白秀娥改变传统NaOH水溶液的处理方式,采用NaOH的乙醇溶液对涤纶进行碱处理,研究结果表明,利用乙醇溶液对涤纶进行碱处理大大缩短了处理时间,得到了与水相碱处理相同的效果[28]。郑敏等人利用超声波/碱协同处理涤纶,除去涤纶表面的低聚物,改善其染色性能[29230]。随着碱处理工艺的发展,近年来越来越多的人开始研究碱胺同浴对涤纶进行碱处理改性,而使纤维表面形成了深一层的凹槽,为改性涤纶的进一步整理打下良好的基础[6, 31232]。
由于涤纶的直接接枝反应不易进行,且接枝率低,人们开始研究经碱减量处理后的涤纶的接枝反应。嘉兴学院的徐旭凡将涤纶织物先进行碱减量处理,一方面使涤纶表面钝化,另一方面旨在使表层涤纶分子中的酯基发生一定程度的水解,然后用壳聚糖溶液对它进行处理,处理后的涤纶的吸湿性、抗静电性、耐起球性、手感等性能均有显著变化[33]。美国的MatthewD. 等人利用经碱减量处理后的涤纶接枝牛血清蛋白,来改善涤纶材料与蛋白质的亲和性能[34]。浙江理工大学的杨斌利用碱处理后的涤纶吸附壳聚糖整理剂提高织物的服用性能[35]。北京服装学院的宋移团等人利用碱减量处理后的涤纶接枝衣康酸/丙烯酸来改善涤纶织物的染色性能[36]。
4 结语
涤纶的表面改性的方法已经被应用在了改善涤纶性能的很多方面,研究者已开始扬长避短,对涤纶的各种表面改性方法进行改进,越来越成熟的表面改性方法将应用在实际生产中。当然,改性后的涤纶的表征方法也将是今后研究的重点。
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