تخليق الألياف الاصطناعية المحبة للماء
وفقًا لمبدأ محبة الماء للألياف ، يمكن تقسيم طرق تحقيق المحبة المائية للألياف إلى طريقة كيميائية وطريقة فيزيائية.
(1) طريقة التعديل الكيميائي
① المائية لجزيئات الألياف
هذه طريقة لإدخال عدد كبير من المجموعات المحبة للماء في البنية الجزيئية الكبيرة للألياف عن طريق البلمرة أو البلمرة المشتركة. على سبيل المثال ، يتم إدخال حمض الأكريليك ، فينيل بيريدين ، وديكاربونيل بيرول في عملية بلمرة ألياف الأكريليك للحصول على ألياف أكريليك ذات استرطابية جيدة. أو عن طريق المعالجة الكيميائية ، يتم تحويل جزء من مجموعة cyano في الألياف إلى مجموعة أميد أو مجموعة كربوكسيل. بالنسبة للنايلون ، يمكن تقليل كمية الميثيلين (- CH2 -) في التركيب الجزيئي. على سبيل المثال ، يمكن تحسين استرطابية مادة البولي أميد 4 والبولي أميد 3 و 2 و 1 بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال البلمرة المشتركة ، يتم تغيير انتظام التركيب الجزيئي ، ويتم تقليل التبلور لزيادة عدد مجموعات الأميد التي يمكن أن ترتبط بالماء لتحسين مقاومة الألياف للماء.
② بلمرة الكسب غير المشروع بمواد محبة للماء
إنه مثال ناجح للحصول على ألياف أكريليك معدلة محبة للماء عن طريق البلمرة المشتركة لأكريلونيتريل والبروتين الطبيعي ، مثل ألياف تشينون التي طورتها شركة نسيج تويو اليابانية في عام 1969. ومثال آخر هو تطعيم حمض الأكريليك وحمض الميثاكريليك على ألياف البوليستر ، و تطعيم حمض الأكريليك أو حمض الماليك على ألياف بولي أميد 66 بواسطة شركة DuPont في الولايات المتحدة.
③ المعالجة المائية لسطح الألياف
يتمثل جوهر العلاج في إضافة طبقة من المركب المحب للماء (المعروف أيضًا باسم عامل التشطيب المحب للماء) على سطح الألياف أو القماش. في الوقت الحاضر ، هناك نوعان من عوامل التشطيب المحبة للماء: أحدهما مونومرات أكريليك ، والآخر خافض للتوتر السطحي مع جزء محب للماء وجزء ثابت ، والتي تتم معالجتها عن طريق الغمس والدرفلة.
غالبًا ما يؤدي إدخال المجموعات المحبة للماء والبلمرة المشتركة للكسب غير المشروع إلى فقدان بعض الخصائص الأصلية الممتازة للألياف ، مثل انخفاض ثبات اللون ، وتصلب المقبض ، وما إلى ذلك ، لذلك ، لا يمكن تحديد الكمية الفعلية للمجموعات المحبة للماء المضافة أو المطعمة إلا ، وتحسين معدل امتصاص الرطوبة للألياف لا يمكن أن يلبي المتطلبات المثالية. طريقة معالجة السطح المحبة للماء بسيطة للغاية ومنخفضة التكلفة ويمكنها بشكل أساسي الحفاظ على الخصائص الأصلية للألياف وزيادة امتصاص الرطوبة للألياف ، ولكن العيب هو ضعف المتانة المحبة للماء ، وخاصة مقاومة الغسيل الضعيفة.
(2) طريقة التعديل المادي
الخلط مع المواد المحبة للماء
المزج هو خلط مادة محبة للماء في ذوبان أو محلول دوار قبل الغزل ، ثم الغزل وفقًا لطريقة الغزل التقليدية للحصول على الألياف المحبة للماء. على سبيل المثال ، تستخدم شركة DuPont في الولايات المتحدة 4٪ - 25٪ n-hexane Propionamide وخيوط بولي أميد مخلوطة ، ومعدل امتصاص الرطوبة للألياف هو 8٪ - 9٪ ؛ تستخدم الشركة اليابانية الإمبراطورية الأحماض الدهنية أو الأمينات الأليفاتية أو الكحولات الأليفاتية برقم ذرة كربون أكثر من 12 ، والبولي إيثر والبولي أميد للخلط مع البولي أميد ، واستخدام بولي أكريلاميد وبولي أكريلونيتريل لمزج ألياف أكريليك عالية الامتصاص للرطوبة ، واستخدام بولي إيثيلين جلايكول لاشتقاق بوليستر عالي الرطوبة تم تحضيره عن طريق مزج البوليمرات المحبة للماء مثل بولي (إيثيلين جلايكول) ، بولي (ألكلين جلايكول) والبوليستر.
تنتمي الألياف المركبة أيضًا إلى فئة المزج ، وذلك بشكل أساسي من خلال الغزل المركب للبوليمر المحب للماء والبوليمر الكاره للماء ليتم تعديله ، بحيث يكون للألياف خصائص محبة للماء وخصائص ممتازة للألياف الأصلية. يمكن للألياف المركبة غير المركزية (أو الموازية) أيضًا تحسين مرونة تجعيد الألياف الأصلية. على سبيل المثال ، تستخدم شركة Asahi Chemical Co.، Ltd. اليابانية أكريلونيتريل كوبوليمر كطبقة الجلد وبوليمر أكريلونيتريل الذي يحتوي على مجموعة الكربوكسيل كطبقة أساسية ، ويمكن أن يصل معدل احتباس الماء للألياف المركبة المجوفة إلى 30٪. يمكن الحصول على ألياف البوليستر ذات الاسترطابية الجيدة والخصائص المضادة للكهرباء الساكنة عن طريق الغزل الذائب مع رقائق البوليستر الشائعة كطبقة قشرة ورقائق البوليستر المعدلة كطبقة أساسية ، ثم تصبن.
② التحلل الدقيق لهيكل الألياف
من خلال تغيير البنية المورفولوجية للألياف ، تحتوي الألياف الاصطناعية أيضًا على العديد من المسام الدقيقة التي تتصل بالداخل والخارج ، تمامًا مثل ألياف القطن والصوف. يتميز هذا النوع من الألياف أيضًا بمزايا الكثافة الصغيرة والتجفيف السريع والاحتفاظ الجيد بالدفء ومقاومة الأوساخ. من الواضح جدًا تحسين راحة ملابس الأشخاص الذين يمارسون الأنشطة الرياضية والعمل البدني. منذ التطوير الناجح لدونوفا الأكريليك المسامي الذي صنعته شركة Bayer في عام 1976 ، قامت الولايات المتحدة واليابان وإيطاليا ودول أخرى بتطوير وبحث ألياف أكريليك صغيرة مسامية وبوليستر مسامي. يتم إنتاج البوليستر المصغر بشكل أساسي باستخدام عامل تشكيل دقيق المسام وفقًا لمبدأ طريقة الذوبان. يمكن الحصول على المسام الدقيقة لألياف الأكريليك التي يسهل اختراقها عن طريق طريقة الذوبان وطريقة تثبيت الثقب وطريقة فصل البوليمر عالية الطور.
المقطع العرضي الملامح وخشونة سطح الألياف
هذه طريقة بسيطة وفعالة لتحسين مقاومة الألياف للماء. على سبيل المثال ، يمكن تشكيل العديد من المسام بين ألياف المقطع العرضي على شكل حرف L. مع زيادة خشونة السطح للألياف ، يمكن تقليل زاوية التلامس الظاهرة ، ويمكن تحسين مقاومة الألياف للماء.
بالإضافة إلى ذلك ، تم تصنيع الألياف المجوفة من خيوط بوليستر مخلوطة كاتيونية وبوليستر ، ثم تمت معالجتها بمحلول هيدروكسيد الصوديوم ، مما أدى إلى وجود عدد كبير من المسام الدقيقة على الألياف ، وتم ربط بعض المسام الدقيقة ببعضها البعض وتوصيلها بالجزء المجوف. مع زيادة تركيز القلويات ، يزداد عدد المسام الدقيقة ، مما يحسن بشكل كبير من مقاومة ألياف البوليستر للماء.