以丙烯腈(AN)、潜交联剂(NHMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,采用溶液聚合法得到纺丝原液,经湿法纺丝制得含潜交联剂的共聚丙烯腈(CPAN)纤维,再经后交联制备了具有交联结构的共聚丙烯腈(CPAN-C)纤维,对CPAN-C纤维碱性水解,得到具有较强吸水、保水能力、无刺激性且有一定强力的共聚丙烯腈(CPAN-H)纤维,并采用针刺法和热粘合法制备了高吸水纤维复合非织造布。 研究表明,当AIBN为单体质量的0.5wt%,单体为体系总质量的20wt%,聚合温度为60～70℃,反应时间控制在8～10h,所得纺丝原液可纺性较好。采用40wt%二甲基亚砜水溶液为凝固浴,室温下所得CPAN纤维综合性能较好。经沸水浴处理,拉伸纤维的各种内应力得到松弛,在后交联过程中表现出良好的尺寸稳定性,吸湿性能也有所提高,标准回潮率可达8wt%。 研究发现,对NHMA为10wt%的CPAN纤维,采用170℃热处理10min,交联反应进行得比较完全,大分子发生预氧化反应程度较小。CPAN-H纤维吸水率在NHMA为10wt%时达到极大值50g/g,随NHMA含量的增加,纤维保水能力相应提高。 研究表明,碱浓度为20wt%、NHMA为10wt%、水解3min是制备CPAN-H纤维的最优工艺。所得CPAN-H纤维不仅具有较高吸水率(25g/g),吸湿性能也很好,标准回潮率可达22.15wt%,所得复合针刺非织造布的保水率可达90wt%以上。 另外,本研究还采用FTIR、SEM、TGA、DSC和DMA对NHMA含量、交联条件及水解对纤维化学结构、表面结构、大分子聚集态结构和纤维力学性能的影响进行了分析研究。