改性海藻纤维针刺非织造布使其吸水立即凝胶,探究改性工艺与最优改性条件。采用红外光谱、XRD、离子浓度测试等多项测试表征改性前、后海藻纤维非织造布的结构变化,分析改性机理,并测试凝胶性能。借鉴改性海藻纤维针刺非织造布的工艺改性海藻/铜氨混纺水刺非织造布,确定最佳改性条件。测试改性后海藻/铜氨水刺非织造布的回潮率、厚度、透气性等物理性能以及吸收性能、持液性能、金属吸附性能。对比分析改性后海藻/铜氨水刺非织造布与其他六种面膜基布的性能测试数据,考评改性后的海藻/铜氨水刺非织造布是否可用作面膜基布,为后期对此类面膜的研发提供理论依据。通过实验现得到如下成果:采用先在低浓度HCl溶液处理,再用乙醇冲洗至中性,最后用低浓度NaOH乙醇溶液处理的凝胶化改性方法,可以使海藻纤维针刺非织造布在吸水后能立即凝胶。在实验环境下,HCl溶液浓度为0.10%、处理温度为室温、处理时间为30min;NaOH乙醇溶液浓度为4mmol/L、处理温度为30℃、处理时间为1h时为最佳凝胶化改性工艺条件。凝胶性能最好的海藻纤维针刺非织造布保水量能达到16g/g以上,远高于未凝胶的非织造布。通过对改性后非织造布进行XRD、红外光谱、离子浓度测试,得出凝胶化改性机理:采用HCl处理破坏了海藻纤维的结晶结构,降低了其结晶度和Ca2+含量,但在纤维分子间形成了酯键。采用NaOH处理促进了形成的酯键的水解断裂,并进一步降低纤维的结晶度和Ca2+含量。通过两步处理,可以将海藻纤维大分子间的交联点和作用力控制在恰当的范围内,使得水分子可以扩散进入到纤维大分子之间,并通过氢键作用力与纤维分子形成三维网络结构,从而转变成凝胶体。通过对改性前、后的非织造布进行物理性能测试发现:改性前后海藻纤维非织造布的厚度、单位面积质量、透气性、断裂强度等物理性能差别不大。凝胶性能最好的非织造布中的单纤通过显微镜观察到其直径增大2.5倍,通过宏观照片观察到其厚度、体积增大至5倍左右。海藻凝胶的溶胀速率、退胀速率与其凝胶程度有很大关系。凝胶程度越大的凝胶溶胀速率越慢,即溶胀曲线的斜率越小,而凝胶程度越小的凝胶达到溶胀平衡的时间越短。凝胶程度越好的凝胶退胀的速率越慢,即退胀曲线的斜率越小,而凝胶程度越低的凝胶达到完全脱水的时间越短。通过HCl溶液、NaOH乙醇溶液的先后处理,改性后的海藻/铜氨面膜基布遇水立即凝胶,保水量达到21.18g/g,具有很好的保水性能。海藻/铜氨面膜基布相较于其他面膜基布不仅面密度为31.44g/m~2、厚度仅有0.12mm,而且透气性达到了4317.80mm/s,做到了面膜要求的的“轻、薄、透气”。改性后海藻/铜氨面膜基布在模拟皮肤上的由于蒸发作用造成的损失最小,蒸发率仅为26.07%。而其保水量在20min内达到0.04g/cm~2,一片面膜可为皮肤补充10.68g水分。海藻/铜氨面膜相较于市场上流行的面膜基布,具有优异的金属吸附性,对Cd2+的吸附量更是其他面膜吸附量的近10倍,达到1.35mg/cm~2。