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高吸水纤维是在高吸水树脂的基础上发展起来的一种功能性纤维。高吸水纤维具有吸水能力和保水能力强,吸水后仍具有较好的强度,能保持纤维吸水后的完整性,而且易于加工的特点,因此高吸水纤维应用前景广阔。目前只有少数几个发达国家能过生产高吸水纤维,在国内高吸水纤维的研究正处于初级阶段。 本课题以丙烯酸、丙烯酰胺、AMPS和聚乙烯醇的共混体系聚合制备了纺丝液,采用湿法纺丝制备出高吸水纤维,再将纤维编织成高吸水纤维保湿膜,测定其各种性能。主要研究内容如下: 研究了丙烯酰胺用量、AMPS用量、聚乙烯醇用量、交联时间和温度对高吸水纤维吸液倍率的影响。研究结果表明,在引发剂浓度为0.5%,中和度为80%,聚乙烯醇含量为9克,丙烯酰胺含量15%,AMPS含量为1%时,在130℃下交联所得纤维的吸水倍率最好可达200g/g。 研究了高吸水纤维的力学性能。测试结果显示随着纤维拉伸倍数提高,断裂强力单调增加,而断裂伸长率单调减小。AMPS的加入对高吸水纤维的增韧降脆有一定作用,但过量AMPS加入反而使断裂强力和断裂伸长率下降,AMPS为1%为宜。 借助DSC、SEM研究了高吸水纤维的表征结构。DSC谱图显示出高吸水纤维具有两个玻璃化温度转变区间,这表明在高吸水纤维内形成了相分离。高吸水纤维SEM照片显示出纤维内部有许多微孔及相分离现象,而且纤维表面有许多小的凹槽,这些均有利于吸水倍率的提高。 研究了高吸水纤维保湿膜在热处理前后的吸水速率和耐热保水性。在前15分钟保湿膜吸液速率快;交联度过小或过大都不利于保湿膜的吸液速率,选择一个最佳热处理条件(T=130℃,t=10min),使保湿膜吸液速率最快;由于保湿膜发生了交联,经热处理的保湿膜保水性比无热处理的保水性好。