非織造布由于加工特點(diǎn)及產(chǎn)品成本等方面的原因,長期以來大多采用合成纖維,并以滌綸、丙綸為最多,個別情況采用合成纖維、天然纖維混配纖維,造成產(chǎn)品的親水性能差。
非織造布無論是在醫(yī)衛(wèi)材料還是在服用、擦拭用材料方面均對親水性能有著較高的要求。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,消毒濕巾、傷口敷料、止血貼、繃帶、紗布球、藥膏布、吸液墊等 等均要求具有良好的吸收血液、藥液性能。吸收性用即棄材料,如嬰兒尿布、婦女衛(wèi)生巾、成人失禁墊等,對材料親水性要求更高。還有一次性內(nèi)衣褲、服裝襯布、鞋里襯布等服 用材料也對親水性能有一定的要求。在家庭衛(wèi)生領(lǐng)域,嬰兒揩布、美容揩布、家具、餐具、炊具的清潔布等材料無一不對親水性能有相應(yīng)的要求。另外產(chǎn)業(yè)用布方面的許多材料如電池隔板要求具有很高的電解液吸收能力,因而對親水性也提出一定要求。
另一方面,隨著親水性用品數(shù)量的增加,對其親水性能的要求也不斷提高。在吸水效果上,由過去只重視吸收率,發(fā)展到對吸收速率的關(guān)注。
日本人最先提出“瞬時吸水”這一概念,意指材料不僅吸水性好,吸水速率也要高。被稱為具有瞬時吸水性能的毛巾吸水時間僅為0.3秒,而親水整理前吸水時間長達(dá)4秒。非織造布由于吸收速率的提高,不僅大大提高了使用性能,還進(jìn)一步拓寬了使用領(lǐng)域。
改善非織造布及纖維親水性能可通過物理的、化學(xué)的方法進(jìn)行,歸納起來有如下幾種。
原絲改性。即在紡絲液中添加親水性物質(zhì)如聚乙二醇、含磺酸基的物質(zhì)等,從而提高纖維的親水性,但這種方法會影響纖維的其他性能,如削弱聚合物的結(jié)晶能力,降低其熔點(diǎn),對纖維的物理機(jī)械性能產(chǎn)生影響等。
表面接枝改性。采用高能輻射、電子束輻射或化學(xué)試劑引發(fā)接人親水基團(tuán),增加親水性。
改變纖維表面或內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)。如改變纖維形態(tài)結(jié)構(gòu),使纖維結(jié)構(gòu)微纖化,像棉、毛等天然纖維那樣具有許多內(nèi)外貫通的微孔,利用毛細(xì)現(xiàn)象吸水;還可使纖維截面異形化或表面粗糙化。這種方法只能改善纖維的吸水性,對纖維的吸濕性不能改善。
親水整理。將親水劑覆蓋于纖維表面,使其形成一層親水薄膜,提高它的親水性能,且親水薄膜有一定的導(dǎo)電性,可以提高材料的抗靜電性。該方法簡單易行,原理也比較成熟,應(yīng)用范圍很廣,但目前高耐洗性能的親水整理劑較少。
等離子體處理。等離子體是一種全部或部分電離的氣體,氣體在電場力作用下獲得能量而被電離,利用該氣體高能態(tài)對纖維進(jìn)行表面處理后纖維的表面層形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)或提供穩(wěn)定存在的游離基,這種狀態(tài)的表面會在空氣中起氧化反應(yīng),并使游離基最終生成羥基、羧基等基團(tuán),改變纖維的潤濕性能,以此來提高纖維的親水性能。目前英國某實(shí)驗(yàn)室已試驗(yàn)了一種穩(wěn)定態(tài)的輝光放電等離子體反應(yīng)器,利用二氧化碳、氫氣、氧氣在常溫下把聚丙烯的烴基轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶、羧基、羥基等極性基團(tuán),顯著提高材料的親水性,整個化學(xué)反應(yīng)不可逆,且吸濕性較耐久。
上述方法中,親水整理具有方法簡便、成本低廉和經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn),能夠在基本保持纖維原有特性的情況下增加纖維的吸濕性和吸水性,因而成為應(yīng)用最為普遍的一種方法。當(dāng)然親水整理存在耐久性差的問題,用即棄非織造布對耐久性要求不高,對于耐久型非織造布,研究和開發(fā)耐久性的整理劑是關(guān)鍵。經(jīng)親水整理后,非織造布親水性、舒適性明顯提高,同時抗靜電性、柔軟性及抗污性也有所改善。