Synthèse de fibres synthétiques hydrophiles
Selon le principe de l'hydrophilie des fibres, les méthodes pour réaliser l'hydrophilie des fibres peuvent être divisées en méthode chimique et méthode physique.
(1) Méthode de modification chimique
① Hydrophilisation des macromolécules fibreuses
Il s'agit d'un procédé d'introduction d'un grand nombre de groupes hydrophiles dans la structure macromoléculaire des fibres par polymérisation ou copolymérisation. Par exemple, l'acide acrylique, la vinylpyridine et le dicarbonylpyrrole sont introduits dans la copolymérisation de fibre acrylique pour obtenir une fibre acrylique avec une bonne hygroscopicité. Ou par traitement chimique, une partie du groupe cyano de la fibre est convertie en groupe amide ou groupe carboxyle. Pour le nylon, la quantité de méthylène (- CH2 -) peut être réduite dans la structure macromoléculaire. Par exemple, l'hygroscopicité du polyamide 4, du polyamide 3, 2 et 1 peut être grandement améliorée. De plus, grâce à la copolymérisation, la régularité de la structure macromoléculaire est modifiée et la cristallinité est réduite pour augmenter le nombre de groupes amide qui peuvent s'associer à l'eau pour améliorer l'hydrophilie de la fibre.
② Copolymérisation par greffage avec des substances hydrophiles
C'est un exemple réussi pour obtenir une fibre acrylique modifiée hydrophile par copolymérisation par greffage d'acrylonitrile et de protéine naturelle, telle que la fibre Chinon développée par la société textile Toyo du Japon en 1969. Un autre exemple est le greffage d'acide acrylique et d'acide méthacrylique sur fibre de polyester, et le greffage d'acide acrylique ou d'acide maléique sur fibre polyamide 66 par la société DuPont aux Etats-Unis.
③ Traitement hydrophile de la surface de la fibre
L'essence du traitement consiste à ajouter une couche de composé hydrophile (également connu sous le nom d'agent de finition hydrophile) sur la surface de la fibre ou du tissu. À l'heure actuelle, il existe deux types d'agents de finition hydrophiles: l'un est des monomères acryliques, l'autre est des tensioactifs à partie hydrophile et à partie fixe, qui sont traités par trempage et laminage.
L'introduction de groupes hydrophiles et la copolymérisation par greffage entraînent souvent la perte de certaines des excellentes propriétés originales de la fibre, telles qu'une résistance de couleur réduite, un durcissement de la poignée, etc. Par conséquent, la quantité réelle de groupes hydrophiles ajoutés ou greffés ne peut être que limitée , et l'amélioration du taux d'absorption d'humidité de la fibre ne peut pas répondre aux exigences idéales. Le procédé de traitement de surface hydrophile est très simple, peu coûteux et peut fondamentalement maintenir les caractéristiques d'origine de la fibre et augmenter l'absorption d'humidité de la fibre, mais l'inconvénient est une mauvaise durabilité hydrophile, en particulier une mauvaise résistance au lavage.
(2) Méthode de modification physique
① Mélange ou mélange avec des substances hydrophiles
Le mélange consiste à mélanger un matériau hydrophile dans une masse fondue ou une solution de filage avant le filage, puis à filer selon un procédé de filage classique pour obtenir une fibre hydrophile. Par exemple, la société DuPont des États-Unis utilise 4% à 25% de fil mélangé de n-hexane propionamide et de polyamide, le taux d'absorption d'humidité de la fibre est de 8% à 9%; la société impériale japonaise utilise des acides gras, des amines aliphatiques ou des alcools aliphatiques avec un numéro d'atome de carbone supérieur à 12, du polyéther et du polyamide pour se mélanger avec du polyamide, utilise du polyacrylamide et du polyacrylonitrile pour mélanger une fibre acrylique à haute absorption d'humidité, et utilise du polyéthylèneglycol pour obtenir un polyester hautement hygroscopique a été préparé en mélangeant des polymères hydrophiles tels que le poly (éthylène glycol), le poly (alkylène glycol) et le polyester.
La fibre composite appartient également à la catégorie du mélange, principalement par filage composite de polymère hydrophile et de polymère hydrophobe à modifier, de sorte que la fibre présente à la fois une hydrophilie et d'excellentes caractéristiques de la fibre d'origine. La fibre composite excentrique (ou parallèle) peut également améliorer l'élasticité de sertissage de la fibre d'origine. Par exemple, Asahi Chemical Co., Ltd. du Japon utilise un copolymère d'acrylonitrile comme couche de peau et un copolymère d'acrylonitrile contenant un groupe carboxyle comme couche centrale, et le taux de rétention d'eau de la fibre composite creuse peut atteindre 30%. La fibre de polyester ayant une bonne hygroscopicité et une bonne propriété antistatique peut être obtenue par filage à l'état fondu avec des copeaux de polyester courants comme couche de peau et des copeaux de polyester modifiés par polyéther comme couche centrale, puis saponifiée.
② Microporose de la structure des fibres
En modifiant la structure morphologique de la fibre, la fibre synthétique possède également de nombreux micropores qui se connectent à l'intérieur et à l'extérieur, tout comme la fibre de coton et la laine. Ce type de fibre présente également les avantages d'une faible densité, d'un séchage rapide, d'une bonne rétention de la chaleur et d'une résistance à la saleté. Il est très évident d'améliorer le confort vestimentaire des personnes engagées dans des activités sportives et du travail physique. Depuis le développement réussi du dunova acrylique poreux fabriqué par la société Bayer en 1976, les États-Unis, le Japon, l'Italie et d'autres pays ont successivement développé et étudié la fibre acrylique microporeuse et le polyester poreux. Le polyester microporeux est principalement produit en utilisant un agent de formation microporeux selon le principe de la méthode de dissolution. Les micropores de fibre acrylique microporeuse peuvent être obtenus par un procédé de dissolution, un procédé de fixation de trou et un procédé de séparation de cophase à haut polymère.
③ Section transversale profilée et rugosité de la surface de la fibre
Il s'agit d'une méthode simple et efficace pour améliorer l'hydrophilie de la fibre. Par exemple, de nombreux pores peuvent être formés entre des fibres de section transversale en forme de L. Avec l'augmentation de la rugosité de surface de la fibre, l'angle de contact apparent peut être réduit et l'hydrophilie de la fibre peut être améliorée.
De plus, la fibre creuse était fabriquée à partir d'un fil mélangé de polyester et de polyester modifié cationique, puis traitée avec une solution de NaOH, ce qui donnait un grand nombre de micropores sur la fibre, et certains des micropores étaient interconnectés et connectés à la partie creuse. Avec l'augmentation de la concentration d'alcali, le nombre de micropores augmente, ce qui améliore considérablement l'hydrophilie de la fibre de polyester.