专利名称：电晕活化接枝亲水基团的化纤、纱线及其织物的工艺的制作方法化纤是一个价廉物美的大众化的产品，但作为内衣，化纤也有不足之处，最特别的是吸水性能差。因此，穿着者稍微运动，就感觉到特别闷热，化纤也全粘在身上，难以导湿。在化纤品种里尤其以腈纶和丙纶为甚。为了改善腈纶和丙纶的吸湿性，有采取共聚和共混的形式，但效果并不明显，而且工艺复杂。对于纤维表面化学改性以往用纤维浸在单体中接枝聚合工艺接枝，这样会在接枝过程中，产生更多的是非接枝的均聚物。如对丙纶纤维的亲水性处理(吴秀君，许海育.改善丙纶亲水性的研究.印染.2000，11)，在理论上是可以得到亲水化合物接枝的纤维的，但在应用上是不可行的。为了克服形成大量的均聚物的缺点，有采用γ-辐射处理织物，再接枝的技术(如李海东，程凤梅.，冼远芳.聚酯短纤维辐射接枝改性.吉林工学院学报(自然科学版).1999，11；万晓晨，邱士龙，吴嘉麟，叶寅.涤纶辐射接枝改性的研究.合成纤维.1997，4)。但是，一般织物工厂要准备γ源，也是相当困难的。也有采用等离子技术可直接对织物进行表面改性，提高亲水性，需用真空低压等离子技术。这都是研究文章，因工艺设备复杂，投资大，推广不易。已公开的专利主要为中国科学院物理研究所陈光溶等发明的(专利申请号为91104538.4)采用低温等离子体对纤维、兔毛、纺织品的改性处理方法。常压辉光放电处理工艺有设备简单、投资少、操作方便、可连续工业化生产的优点，目前已有专利是用它来对纤维改性。如用电晕放电对高强度聚乙烯纤维表面处理(上海交通大学郑震、唐小真、周国泰、施楣梧，申请号为03142180.6的专利)，以提高聚乙烯纤维和基体的粘合力。如用电晕放电对纤维表面处理，再接上疏水基团，使纤维有拒水的性能(四川联合大学；中国人民解放军总后勤部军需装备研究所雷景新；张建春；施楣梧；徐僖，申请号为97107829.7的专利)。本发明采用常压电晕放电技术对织物进行表面预化处理，随后再用亲水单体溶液对纤维表面进行接枝，接上亲水的基团，从而改善织物的亲水性能。采用该方法有设备简单、投资低、污染小、效率高的特点。

本发明的目的是涉及一种在化纤、纱线或其织物上通过电晕活化接枝亲水基团的技术。
本明采用电晕放电技术对化纤、纱线或是织物进行电晕放电处理，使纤维或是织物的纤维表面产生自由基、阳离子或是阴离子基团，然后再和亲水性的烯类单体进行聚合接枝反应。
采用电晕放电技术对化纤、纱线或是织物进行处理，然后再接上亲水性基团的技术有在大气中可进行、无游离聚合物产生、投入费用少、一些印染的旧设备可改造应用的优点。
本技术适用于丙纶、腈纶、涤纶、尼龙纤维及其纱线和织物的处理，也可用于含有这些纤维的混纺制品。经处理后的这些纤维、纱线或是织物有良好的亲水性和表面极性。
本发明的主要工艺可表示如下把所需处理的纤维、纱线及织物，在电晕放电的电场中处理一定时间，使其表面产生自由基或离子基团，然后立即进入亲水单体溶液，进行接枝聚合反应，接上亲水单体基团。取出挤压去没反应的单体，洗涤、干燥即得到亲水改性的纤维、纱线或织物。
本发明采用的电晕产生的电压是3000-12000伏，电极间距为1-30毫米，功率根据纤维、纱线、织物以及运行的速度，可以10瓦到500瓦的范围内变化。
被处理的纤维、纱线或织物的原材料可以是聚丙烯、聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺，也可用于含有这些纤维的混纺制品。
被接枝的亲水单体是丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸铵、丙烯酸酯聚氧乙烯醚、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基磺酸钠、乙烯基磺酸钾或乙烯基磺酸铵。
接枝反应是在上述这些亲水单体的水溶液中进行的，这些单体在水溶液中的重量百分浓度是10-50％。
接枝反应温度为50-80℃，反应时间为5-40分钟。
采用上述工艺的接枝率在10～40％之间可任意调节。

采用本发明所述的工艺，将所需处理的纤维、纱线或织物，在电压是3000-12000伏的，功率为10～500瓦的电晕放电的电场中处理，使其表面产生自由基或离子基团，然后立即进入亲水单体溶液，进行接枝聚合反应，接上亲水单体基团。取出挤压去除没反应的单体，洗涤、干燥即得到含亲水基团改性的纤维、纱线或织物。
其具体方案的配方、工艺与结果如下所述。
实施例中所用原料均为市购商品，表面活性剂的名称均为以上所述表面活性剂的商品名。
实施例1将腈纶长丝以每分钟10米的速度通过电压为8000伏、功率为20瓦的电晕放电管，使腈纶纤维上产生自由基或离子而活化。然后进入温度为60℃的，重量浓度为35％丙烯酸钠水溶液中，反应20分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸钠接枝的腈纶纤维。实际测得该纤维的丙烯酸钠接枝率为16％。接枝后的纤维对水的接触角极小，水在其表面可完全铺展。
实施例2让涤纶针织布以每分钟4米的速度通过电压为10000伏、功率为450瓦的电晕放电场，使涤纶针织布的涤纶纤维表面产生自由基或离子而活化。然后进入温度为70℃、重量浓度为40％丙烯酰胺水溶液中，反应15分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酰胺接枝处理的涤纶针织布。实际测得该涤纶针织布的丙烯酰胺接枝率为23.1％。接枝后的织物对水快速浸润吸附，其纤维的接触角测量表明趋向于零，水在纤维表面可完全铺展。
实施例3让涤纶纱线以每分钟14米的速度通过电压为11000伏、功率为45瓦的电晕放电管，使涤纶纱线的涤纶纤维产生自由基或离子而活化。然后进入温度为65℃的，重量浓度为50％乙烯基磺酸钠水溶液中，反应12分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得乙烯基磺酸钠接枝处理的涤纶纱线。实际测得该涤纶纱线的乙烯基磺酸钠接枝率为16.2％。接枝后的涤纶纱线中的纤维接触角近似为零，水在纤维表面可完全铺展。
实施例4让丙纶长丝以每分钟5米的速度通过电压为7000伏、功率为40瓦的电晕放电管，使涤纶纱线的涤纶纤维产生自由基或离子而活化。然后进入温度为75℃的，重量浓度为45％丙烯酸羟乙酯的水溶液中，反应22分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸羟乙酯接枝的丙纶长丝。实际测得该丙纶长丝的丙烯酸羟乙酯接枝率为38.6％。接枝后的纤维与未处理纤维相比，浸润性明显改善，接枝后纤维对水的接触角小于10°。
实施例5让尼龙长丝以每分钟30米的速度通过电压为4000伏、功率为45瓦的电晕放电管，使涤纶纱线的涤纶纤维产生自由基或离子而活化。然后进入温度为50℃的重量浓度为10％乙烯基磺酸铵水溶液中，反应0.5小时。取出洗掉反应液，上油、干燥即得乙烯基磺酸铵接枝的尼龙长丝。实际测得该尼龙长丝的乙烯基磺酸铵接枝率为7.1％。接枝后的纤维对水的接触角近似为零，水在其表面可完全铺展。
实施例6让尼龙平布以每分钟4米的速度通过电压为6000伏、功率为300瓦的电晕放电场，使平布的尼龙丝产生自由基或离子而活化。然后进入温度为80℃的重量浓度为35％乙烯基吡咯烷酮水溶液中，反应25分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得乙烯基吡咯烷酮接枝处理的尼龙平布。实际测得该尼龙平布的乙烯基吡咯烷酮接枝率为22.4％。接枝后尼龙平布中的纤维对水的接触角近似为零，水在其表面可完全铺展。
实施例7让涤棉混纺布以每分钟6米的速度通过电压为10000伏、功率为360瓦的电晕放电场，使涤纶棉织物的涤纶纤维和纤维素纤维都产生自由基或离子而活化。然后进入温度为55℃的重量浓度为25％丙烯酸酯聚氧乙烯醚水溶液中，反应12分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸酯聚氧乙烯醚接枝的涤棉混纺布。测定其丙烯酸酯聚氧乙烯醚接枝率为13.4％。接枝后的涤棉混纺布可完全浸润，其中纤维对水的接触角近似为零，水在其表面可完全铺展。
实施例8让麻/涤混纺纱线以每分钟15米的速度通过电压为12000伏、功率为45瓦的电晕放电管，使麻涤混纺纱线的涤纶纤维和麻纤维都产生自由基或离子而活化。然后进入温度为70℃的重量浓度为35％丙烯酸铵水溶液中，反应24分钟。取出洗掉反应液，上油、干燥即得丙烯酸铵接枝的麻/涤混纺布。测定其丙烯酸铵接枝率为39.3％。接枝后麻/涤混纺纱线中的纤维对水的接触角近似为零，水在其表面可完全铺展。


本发明是一种在化纤、纱线或其织物上通过电晕活化接枝亲水基团的技术。本发明是把所需处理的纤维、纱线或织物，在电压3000－12000伏，功率为10～500瓦的电晕放电的电场中处理，使其表面产生自由基或离子基团，然后进入亲水单体溶液，进行接枝聚合反应，接上亲水单体基团。去除未反应的单体，洗涤、上油、干燥即得到含亲水基团改性的纤维、纱线或织物。