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摘 要： 提高合成纤维在聚合物基体中的分散性，增加纤维与聚合物基体的相容性，这对于提高合成纤维复合材料力学性能有着至关重要的作用。本文概述了合成纤维及其复合材料在表面改性方面的研究进展。随着合成纤维改性研究的不断深入，合成纤维基复合材料应用前景将更加广阔。
关键词： 合成纤维；表面改性；文献综述
【中图分类号】 TQ342.7 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2017）20-0064-01
合成纤维织物的拉伸、耐磨等耐用性能，及免烫、抗折皱等外观性能一般优于天然纤维织物，但其舒适性、易染性不太理想。例如，涤纶、丙纶的公定回潮率分别是0.4%和0.0%。显然，该二种纤维的吸湿性较差，其织物透过皮肤排泄的高热汗气的能力即透湿性较差，从而影响人们穿着的舒适性。随着服装领域消费者对纖维及织物的舒适性、卫生性和安全性等要求的日益提高，以及合成纤维在装饰和产业领域用途的不断拓宽，合成纤维改性的步伐将进一步加快。
阳建斌的《等离子体技术对合成纤维表面改性的探讨》中认为，等离子体处理技术应用于染整工程，具有减少环境污染，缩短工艺流程，能提高合成纤维的润湿性、吸湿性和亲水性等性能，在一定程度上可改善合纤织物的舒适性能和染色性能。[1]沈新元在《合成纤维的添加剂改性》中认为，添加剂改性与其它改性方法（特别是化学改性）相比，具有工艺简单、经济和灵 活等优点，因此具有十分重要的地位。 所以在合成纤维生产中，为了改善纤维的加工性能，或者为了在尽可能不影响纤维其它性能的情况下赋予纤维一种或多种新的性能或功能，常常需要在纤维中添加一些无机物或低分子有机物。[2]吴伟栋在《纤维素纤维改性剂CM的合成及应用性能研究》中认为竺麻织物改性后用活性染料染色，提高了染料利用率和固色率，并能染成常规工艺无法染成的浓艳色泽；且改性均匀性好，无白芯现象；对织物强度没有影响，各项染色牢度与未改性相同。[3]
孟碧在《用硅烷偶联剂改性芳纶及高强聚乙烯纤维研究》中认为芳纶长丝和高强聚乙烯长丝经过丙酮预处理后，表面比较光滑，这是由于去除了纤维表面覆着的油剂。同时，经过对比硅烷偶联剂处理前后的纤维强力的变化，说明改性对纤维的力学性能影响不大。经过硅烷偶联剂处理后的纤维表面发生了 变化，芳纶表面变得粗糙而且附着一些物质，高强聚乙烯纤维表面沟槽明显变多并且附着一些物质[4]张素风在《聚酯纤维与植物纤维协同造纸性能研究》中认为添加化学纤维能在一定程度内提高纸张的强度，但对于憎水性的化学纤维，添加量不宜超过5%，如添加过量纸张的强度和紧度会明显下降。表面碱处理和使用PET/PET共混的复合纤维都能明显提高聚酯纤维的亲水性，纸页强度得到提高。两种改性方法相比较，使用PET/PET共混的复合纤维效果更好，既能提高纤维的亲水性，又能保持化学纤维原有的强度，对纤维损伤小。[5]
普丹丹在《涤纶工业丝表面改性技术研究进展》中认为涤纶的改性技术在改善涤纶服用性能方面已有诸多应用，但对涤纶改性后表面性能的研究不多。涤纶改性后的表面性能对漆纶增强复合材料的性能影响很大，故对涤纶表面改性技术及表面性能的研究有非常重要的意义。结果表明，通过对研究对象的选择和优化电化学改性的工艺，可以制备出1MHz～1000MHz入射电磁波频段范围内，满足不同要求的合成纤维复合夹层屏蔽结构改性材料。[7]
张琳在《纤维素纤维的接枝共聚改性》中认为在纤维素上引入氨基或酰胺基，可以改善纤维的染色性。用回弹性好的化合物接枝纤维素，可以改善纤维的回复性，使织物的抗皱性能增强。纤维素纤维接枝具有离子交换能力的基因单体，可以制得具有离子交换能力的工业用纤维，从而用于回收微量的金、汞、银等金属。利用接枝共聚改性，可以改善纤维素纤维的不良性能，还可以保留原来纤维素纤维优良性能； 可以得到兼有纤维素纤维和合成纤维优点的新纤维； 还可以制备具有特殊用途的纤维素功能材料。接枝共聚是纤维素纤维改性的一种有效的很有前途的方法。[8]赵川的《改性聚酯纤维对铅离子的吸附行为》，在实验中，聚酯纤维经接枝丙烯酰胺处理后，实现了对水溶液中金属离子具有吸附力。实验研究了丙烯酰胺的接枝后纤维对水中铅离子的吸附行为，分析了在不 同条件下吸附效果的规律。结果显示等离子体改性后聚酯织物对金属离子具有吸附性能，其中对Pb2+的吸附量为16.82mg/g，且pH对吸附过程的影响较大，最适宜吸附的pH值为6，采用动态吸附方式为宜，用Langmuir等温吸附方程可较好地拟合改性纤维对Pb2+吸附行为。[9]
综上所述，尽管合成纤维增强复合材料的研究已经取得了较大的进展，但仍然没有把合成纤维的潜在优势发挥出来。从实用性及商品化的角度来看，要求我们在复合材料综合性能基本不变的情况下尽量提高合成维含量，这些研究多数还停留在实验室阶段，需要做进一步深入的研究。另外，针对具有生物降解性能的产品在使用环境中可靠性方面的研究还很少，例如如何保证产品在高温高湿以及其他环境下力学性能不发生改变，不发生降解等课题都需要尽快解决。展望未来绿色复合材料的发展，在具有一定研究基础的今天，以后的研究应该进一步深化和多样化。
参考文献
[1] 阳建斌；郑光洪；郑雄. 等离子体技术对合成纤维表面改性的探讨. 成都纺织高等专科学校学报
[2] 沈新元. 合成纤维的添加剂改性. 中国纺织大学高分子材料与工程系
[3] 吴伟栋. 纤维素纤维改性剂CM的合成及应用性能研究. 江苏省纺织研究所
[4] 孟碧； 谢光银. 用硅烷偶联剂改性芳纶及高强聚乙烯纤维研究. 研究开发，2015年07期
[5] 张素风；蒋莹莹；李鹏辉. 聚酯纤维与植物纤维协同造纸性能研究. 轻工技术与工程，2015年06期
[6] 普丹丹；傅雅琴. 涤纶工业丝表面改性技术研究进展. 进展与述评，2015年07期
[7] 张晓宁；王群；葛凯勇；毛倩瑾；周美玲. 合成纤维复合夹层屏蔽结构改性及其电磁特性研究.
[8] 张琳. 纤维素纤维的接枝共聚改性. 专题论述，2016年01期
[9] 赵川；张海丽；蒲亚宁； 杨敏鸽. 改性聚酯纤维对铅离子的吸附行为. 科研与生产，2015年06期
关键词： 合成纤维；表面改性；文献综述
【中图分类号】 TQ342.7 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2017）20-0064-01
合成纤维织物的拉伸、耐磨等耐用性能，及免烫、抗折皱等外观性能一般优于天然纤维织物，但其舒适性、易染性不太理想。例如，涤纶、丙纶的公定回潮率分别是0.4%和0.0%。显然，该二种纤维的吸湿性较差，其织物透过皮肤排泄的高热汗气的能力即透湿性较差，从而影响人们穿着的舒适性。随着服装领域消费者对纖维及织物的舒适性、卫生性和安全性等要求的日益提高，以及合成纤维在装饰和产业领域用途的不断拓宽，合成纤维改性的步伐将进一步加快。
阳建斌的《等离子体技术对合成纤维表面改性的探讨》中认为，等离子体处理技术应用于染整工程，具有减少环境污染，缩短工艺流程，能提高合成纤维的润湿性、吸湿性和亲水性等性能，在一定程度上可改善合纤织物的舒适性能和染色性能。[1]沈新元在《合成纤维的添加剂改性》中认为，添加剂改性与其它改性方法（特别是化学改性）相比，具有工艺简单、经济和灵 活等优点，因此具有十分重要的地位。 所以在合成纤维生产中，为了改善纤维的加工性能，或者为了在尽可能不影响纤维其它性能的情况下赋予纤维一种或多种新的性能或功能，常常需要在纤维中添加一些无机物或低分子有机物。[2]吴伟栋在《纤维素纤维改性剂CM的合成及应用性能研究》中认为竺麻织物改性后用活性染料染色，提高了染料利用率和固色率，并能染成常规工艺无法染成的浓艳色泽；且改性均匀性好，无白芯现象；对织物强度没有影响，各项染色牢度与未改性相同。[3]
孟碧在《用硅烷偶联剂改性芳纶及高强聚乙烯纤维研究》中认为芳纶长丝和高强聚乙烯长丝经过丙酮预处理后，表面比较光滑，这是由于去除了纤维表面覆着的油剂。同时，经过对比硅烷偶联剂处理前后的纤维强力的变化，说明改性对纤维的力学性能影响不大。经过硅烷偶联剂处理后的纤维表面发生了 变化，芳纶表面变得粗糙而且附着一些物质，高强聚乙烯纤维表面沟槽明显变多并且附着一些物质[4]张素风在《聚酯纤维与植物纤维协同造纸性能研究》中认为添加化学纤维能在一定程度内提高纸张的强度，但对于憎水性的化学纤维，添加量不宜超过5%，如添加过量纸张的强度和紧度会明显下降。表面碱处理和使用PET/PET共混的复合纤维都能明显提高聚酯纤维的亲水性，纸页强度得到提高。两种改性方法相比较，使用PET/PET共混的复合纤维效果更好，既能提高纤维的亲水性，又能保持化学纤维原有的强度，对纤维损伤小。[5]
普丹丹在《涤纶工业丝表面改性技术研究进展》中认为涤纶的改性技术在改善涤纶服用性能方面已有诸多应用，但对涤纶改性后表面性能的研究不多。涤纶改性后的表面性能对漆纶增强复合材料的性能影响很大，故对涤纶表面改性技术及表面性能的研究有非常重要的意义。结果表明，通过对研究对象的选择和优化电化学改性的工艺，可以制备出1MHz～1000MHz入射电磁波频段范围内，满足不同要求的合成纤维复合夹层屏蔽结构改性材料。[7]
张琳在《纤维素纤维的接枝共聚改性》中认为在纤维素上引入氨基或酰胺基，可以改善纤维的染色性。用回弹性好的化合物接枝纤维素，可以改善纤维的回复性，使织物的抗皱性能增强。纤维素纤维接枝具有离子交换能力的基因单体，可以制得具有离子交换能力的工业用纤维，从而用于回收微量的金、汞、银等金属。利用接枝共聚改性，可以改善纤维素纤维的不良性能，还可以保留原来纤维素纤维优良性能； 可以得到兼有纤维素纤维和合成纤维优点的新纤维； 还可以制备具有特殊用途的纤维素功能材料。接枝共聚是纤维素纤维改性的一种有效的很有前途的方法。[8]赵川的《改性聚酯纤维对铅离子的吸附行为》，在实验中，聚酯纤维经接枝丙烯酰胺处理后，实现了对水溶液中金属离子具有吸附力。实验研究了丙烯酰胺的接枝后纤维对水中铅离子的吸附行为，分析了在不 同条件下吸附效果的规律。结果显示等离子体改性后聚酯织物对金属离子具有吸附性能，其中对Pb2+的吸附量为16.82mg/g，且pH对吸附过程的影响较大，最适宜吸附的pH值为6，采用动态吸附方式为宜，用Langmuir等温吸附方程可较好地拟合改性纤维对Pb2+吸附行为。[9]
综上所述，尽管合成纤维增强复合材料的研究已经取得了较大的进展，但仍然没有把合成纤维的潜在优势发挥出来。从实用性及商品化的角度来看，要求我们在复合材料综合性能基本不变的情况下尽量提高合成维含量，这些研究多数还停留在实验室阶段，需要做进一步深入的研究。另外，针对具有生物降解性能的产品在使用环境中可靠性方面的研究还很少，例如如何保证产品在高温高湿以及其他环境下力学性能不发生改变，不发生降解等课题都需要尽快解决。展望未来绿色复合材料的发展，在具有一定研究基础的今天，以后的研究应该进一步深化和多样化。
参考文献
[1] 阳建斌；郑光洪；郑雄. 等离子体技术对合成纤维表面改性的探讨. 成都纺织高等专科学校学报
[2] 沈新元. 合成纤维的添加剂改性. 中国纺织大学高分子材料与工程系
[3] 吴伟栋. 纤维素纤维改性剂CM的合成及应用性能研究. 江苏省纺织研究所
[4] 孟碧； 谢光银. 用硅烷偶联剂改性芳纶及高强聚乙烯纤维研究. 研究开发，2015年07期
[5] 张素风；蒋莹莹；李鹏辉. 聚酯纤维与植物纤维协同造纸性能研究. 轻工技术与工程，2015年06期
[6] 普丹丹；傅雅琴. 涤纶工业丝表面改性技术研究进展. 进展与述评，2015年07期
[7] 张晓宁；王群；葛凯勇；毛倩瑾；周美玲. 合成纤维复合夹层屏蔽结构改性及其电磁特性研究.
[8] 张琳. 纤维素纤维的接枝共聚改性. 专题论述，2016年01期
[9] 赵川；张海丽；蒲亚宁； 杨敏鸽. 改性聚酯纤维对铅离子的吸附行为. 科研与生产，2015年06期