Page 213 - 《精细化工》2021年第4期

第 4 期 庄思杰，等: 没食子酸/乙二胺共沉积聚酯纤维的制备及其成纸性能 ·847·

PET 纤维具有良好的亲水性以及分散性，这样可以 纶织物表面光滑且薄，提高了其亲水性，但是会影
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与植物纤维表面大量的羟基形成氢键，得到紧密且 响其热性能。ABDELGHAFFAR 等 先用 3 种不同的
匀度较高的纸基材料，但 PET 纤维分子链规整度极 等离子体气体对 PET 织物进行处理，再通过季铵盐阳
高，苯环基本处于同一个平面，相邻大分子彼此镶 离子化处理，使得 PET 织物表面平均粗糙度大幅度提
嵌，具有紧密的敛集能力与结晶倾向，大分子链通 升，刻蚀效果更明显，亲水基团增加，亲水效果更好。
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过酯基相互连接 。同时，PET 纤维表面直挺，比 因此，可通过对纤维亲和、绿色且简易的改性方法，
较光滑，有少量与轴向平行的褶皱物存在，低的比 在不损害纤维固有性能的前提下，改善其亲水润湿性。
表面积能导致 PET 纤维亲水性及分散性不足，限制 没食子酸（GA），化学名 3,4,5-三羟基苯甲酸，
了其与纤维素纤维的进一步结合。因此，对 PET 纤 是一种天然多酚类化合物，广泛应用于生物、医药、
维进行改性，改善其润湿性能与分散性能，对于湿 化工等领域 [9-11] ，属于天然可降解材料，可替代环
法抄纸具有重要意义。 境不友好型原料；其制备过程简单、快速且所用溶
对 PET 纤维进行改性的技术已趋于成熟，一些 液无毒或低毒，其多酚结构具有类似多巴胺的改性
表面化学或物理改性已成为其改性的主要方法。WU 能力且价格低廉，因而被认为是一种具有潜力的多
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等 采用角质酶对 PET 纤维进行改性，结果证实酯 巴胺替代物。乙二胺（EDA）是一种良好的碱和伯
键的水解使纤维表面产生大量的羧基和羟基，大大 胺化合物，可作为链延长的模块。反应机理如下：
提高了 PET 纤维织物的润湿性和亲水性，且对其机 GA 由于其邻苯三酚结构，在碱性条件下，会被氧
械性能没有明显的损害，属于一种环境友好的方法。 化成醌类化合物，通过加入一定量的 EDA，发生迈
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PROROKOVA 等 利用表面阻隔放电对涤纶织物进 克尔加成反应和席夫碱反应，使两者共沉积在 PET
行表面改性，由于 PET 大分子的弱降解作用，表面 纤维表面，预期可增加 PET 纤维的表面极性，提高
阻挡放电的作用导致涤纶织物表面形成亲水的含氧 其表面粗糙度，改善纤维的润湿性能。
基团，使表面变得粗糙，涤纶织物亲水性大大提高， 本文拟在碱性三羟甲基氨基甲烷（Tris）缓冲溶
其强力和断裂伸长率没有明显的降低 。 液下，使 GA 氧化成醌，与 EDA 溶液中的伯胺基团
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MONTOYA-VILLEGAS 等 采用光化学交联和 γ 射 发生反应；优化反应工艺条件后，得到润湿性及分
线辐照两种方法，将聚甲基丙烯酸 -2- 羟乙酯 散性良好的改性纤维；再以得到的改性 PET 纤维与
（PHEMA）和聚[甲基丙烯酸 2-羟乙酯-共聚(甲基丙 植物纤维湿法成纸，使引入的大量羟基与纤维素纤
烯酸乙二醇酯)](PHEMA-co-PEGMA)水凝胶接枝到 维中的羟基形成氢键，提高纸张性能。改性 PET 纤
涤纶织物表面，在不影响纤维直径的情况下，使涤 维的制备流程示意图见图 1。

图 1 PET 纤维共沉积改性及成纸流程示意图
Fig. 1 Schematic diagram of co-deposition modification of PET fiber and papermaking process