高吸水纤维是一种新型功能性纤维,它与高吸水树脂一样具有良好的吸水保水性能,而且它还弥补了高吸水树脂的一些不足之处,其优越性表现在:
(1) 由于其以纤维状态存在,可与其他纺织纤维混纺制成各种纺织制品,或与其他纤维一起制成非织造布,能够简化卫生用品的制作工艺;
(2) 具有大的比表面积,比表面积大约是普通粉状树脂的8~10 倍,并且纤维具有大量的微孔结构,因此吸水速度比粉状树脂快得多;
(3) 纤维具有大的长径比(大于100),可与其他纤维缠绕在一起不易迁移;
(4) 高吸水纤维吸水后形成凝胶,仍能保持吸水纤维态结构,其水凝胶具有内聚力和较高强度,能够保持较好的完整性。
由于高吸水纤维具有许多优越性,国外高吸水纤维的研究非常活跃,因此生产规模、应用领域也迅速扩大。目前高吸水纤维的主要生产国有加拿大、日本、英国、美国等,主要利用纤维结构的改变,比如纤维截面的中空化和异形化。加拿大阿尔伯达省卡尔加利市的Camelot Super Absorbents 有限公司在1994 年便开始高吸水纤维Fibirdri 和Fiberborb 的中试生产,其产品是羧酸盐或羧酸烷基酯的共聚物纤维,1997 年规模达到4 000 t/a。日本在这方面的研究也相当广泛。钟纺是日本最大的高吸水纤维生产厂家,2002 年其高吸水纤维产量达到3 500 t,其产品是聚丙烯酸盐高吸水纤维及高吸水非织造布。英国考陶尔兹纤维公司和英国联合胶体公司合作研制开发的Oasis SAF 高吸水纤维是基于聚丙烯酸盐技术生产的,能吸收自重60~70 倍以上的水。美国Arco 化学公司研制的Fibersorb 纤维,是以聚羧酸为原料,添加适量多元醇作为交联剂制成纺丝液,然后纺成纤维, 吸水速度很快,一般能吸收自重200~300 倍的水,也可和其它纤维制成性能良好的复合材料。英国Allied Colloid 和Acrodis 共同开发了聚丙烯酸钠高吸水纤维,1996 年生产能力为900 t/a。
国内外也有一些关于制备高吸水纤维的相关专利。日本丝花公司制造了一种均匀的含有非纤维素类高吸水性材料如聚丙烯酸盐的纤维素类纤维,用这种纤维制造了一种纤维网或非织造布,再用它作为吸收体中的保水材料。中国纺织科学研究院开发的超吸水纤维,是以丙烯酸、丙烯酸钠与丙烯酸酯一起在水溶液中聚合得到共聚物水溶液,再以聚乙烯醇水溶液为芯层或皮层,经皮-芯型复合喷丝板挤出、热空气干法纺丝和热交联得到超吸水纤维。南通中银纤维制品有限公司用丙烯酸系原料单体和增韧材料加水一次性投料→加压,分段控制,共聚共混→脱单体脱泡→挤出喷丝→流变态拉伸→固化成形→热交联处理→超吸水纤维,所得纤维吸纯水倍率达220 倍