涤纶纤维表面改性处理

3211 涤纶纤维涤纶纤维自从其问世以来，就凭借着独特的物理化学性能实现了广泛的应用，因此其也成为合成纤维中发展速度最快、产量最高的一个品种。

传统的涤纶纤维主要应用于服装家具等领域，而随着对其性能的不断研究与应用，其也在向高强度高模量以及尺寸稳定性等领域进行应用和拓展，并且近些年，其在复合材料领域的应用也受到了广泛的关注。

涤纶纤维又可以称作是聚酯纤维，其主要是通过精对苯二甲酸或者对苯二甲酸二甲酯与乙二醇通过酯交换和缩聚反应所获得的成纤高聚物。

高聚物通过纺丝以及相应的后处理获得纤维。

由于涤纶的分子结构较为特殊，其中包含了苯环以及脂肪烃基，前者具有较强的刚性，而脂肪烃基具有较强的柔性。

同时在分子结构中，苯环与酯基直接相连，并且构成了具有刚性的共轭体系，因此整个共聚物链无法自由旋转，这也就使得涤纶纤维具有非常显著的特点：其具有较高的熔点较强的刚性，同时其强度高于同类别的纤维聚合物，因此也被广泛的应用于很多领域。

涤纶分子两端主要以羟基封端，并且整个分子链中都不包含有其它的极性基团，这也使得涤纶纤维具有更高的洁净度。

其表面惰性强，因此无法与树脂基体形成良好的界面层，并且由于其表面能较低也无法与其他复核材料进行侵润结合，这也限制了在复合材料领域中涤纶纤维的应用。

2 涤纶纤维表面改性对涤纶纤维进行改性，碱处理是最早使用的方法。

由于涤纶分子结构比较特别，其中具备苯环和两个亚甲基，因此从化学的角度来说该结构较为稳定，而使用碱处理主要是实现了涤纶分子官能团酯基水解，使其在碱性的条件下会发生水解进而断裂。

水解反应主要发生在无定形区，并且水解作用之后涤纶纤维表面分子脱落，会呈现出很多随机分布的凹坑，这样会使得纤维的比表面积更大。

通过碱处理对其进行改性涤纶纤维的很多性能都会发生了变化。

在碱处理过程中引入其他物质可以增强纤维与织物的回潮率、透湿性以及柔软性等。

碱处理工艺的不同，对于涤纶纤维结构和性能都会产生较大的影响，其主要集中在涤纶织物的吸湿性染色性等方面。

等离子处理法也是对涤纶纤维进行改性的方法。

等离子体是在特定的条件下使气体中的部分电离而产生相应的非凝聚体系，在等离子体中主要包含中性的原子或者分子以及电离之后达到激发态的原子或分子。

其中也会含有正负离子以及辐射光子，整个体系呈中性，因为正负电荷数量相等，其包含了固体、液体、气体三种状态的物质。

通过等离子体对其进行处理具有更低的成本，同时对于环境破坏也更小，有着较为显著的特点。

通过极其非均衡氧等离子体对涤纶表面性能进行改性，会发现涤纶表面的亲水性能增加，因为经过处理之后，涤纶表面会充满更多含氧的官能团，这样会增加整个表面与水接触的几率，通过低温等离子体对涤纶的染色性能进行改进，同时借助氧气等离子体可以在涤纶纤维表面接枝丙烯酸，并且通过相应的化学反应，使纤维表面能够与血液相融合，这在生物领域也能够实现广泛的应用。

表面接枝进行改性也是涤纶纤维改性的常见策略，由于涤纶纤维分子本身的官能团已经固定，因此想要纤维具备某些方面的性质就可以在其表面上进行接枝，将含有某些特征的官能团接入到表面实现目标，通过化学方法在大分子中引入可以接枝聚合的活性点，并且再引发单体聚合。

常见的表面接枝方法主要分为化学接枝、射线辐照以及紫外光接枝。

化学接枝则是通过传统的化学方法，在纤维表面通过化学键结合新的分子链，这样就会使得整个纤维具备新的性能。

射线辐射接枝也可以高效实现分子表面改性。

在涤纶纤维表面接枝丙烯酸乙烯基酮二元共混物，可以使得涤纶纤维表面的粗糙度增加，在表面接枝醋酸乙烯酯，然后水解成聚乙烯醇，可以改善整个纤维的亲水性，并且也会使得纤维具有一定的护肤性能。

紫外光接枝则是借助紫外光的能量来引发单体在纤维表面进行聚合，整个反应遵循的是自由基聚合机理，通过该方法可以增强涤纶表面的湿润性和粘着性。

3 表面改性对涤纶纤维性能的影响对涤纶纤维进行表面改性处理，其目的也是为了增强其性能，并且加强其与树脂基体以及纤维之间的界面层作用力。

在改进过后，纤维表面化学物理形态以及侵润性都会发生一定的变化，而只有从化学的层面对其官能团表面形态、接触角、质量变化率等进行分析，才能够从微观放大到其改性之后的用途。

对于涤纶纤维表面性能来说，接触角是一个重要的数据，所谓的接触角就是固体、液体、气体三相分子相互作用的直接体现，也是当前较为容易观察的一种界面现象。

测试涤纶纤维与去离子水之间的固、液接触角，就可以反映出去离子水与涤纶纤维的表面清涤纶纤维表面改性处理张逢书 李钊大 宋峰 高宝宁 卢庆峰 荣盛石化股份有限公司 浙江 杭州 311247摘要：纤维增强复合材料一直是当下复合材料科学领域研究的重要分支，涤纶纤维具有高强高模、低延伸性、耐冲击性、耐疲劳性等优良的化学性能，被广泛应用于建筑施工、汽车工程等领域。

因此，针对涤纶纤维表面改性处理进行研究，并探究表面改性处理对涤纶纤维性能的影响，希望通过文章的论述为相关工作者的研究提供理论支持，并为整个涤纶纤维表面改性工作提供借鉴。

关键词：涤纶纤维 表面改性 复合材料322润性能。

表面接触角和表面张力有很大的关系，而没有处理过的涤纶纤维表面性能较差，因为其具有较少的极性基团，因此展现出较为光滑的状态，无法与水相互侵润，但如果想要对涤纶纤维进行改进，就应当增加其表面的极性基团，以此来增加其表面张力。

在使用氢氧化钠溶液对涤纶纤维进行表面处理之后，其表面接触角有所下降，也说明碱处理的过程会稍微改善纤维表面的湿润性，但是改善效果不大。

在碱处理过程中温度、质量分数以及处理时间都会产生不同的影响。

经过硅烷偶联剂对涤纶纤维进行表面处理，可以使其接触角降低，并且纤维的表面接枝率也会影响到其接触角的变化。

通过表面改性，会增强涤纶纤维单丝强度。

通过碱处理后，涤纶纤维表面的干湿强度会增强，但是随着纤维的持续水解，其强度也会出现下降现象，因为碱处理会破坏整个涤纶纤维的内部结晶度。

通过硅烷偶联剂与涤纶纤维进行偶联，并且采用等离子体对其进行处理，也会使得涤纶纤维表面强度有所增加，纤维手感变硬，这也是纤维表面产生应力集中的体现。

4 结束语本文主要对涤纶纤维的用途性能进行介绍，并且对涤纶纤维优缺点以及表面改性方法进行阐述，如碱处理、等离子处理、表面接枝改性以及硅烷偶联等。

不同的方法有着不同的特征，通过采用相应的表面改性策略，可以达到人们所需要的具有特殊性能的涤纶纤维材料。

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而水分则是延缓蜡结晶的一个重要因素，由于水具有比油更大的热熔，因此可以延缓液体温度降低的速度，同时含水量加高的原油会在机械设备以及管道壁等部位形成一层水膜，这就能够降低蜡结晶的效率，同时含水量较低的石油会导致水中溶解的各种盐类颗粒被析出，形成蜡结晶的核心。

4 油井清蜡防蜡措施综述4.1 油井防蜡措施综述4.1.1 涂料油管涂料油管是当前我国油田防蜡技术当中应用比较广泛的一种，这种技术主要是通过应用具有特殊涂层的管道，将管道与蜡结晶隔离起来，防止蜡结晶的聚集。

在涂层的选择上，表面光滑并且具有较强透水性是比较主要的要求，通过这种方式来达到清蜡的目的。

但是在实际的应用中发现，这种涂层管道的耐磨性较差，因此对于杆泵抽油井来说并不是十分实用。

4.1.2 磁防蜡技术在油田的开发过程中，磁力对于结蜡现象也有着比较重要的影响。

由于磁场的强度、方向等因素的影响，能够对于石蜡的溶解以及流速等产生重要的影响。

在当前我国的油田防蜡工程当中，电磁式和永磁式的磁防蜡技术是比较主要的类型，但是在实际的应用当中，由于受到资金等要因素的影响，电磁式的防蜡技术没有得到广泛的应用，而磁防蜡技术则主要是应用永磁体构成的磁场来发挥作用，因此对于电源等设备要求不高，所以在我国的油田当中得到了广泛的应用。

4.2 清蜡技术综述4.2.1 物理清蜡技术物理清蜡技术主要是通过物理方法将蜡从管壁等生产设备当中清除掉，在实际的应用过程中，刮蜡片、热力等都是比较主要的清蜡方式，刮蜡片主要是通过将刮蜡片深入到油井当中，将附着的蜡物质刮下来，实现清蜡的目的；而热力清蜡则是通过升高油井内的温度，来使蜡溶解到油流当中，使其随着油流上升排出。

4.2.2 化学清蜡技术化学清蜡的方法主要是通过向油井当中投放一定的试剂，使其与蜡物质产生反应，减少油井中的蜡物质凝结情况，实现清蜡效果，同时应用化学药剂还能够达到一定的防蜡效果，在不影响正常生产的情况下实现清蜡效果最大化。

5 结束语对于油田的生产来说，结蜡是一种不可避免同时又会带来巨大危害的情况，因此要加强油田的清蜡防蜡技术投入，提高油田的清蜡防蜡水平，促进油田生产效果的提升。

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