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高吸水纤维是在高吸水树脂的基础上发展起来的一种功能性纤维。高吸水纤维吸水能力和保水能力强,吸水后仍具有较好的强度,能保持纤维吸水后的完整性,并且易于加工,因此高吸水纤维应用前景广阔。目前只有少数几个发达国家能够生产高吸水纤维,在国内高吸水纤维的研究正处于初级阶段。本课题以低温水溶性PVA纤维为原料,马来酸酐为交联剂,使PVA纤维在经过化学交联反应后形成网络化结构来制备高吸水PVA纤维,测定其各种性能。主要内容如下:研究了化学交联反应的条件即交联温度、交联时间和马来酸酐的用量对高吸水PVA纤维吸水倍率的影响。研究结果表明,随着马来酸酐用量的增加,吸水倍率先增大后减小;交联温度和交联时间对吸水倍率的影响也是如此。在马来酸酐用量为5∶100～25∶100,交联温度为75℃～95℃,交联时间为1～5小时的条件下,可以得到交联密度适当的高吸水PVA纤维,当交联时间为3h,交联温度为85℃,马来酸酐用量为20∶100时,得到的纤维吸水倍率较好,可达135倍。研究了碱处理条件对于高吸水PVA纤维吸水速率的影响。测试结果显示,碱处理可以有效提高高吸水PVA纤维的吸水速率。碱处理条件为:NaOH的浓度为3%,碱处理时间为4min时,得到的高吸水PVA纤维吸水速率很快,达到饱和吸水量的一半只需4～6s,大大高于高吸水树脂的吸水速率。研究了高吸水PVA纤维的保水能力。测试结果明,高吸水PVA纤维在加压条件下的保水性良好,在受自重1000倍的压力下保水率仍然可达到60%以上,符合高吸水纤维高保水性的要求。用红外光谱分析方法和扫描电镜(SEM)对高吸水PVA纤维的分子结构和表面形态结构进行表征。红外光谱图显示出经过化学交联后的PVA大分子结构发生了变化,马来酸酐接枝到PVA大分子上,对PVA大分子之间交联网络的形成起到了“桥梁”的作用。高吸水PVA纤维纵向表面的SEM照片显示出纤维表面存在大量的沟槽和缝隙,有利于吸水速率和吸水倍率的提高。研究了高吸水PVA纤维的力学性能。测试结果显示高吸水PVA纤维的强度满足非织造加工工艺的要求,适合加工吸水性非织造材料。总之,采用化学交联的方法将低温水溶性PVA纤维制成高吸水性PVA纤维,符合高吸水纤维的性能要求,适用于非织造加工工艺,可以进行进一步的非织造加工工艺的研究。