[发明专利]一种亲水共聚物、亲水纤维、亲水薄膜，及其制备方法

说明书

本发明涉及一种亲水共聚物，是将亲水单体接枝到骨架聚合物上得到的共聚物，骨架聚合物选自于纤维素、甲壳素、壳聚糖中的一种或一种以上的组合，亲水共聚物包含亲水链段0.5wt％～40wt％，该亲水共聚物对水的吸附量为4g/g以上，或对于血液的吸附量为2g/g以上，或对于尿液的吸附量为2g/g以上。本发明还涉及上述亲水共聚物的制备方法，以及使用上述亲水共聚物制得的纤维、薄膜，以及该纤维、薄膜的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种亲水共聚物及其制备方法，以及使用该共聚物制成的亲水纤维或亲水薄膜，及其制备方法。

背景技术

自然界中的纤维素、甲壳素、壳聚糖储备量大，而且有巨大的恢复量。目前只有极少的纤维素、甲壳素、壳聚糖被制成纤维。纤维素、甲壳素、壳聚糖作为原料制成的纤维或薄膜能被生物分解或安全燃烧转化成水蒸气和二氧化碳，其废弃物对环境的危害小。此外，该种制品因其原料来源广泛，可降解，具有良好的力学性能，具有吸湿、透气、抗静电、染色绚丽等特性，已广泛应用于纺织、医疗等领域。

由纤维素、甲壳素、壳聚糖作为原料制成的亲水性纤维或薄膜是吸收性产品，例如，可作为尿布的基础成分，这些纤维或薄膜形成液体吸收结构，即吸收性产品中的主要功能原件。因此，如何有效增加纤维素纤维、薄膜的单位吸液量和液体获得能力就显得尤为重要。由于纤维、薄膜在成形过程中会形成部分结晶结构，目前的纤维、薄膜的吸收能力和液体获得能力有待进一步提高。

目前报道的亲水性纤维、薄膜多为将纤维素纤维、薄膜进行交联，参见美国专利US5137537A、US5190563A，但使用上述方法得到的纤维、薄膜的保质期相对较短，且纤维、薄膜在某些方面的应用受限。此外，吸收性产品的抑菌性又显得非常重要，目前多采用添加纳米银、抗菌药物等方法来达到此目的，但存在抑菌物容易溶出、有潜在安全性风险、对环境影响大等问题。

发明内容

为克服现有技术的亲水性再生纤维素制品的上述缺陷，本发明通过在不同溶剂体系中引发亲水单体的接枝，以得到亲水共聚物。接枝改性是基体改性中的一种，具有操作简单、效果好、经济实用等特点，将亲水聚合物接枝到高分子上，避免了亲水共聚流失的缺点，且亲水链段在成纤的相分离过程中会因诱导作用富集在纤维、薄膜表面，使纤维、薄膜的亲水性得到意料不到的显著提高。

通过该工艺将亲水单体经接枝聚合连接到骨架聚合物上，骨架聚合物选自纤维素、甲壳素、壳聚糖中的至少一种，所制备的纤维、薄膜材料具有优异的吸收、保持液体的能力；又由于甲壳素和壳聚糖具有天然的抑菌性，其还能广泛地应用于医疗卫生领域。

本发明的目的之一在于提供一种亲水共聚物，是将亲水单体接枝到骨架聚合物上得到的共聚物，骨架聚合物选自于纤维素、甲壳素、壳聚糖中的一种或一种以上的组合，所制得的亲水共聚物包含亲水链段0.5wt％-40wt％，所述亲水共聚物对水的吸附量为4g/g以上。

在本发明中，骨架聚合物选自于纤维素、甲壳素、壳聚糖中的一种或一种以上的组合，事实上，多糖类物质，即，可用通式(C₆H₁₀O₅)_n表示的一类物质，均可作为本发明的骨架聚合物。在本发明中，对于亲水单体是根据该亲水单体在所选用溶剂中的溶解度、以及对于成品的吸水性能要求来选择的。

可选地，亲水共聚物包含亲水链段0.5wt％-30wt％。如果亲水链段在亲水共聚物中的含量小于0.5wt％，则亲水性不足，无法克服吸收和保持液体性较差的缺陷；如果亲水链段在亲水共聚物中的质量百分含量大于30％，则会使亲水共聚物在后续制备纤维、膜等产品时的溶解流失增加，湿态下纤维、膜的强度差，生产成本过高。

可选地，亲水单体选自于(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸钠、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。