一种具有水超铺展的聚丙烯纤维布及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及新材料制备技术领域，具体是涉及一种具有水超铺展的聚丙烯纤维布及其制备方法和应用。

背景技术

无纺布，又称非织造布或不织布，是聚丙烯纤维布中的一种；无纺布是指由纤维定向或随机构成的纤维布，通常具有透气、质轻的特点。无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，优点是不产生纤维屑，强韧、耐用、丝般柔软，而且还有棉质的感觉，和棉织品相比，无纺布的袋子容易成形，而且造价便宜。

常见的用于制备无纺布的材质包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺等材料，其中用量最多的为聚丙烯无纺布。目前，聚丙烯无纺布广泛的应用于口罩、防护服、土工膜等领域然而，聚丙烯无纺布的亲水性和吸湿性较差，与水的接触角通常在130°左右，使其应用领域受到限制。例如，在湿巾、面膜、医用纱布、污水处理、过滤用布和功能化聚丙烯无纺布等方面受到限制。尤其是在高效分离、抗生物污垢等需要超亲水和超铺展性能领域，无法使用传统的聚丙烯无纺布。所谓超铺展(Superspreading，超铺展或超扩散)是指小体积液滴(2μl以下，排除重力影响)完全与物体表面接触后可快速实现接触角为0°。拥有超铺展性能的材料与传统的超亲水材料(接触角小于5°)相比拥有更好的亲水性，可使液体快速的在材料内传递、流动，具有高通量，因此在分离、过滤等领域有着显著的优势。

目前，大部分已公开或报道的水超铺展材料为自然界存在的材料，如Miao等人发现白兔眼睛的角膜拥有超铺展性能，在1s的时间内可以使接触角(CA)减小为0°。根据对兔角膜的结构分析设计了纳米纤维阵列模具，通过倒模得到了纳米纤维阵列的水凝胶，这种水凝胶可以将接触角变为0°的时间减小到0.45s。Zheng等人发表的《2D prior spreadinginspired from Chinese Xuan papers》(Adv.Funct.Mater.2018,28,1800832.)文章中使用静电纺丝的方法制备了具有超铺展效果的纤维素超细纤维膜。在这种材料中，纤维素纤维形成了超细纤维结构，而纤维素表面含有亲水基团且纤维表面含有孔径极小的微孔，在几者的共同作用下形成了超铺展效果。目前所公开的超铺展材料，均选择亲水聚合物基体，通过负载的结构设计实现其优异的亲水性能；且现有技术中使用的材料成本较高，制备工艺复杂，难以实现工业化。聚烯烃材料是全球最为主要的合成树脂，尤其是聚丙烯材料广泛的应用于建筑、医疗等领域。中国发明专利CN114133612A《一种仿生超铺展表面及其制备方法》中公开了一种仿生超铺展表面，该表面拥有突起的蜂窝结构，类似天然植物表面，再加上亲水材料的改性，使其水接触角降低到了60°以下。该技术并未使水接触角降低到0°。目前，聚丙烯材料是合成树脂材料中的重要组成部分，广泛的应用在日常生活的方方面面。但聚丙烯材料自身亲水性能较差，虽然可通过接枝极性单体或添加表面活性剂等方法可以改善其亲水性能，但接触角很难达到0°，更难以实现超铺展。

因此，如何以聚丙烯为基体，开发得到易于实现工业连续化生产的超铺展材料，具有十分重要的实际意义，可满足分离、环保等领域的需求，市场空间极大。

发明内容

针对现有技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种具有超铺展性能的聚丙烯纤维布及其制备方法和应用，该聚丙烯纤维布具有较好的亲水性，可以在1秒的时间内与水的静态接触角达到0度，进一步拓宽了聚丙烯纤维布的应用领域范围；不仅如此，本发明制备该聚丙烯纤维布的方法不需要对聚丙烯纤维布进行接枝改性等任何预处理，直接通过与亲水性聚合物接触，借助外力即可得到本发明中的超铺展聚丙烯纤维布，该方法具有高效、低耗、低成本的特点。

第一方面，本发明的目的是提供一种超铺展聚丙烯纤维布，所述的超铺展聚丙烯纤维布中包含聚丙烯纤维布基体和亲水性聚合物，，以所述超铺展纤维布的质量为100％计，所述超铺展聚丙烯纤维布中聚丙烯纤维布基体的含量为93％-99.99％；所述亲水性聚合物的含量为0.01％-7％；所述聚丙烯纤维布与水的静态接触角能够在不超过1秒的时间内达到0°。

根据本发明，所述的超铺展聚丙烯可以在1秒的时间内与水的静态接触角达到0度；更优选可以在0.005秒-1秒的时间内水的静态接触角达到0度。例如可以为0.005秒、0.01秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒、0.9秒、1秒，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。

根据本发明，所述聚丙烯纤维布与水的静态接触角达到0度所需时间的测试可以采用本领域中常规检测方法进行检测。包括但不限于以下方法：将纤维布试样平贴在载玻片上，黏贴过程中注意要保持试样在水平方向上平整，然后将载玻片放置在接触角测量仪的样品台上固定，调节仪器控制体积为2μL以下的水滴滴到样品中央，测量三相交界处自固液界面经液滴内部至汽液界面的夹角，即为静态接触角(简称水接触角)。时间计算自液滴接触到纤维布表面且调节提离开液滴后开始，当液滴完全铺展接触角达到0度为止。将体积控制在2μL以下是为了排除重力的影响，更好的说明聚丙烯纤维布拥有良好的亲水性能与超铺展性能。

根据本发明，以所述超铺展聚丙烯纤维布的总质量为100％计，所述聚丙烯纤维布中聚丙烯纤维布基体的含量更优选为93％-99.99％，优选为95％-99.95％，例如可以为95％、97％、98.3％、99％、99.95％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。

根据本发明，以所述聚丙烯纤维布的总质量为100％计，所述亲水性聚合物的含量更优选为0.01％-7％，优选为0.05％-5％，例如0.01％、0.7％、3％、5％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。

优选地，聚丙烯纤维布基体的含量与所述亲水性聚合物的含量之和为100％。

根据本发明，所述聚丙烯纤维布中所述亲水性聚合物的质量含量可以采用本领域中常规检测方法进行检测。包括但不限于以下方法：取未改性的聚丙烯纤维布称量其质量m

根据本发明，所述聚丙烯纤维布的单位表面积中亲水性聚合物的含量的可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述聚丙烯纤维布的单位表面积中亲水性聚合物的含量为0.005g/m

首先将待测试的样品用金在表面进行涂层，而后将涂层完后的样品放入SEM检测台上，用SEM扫描试样上5μm×5μm的区域，而后在该区域采用EDS能谱测定改性前聚丙烯纤维布与亲水改性后聚丙烯纤维布的氧的质量分数，分别记为w

根据本发明，所述聚丙烯纤维布基体的可选择范围较宽，纤维布基体例如可以为熔喷聚丙烯无纺布、纺粘聚丙烯无纺布等。

根据本发明，所述聚丙烯纤维布基体的纤维直径可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述的纤维直径为20微米以下，优选为10微米以下，更优选为0.1-10微米。

本发明中的所述聚丙烯纤维布基体的纤维直径的范围指的是本领域中市售聚丙烯纤维布基体所标称的纤维直径的范围或检测所得的统计值。其中，只要是标称纤维直径的范围或检测所得的统计值在本发明的范围内，同时整体的聚丙烯纤维布基体上偶有一些(或几根)纤维直径范围不在本申请中的范围的情况也均属于本发明的保护范围。以上纤维直径的检测方法，可以采用本领域的常规检测，包括但不限于采用显微镜观察纤维，如电子显微镜、光学显微镜，并对纤维直径进行测量统计。

在本发明一种更优选的实施方式中，所述亲水性聚合物选自水溶性聚合物，所述亲水性聚合物选自选自水溶性聚合物，优选所述亲水性聚合物中含有极性链段与非极性链段，更优选包括但不限于以下聚合物中的至少一种和/或以下聚合物中的至少一种与交联剂形成的交联聚合物：聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、马来酸酐共聚物及其衍生物、聚乙二醇中的至少一种，更优选为聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、马来酸酐共聚物及其衍生物和聚乙二醇中的至少一种。

根据本发明，所述亲水性聚合物可以根据使用需要进行交联反应，所述交联剂的可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述交联剂选自多元酸和多元醛中的至少一种，包括但不限于戊二醛、硼酸中的至少一种。

根据本发明，所述亲水性聚合物的可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述亲水性聚合物能够在聚丙烯纤维布基体中的纤维表面发生自组装，亲水性聚合物中的非极性链段组装在聚丙烯纤维表面，极性链段经组装后分布于纤维表面，从而提升聚丙烯纤维布的亲水性。

优选地，所述超铺展聚丙烯纤维布中含有被亲水性聚合物包覆的聚丙烯纤维，上述现象可以通过扫描电镜检测。

在本发明一种更优选的实施方式中，所述的超铺展聚丙烯纤维布通过将聚丙烯纤维布基体在外力作用下与含有亲水性聚合物的溶液接触制备得到，其中，含有亲水性聚合物的溶液中亲水性聚合物的含量不高于5wt％。

在上述亲水性聚合物浓度条件以及外力作用下，所述接触利用分子间作用力使亲水性聚合物在所述聚丙烯纤维布纤维表面进行自组装，得到具有被亲水性聚合物包覆的聚丙烯纤维的超铺展聚丙烯纤维布。

第二方面，本发明的目的是提供一种第一方面所述的聚丙烯纤维布的制备方法，包括将聚丙烯纤维布基体在外力作用下与含有亲水性聚合物的溶液接触，含有亲水性聚合物的溶液中亲水性聚合物的含量不高于5wt％，得到所述超铺展聚丙烯纤维布。

通过上述技术方案，将所述聚丙烯纤维布基体与含有亲水性聚合物的溶液接触，利用分子间作用力使亲水性聚合物在所述聚丙烯纤维布纤维表面进行自组装，实现聚丙烯纤维布的超铺展性能。

本发明制备该聚丙烯纤维布的方法不需要对聚丙烯纤维布进行接枝改性等任何预处理，直接通过与亲水性聚合物的溶液接触，该方法具有高效、低耗、低成本的特点。

根据本发明，所述含有亲水性聚合物的溶液中所述亲水性聚合物的含量的可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述含有亲水性聚合物的溶液中所述亲水性聚合物的含量为0.05-4.5wt％，优选为0.1-4.5wt％，例如0.1wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间，更优选为0.3-3wt％。

在本发明一种更优选的实施方式中，所述接触于含有亲水性聚合物的溶液中进行，这样，所得的聚丙烯纤维布的超铺展性能更加均匀。

根据本发明，本发明中所述的纤维布与亲水性聚合物的接触可在较宽的温度范围内进行，优选不超过聚丙烯和亲水性聚合物的熔融温度，更优选为不超过亲水性聚合物的玻璃化转变温度。

根据本发明，所述制备方法还包括在聚丙烯纤维布基体与所述亲水性聚合物接触后进行干燥的步骤；具体地，所述干燥的温度不超过纤维布基体和亲水性聚合物的熔融温度，更优选为不超过亲水性聚合物的玻璃化转变温度。

根据本发明，亲水性聚合物在聚丙烯纤维表面进行自组装的过程中可以使用外力作用帮助其快速实现组装，外力包括但不限于超声、辊压、抽滤、层压、模压等方式中的一种或多种。

根据本发明，外力作用的条件范围较宽，如处理时间、处理次数与处理方法的工艺条件相关，无具体限制。

本发明中超声处理的条件可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，超声处理的条件包括：超声的频率为不低于5kHz，优选为不低于10kHz；例如10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、45kHz、50kHz、55kHz、60kHz。超声功率越大，作用间和作用次数越少。

根据本发明，超声处理设备可以选择常规的超声处理设备包括但不限于超声清洗台，细胞粉碎机，超声探头，工业超声装置等。具体的超声处理设备的功率，本发明也没有特别的限制，优选地，功率为50-750W，优选为50-500W，更优选为150-350W。

根据本发明，制备步骤中超声处理的时间的可选择范围较宽，超声时间与溶液浓度、纤维直径、面密度有关，根据本发明中实施例的工艺条件，优选为不低于5分钟，更优选为10-120分钟，例如可以为10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、60分钟、100分钟、120分钟等等。

在本发明另一种优选的具体的实施方式中，抽滤的条件可选择范围较宽，随着真空度的增加，处理时间和处理次数可减少。在本发明一种优选的实施方式中，抽滤的条件包括：真空度不低于5Pa，优选为不低于10Pa，和/或，抽滤时间不短于1秒，优选为不低于5秒。优选地，在停止抽滤前依然保持亲水性聚合物溶液对聚丙烯纤维布基体的浸润状态。

在本发明一种更优选的实施方式中，所述制备方法可以包括以下步骤：

将所述聚丙烯纤维布基体于含有亲水性聚合物的溶液中在外力作用下与含有亲水性聚合物的溶液接触；亲水性聚合物的水溶液浸入所述聚丙烯纤维布基体；干燥。在本发明一种优选的实施方式中，所述亲水性聚合物选自水溶性聚合物，聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、马来酸酐共聚物及其衍生物、聚乙二醇中的至少一种，更优选为聚丙烯酸钠、马来酸酐共聚物及其衍生物、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一种。

根据本发明，对于亲水性聚合物的分子量，本发明没有特别的限制，例如数均分子量可以为30000-300000。以本发明后文的实施例为例，可以选择聚合度为1700的聚乙烯醇，也可以选择数均分子量为260000-350000马来酸酐共聚物及其衍生物；还可以选择数均分子量为260000-270000聚丙烯酸钠。

根据本发明，所述聚丙烯纤维布基体的可选择范围较宽，例如可以为熔喷聚丙烯无纺布、纺粘聚丙烯无纺布、水刺聚丙烯无纺布等。在本发明一种优选的实施方式中，所述聚丙烯无纺布基体为聚丙烯熔喷无纺布。

所述聚丙烯熔喷纤维布的可选范围较宽，优选地，所述聚丙烯熔喷纤维布的面密度为10-60g/m

本发明中的所述聚丙烯纤维布基体的纤维直径的范围指的是本领域中市售聚丙烯纤维布基体所标称的纤维直径的范围或检测所得的统计值。其中，只要是标称纤维直径的范围或检测所得的统计值在本发明的范围内，同时整体的聚丙烯纤维布基体上偶有一些(或几根)纤维直径范围不在本申请中的范围的情况也均属于本发明的保护范围。以上纤维直径的检测方法，可以采用本领域的常规检测，包括但不限于采用显微镜观察纤维，如电子显微镜、光学显微镜，并对纤维直径进行测量统计。

所述制备方法还包括任选的交联的步骤，可以根据具体的用途任选的进行交联的步骤。

在包括交联的步骤时，将聚丙烯纤维布基体与所述亲水性聚合物接触后所得的聚丙烯纤维布于含有交联剂的溶液中交联反应。

交联后的亲水性聚合物形成了网络结构，亲水性聚合物在纤维布中的稳定性增加，使亲水稳定性提升；但随着交联结构需要亲水聚合物中极性链段参与反应，从而减少了聚丙烯纤维表面的极性链段，影响了纤维布的铺展时间。因此交联与未交联产品在铺展时间、超铺展性能稳定性有明显区别，可在不应用领域。

所述的超铺展性能稳定性是指亲水纤维布完全浸渍在去离子水中并在超声清洗条件下处理5分钟，重复3次后的接触角变化程度。接触角变化越小，其亲水稳定性越好。

根据本发明，所述交联剂的可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述交联剂选自多元酸和多元醛中的至少一种，优选为戊二醛、硼酸中的至少一种，更优选为戊二醛。

根据本发明，含有交联剂的溶液中交联剂的含量的可选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，含有交联剂的溶液中交联剂的含量为0.005-0.8wt％，优选为0.01-0.5wt％；和/或，交联的温度条件包括：

根据本发明，交联的条件的可选择范围较宽，优选所述交联的温度不超过亲水性聚合物的玻璃化转变温度，优选30-70℃；和/或，含有交联剂的溶液的pH为4-7；交联反应时间为1min-120min，优选为1min-90min，例如可以为1min、3min、5min、10min、20min、50min、70min、90min，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。

对于调节pH的原料，本发明没有特别的限制，采用本领域常规的酸碱原料均可。

根据本发明，经交联处理的纤维布可进行清洗处理，去除残存的交联剂等物质。对于清洗的方式，本发明没有特别的限制，包括但不限于用水漂洗，为了提高清洗的效率，优选在超声条件下清洗。此处的超声条件，本发明没有特别的限制。例如超声的频率为20-80kHz，优选地，超声清洗的时间为1-30分钟/次，优选15-25分钟/次，清洗次数选自1-5次，优选为2-4次。

根据本发明，所述的超铺展聚丙烯纤维布若需干燥，其干燥温度不高于亲水性聚合物的玻璃化转变温度。当处理温度高于玻璃化转变温度后，亲水性聚合物发生分子链段运动，会破坏其自组装形成的结构，影响超铺展性能。

本发明第三个方面是提供一种超铺展聚丙烯纤维布，根据第二方面所述的制备方法制备得到。

第四方面，本发明的目的是提供第一方面、第三方面之一所述的超铺展聚丙烯纤维布在在以下领域中的应用：

油水分离、盐水淡化、废水处理、离子浓缩或提取、悬浮物过滤、含油雨水分离、医卫用品。

根据本发明，其应用领域包括但不限于油水分离、盐水淡化、废水处理、离子浓缩或提取、悬浮物过滤、含油雨水分离等，也可用于医卫用品包括但不限于尿不湿、隔尿垫、卫生巾、辅料(例如医卫辅料)等。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

本发明中的聚丙烯纤维布具有优异的亲水性能，可是实现水的超铺展，及在1秒以内实现谁的接触角为0°。本发明中的聚丙烯纤维布可用于油水分离、盐水淡化、离子浓缩或提取、含盐废水处理等领域，拓宽了聚丙烯纤维布的应用领域范围，实现了聚丙烯纤维布的高价值利用。

本发明的聚丙烯纤维布之所以具有以上的性能，经过本发明人的研究意外发现，当聚丙烯纤维布的纤维直径小于一定尺寸时，纤维布表面及内部出现毛细现象，在与亲水性聚合物水溶液接触或浸渍过程中通过毛细力的作用，或在外力作用的帮助下，溶液与聚丙烯纤维表面接触。在亲水性聚合物的溶液中亲水性聚合物的含量不高于5wt％时，水溶液中的亲水性聚合物分子链呈现均匀分散，其中的非极性链段(无羟基存在的链段)与同样非极性的聚丙烯呈现良好的相容性，在与聚丙烯纤维布基体接触后发生自组装结合。在此过程中亲水性聚合物将极性链段与非极性链段分开排布，即非极性链段包覆于聚丙烯纤维表面，极性链段经自组装后暴露在聚丙烯纤维表面从而，使聚丙烯纤维布拥有了亲水性能。通过控制工艺条件(例如外力作用、亲水性聚合物的浓度等)，可实现亲水性聚合物在聚丙烯纤维表面的薄层自组装。经过毛细力以及自组装的共同作用，使聚丙烯纤维布中含有被亲水性聚合物包覆的聚丙烯纤维，聚丙烯纤维布拥有了超铺展性能。这一过程可以在外力作用下更好的发生，如在超声的作用下，亲水性聚合物的溶液可以快速的进入纤维布纤维之间，促进非极性链段与聚丙烯纤维表面的接触，从而加快了自组装的速度和效率。

不仅如此，本发明制备该聚丙烯纤维布的方法不需要对聚丙烯纤维布进行接枝改性等任何预处理，该方法具有高效、低耗、低成本的特点。

附图说明

图1是空白样(对比例1)中的聚丙烯纤维布的SEM(扫描电镜)图。

图2是实施例1中的聚丙烯无纺布的SEM图。

图1中如空白样电镜图所示，可以看出聚丙烯无纺布的纤维表面光滑，纤维间隙中未见有细丝，膜状物或其他结构。由图2所示，实施例1与对比例2空白样品的纤维外观及尺寸无明显差异，说明亲水性聚合物可以在聚丙烯纤维直径等形貌无影响，只在其表面形成了薄层自组装。

通过该区域采用EDS能谱测定改性前聚丙烯无纺布与亲水改性后聚丙烯无纺布的氧的质量分数，分别记为w

图3是实施例1接触角测试视频记录截图。由图3可见，在0.60s视频记录截图时，水已在纤维布表面完全铺展。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。

实施例中的实验数据使用以下仪器及测定方法测定：

实施例所得水接触角和铺展时间(铺展时间即水接触角到0°所需时间)，采用德国EASYDROP接触角测试仪进行测定：将无纺布剪成大小为1cm×1cm大小的试样，然后将试样平贴在载玻片上，黏贴过程中注意要保持试样在水平方向上平整，然后将载玻片放置在EASYDROP接触角测量仪的样品台上固定，调节仪器控制体积为2μL水滴滴到样品中央，测量10秒钟后三相交界处自固液界面经液滴内部至汽液界面的夹角，即为静态接触角(简称水接触角)。

亲水聚丙烯无纺布的含液量：取干燥的亲水聚丙烯无纺布，称重。然后将试样用去离子水漂洗至无泡沫后，将其与25℃，湿度30％条件下悬挂，待连续1分钟内无水滴下落后，再次进行称重，两次称重差值除以烘后的质量，即为该试样的含液量，以倍表示。

实施例所得聚丙烯无纺布中亲水聚合物的质量含量：取未改性的聚丙烯无纺布称量其质量m

所述聚丙烯无纺布的单位表面积中亲水性聚合物的含量：首先将待测试的样品用金在表面进行涂层，而后将涂层完后的样品放入SEM检测台上，用SEM扫描试样上5μm×5μm的区域，而后在该区域采用EDS能谱测定改性前聚丙烯无纺布与亲水改性后聚丙烯无纺布的氧的质量分数，分别记为w

本发明中使用的材料除马来酸酐共聚物外均为市售。

以下实施例中，聚乙烯醇，PVA-1799，聚合度为1700，醇解度为99％，购自阿拉丁；若无特殊说明，实施例及对比例中所采用的聚丙烯熔喷无纺布(基体)来自中国石化燕山石化，面密度为25g/m

实施例1

取聚丙烯熔喷无纺布浸泡于25℃的0.3wt％聚乙烯醇(来自阿拉丁，PVA-1799，玻璃化转变温度72℃)水溶液中，在250W超声探头下以50kHz的频率超声处理30分钟。将处理完的聚丙烯熔喷布置于0.5wt％的戊二醛交联溶液(pH为6)中在60℃烘箱内交联1h。交联完成后的聚丙烯熔喷布置于100W超声水浴锅中以50kHz的频率清洗三次，每次清洗20分钟，之后烘干(于60℃烘1h)。

所得的聚丙烯无纺布进行水接触角、亲水聚合物的质量含量、聚丙烯无纺布纤维直径和单位面积中亲水聚合物含量测试，具体测试数据见表1。

实施例2

除PVA水溶液浓度更改为1wt％外，其余操作均与实施例1相同，具体测试数据见表1。

实施例3

除浸泡聚乙烯醇水溶液时的超声处理时间更改为50分钟外，其余均与实施例1相同，具体测试数据见表1。

实施例4

除无交联及交联后进行的清洗步骤外，其余操作均与实施例1相同，具体测试数据间表1。

对比例1

取聚丙烯熔喷无纺布浸泡于25℃的去离子水中，在250W超声探头下以50kHz的频率超声处理30分钟。将处理完的聚丙烯熔喷布置于0.5wt％的戊二醛交联溶液(pH为6)中在60℃烘箱内处理1h。处理完成后的聚丙烯熔喷布置于100W超声水浴锅中以50kHz的频率清洗三次，每次清洗20分钟，之后烘干(于60℃烘1h)。

所得的聚丙烯无纺布进行水接触角、亲水聚合物的质量含量、处理前后纤维直径和单位面积中亲水聚合物含量测试，具体测试数据见表1。

对比例2

取聚丙烯熔喷无纺布浸泡于25℃的0.1wt％聚乙烯醇(来自阿拉丁，PVA-1799)水溶液中，在250W超声探头下以50kHz的频率超声处理30分钟。将处理完的聚丙烯熔喷布置于0.5wt％的戊二醛交联溶液(pH为6)中在80℃烘箱内交联1h。交联完成后的聚丙烯熔喷布置于100W超声水浴锅中以50kHz的频率清洗三次，每次清洗20分钟，之后烘干(于85℃烘1h)。PVA-1799玻璃化转变温度为72℃。

所得的聚丙烯无纺布进行水接触角、亲水聚合物的质量含量、处理前后纤维直径和单位面积中亲水聚合物含量测试，具体测试数据见表1。

对比例3

按照实施例1的方法制备聚丙烯无纺布，不同的是，使用聚丙烯纺粘无纺布(山东领翔新材料有限公司，型号yc188，面密度为80g/m

实施例5

按照实施例4的方法制备聚丙烯无纺布，不同的是，将聚乙烯醇溶液替换为等质量浓度的马来酸钠异丁烯交替共聚物水溶液。具体测试数据见表1。

马来酸钠异丁烯交替共聚物的准备方法为：取马来酸酐-异丁烯交替共聚物(可乐丽ISOBAM，分子量30万)10g，置于500ml烧杯中，加入100ml去离子水，随后加入1.5gNaOH，与75℃水浴条件下搅拌30分钟，待完全溶解后随后置于鼓风烘箱中干燥，得到马来酸钠交替共聚物。经DSC测试其玻璃化转变温度167℃。

实施例6

外力作用采用辊压法，上下辊均为辊为直径8cm的圆柱，长20cm(外层为软质橡胶层)。辊转速30r/min，上下辊转速相同，辊间压力100kpa，辊位于PVA溶液液面以下，无纺布经过两次辊压处理。其余条件与实施例1相同，具体测试数据见表1。

实施例7

在实施例6中的水溶液中增加250W超声探头并以50kHz的频率超声，无纺布在超声处理的水溶液中进行辊压处理一次，其余条件与实施例6相同，具体测试数据见表1。

对比例4

使用PVA 1750(购自山东嘉颖化工科技有限公司)与去离子水在90℃下配成浓度水溶液，浓度0.8wt％。称量500mlPVA溶液与600ml交联溶液混合得到混合溶液，交联溶液中包含45ml戊二醛水溶液(50wt％)外，还包含乙酸水溶液(10vol％)、甲醇水溶液(10vol％)、硫酸水溶液(10vol％)，且三者体积比为3：2：1。将聚丙烯熔喷无纺布(中国石化燕山石化，面密度为25g/m

实施例8

PVA水溶液浓度更改为0.1wt％，将交联剂改为硼酸，交联剂浓度为0.5wt％，交联时间90分钟，其余操作均与实施例1相同，具体测试数据见表1。

实施例9

亲水性水溶液浓度更改为4.5wt％，超声处理工艺改为以40kHz的频率超声处理20分钟，其余操作均与实施例6相同，具体测试数据见表1。

实施例10

取聚丙烯熔喷无纺布(中国石化燕山石化产品，面密度为25g/m

实施例11

辊压位于液面以上，将无纺布提前浸渍于水溶液中20秒，布表面残存部分溶液，随后经过辊压处理。其余条件与实施例6相同，具体测试数据见表1。

经过处理后表面有溶液附近范围具有超铺展性能，无溶液部分不亲水，制品超铺展性能分布不均匀，表1中所列为可超铺展范围的参数数据。现经过多次试验，浸渍后如果可以在表面保持较多的溶液，经过外力后也可以获得浸润的效果，但均匀性受到影响。

对比例5

取聚丙烯熔喷无纺布(中国石化燕山石化，面密度25g/m

表1

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通过表1可见，本发明中的聚丙烯纤维布与水的静态接触角均能够达到0度，具有较好的亲水性能，并且水铺展时间均在1s以下，具有水超铺展性能；而常规的制备方法所得的聚丙烯纤维布的静态接触角均不能达到0度，更不能水铺展，取得了明显的技术效果，具有显著的进步。不仅如此，本发明制备该聚丙烯纤维布的方法不需要对聚丙烯纤维布进行接枝改性等任何预处理，直接通过与亲水性聚合物接触，借助外力即可得到本发明中的超铺展聚丙烯纤维布，该方法具有高效、低耗、低成本的特点。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都通过引用并入本文。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。

当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。

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而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此而形成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分，而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容，除非本领域技术人员认为该结合是明显不合理的。