一种亲水共聚物、亲水纤维、亲水薄膜，及其制备方法

文档序号：1655489 发布日期：2019-12-27 浏览：41次 >En<

阅读说明：本技术 一种亲水共聚物、亲水纤维、亲水薄膜，及其制备方法 (Hydrophilic copolymer, hydrophilic fiber, hydrophilic film and preparation method thereof ) 是由何春菊曲智华曲智清于 2018-06-19 设计创作，主要内容包括：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。(The invention relates to a hydrophilic copolymer, which is obtained by grafting a hydrophilic monomer onto a skeleton polymer, wherein the skeleton polymer is selected from one or more of cellulose, chitin and chitosan, the hydrophilic copolymer comprises 0.5-40 wt% of hydrophilic chain segments, and the adsorption capacity of the hydrophilic copolymer to water is more than 4g/g, or the adsorption capacity to blood is more than 2g/g, or the adsorption capacity to urine is more than 2 g/g. The invention also relates to a preparation method of the hydrophilic copolymer, fibers and films prepared from the hydrophilic copolymer, and a preparation method of the fibers and films.)

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。

进一步地，接枝聚合是将骨架聚合物溶解在溶剂中，再加入引发剂和亲水单体来进行的。纤维素、甲壳素、壳聚糖上存在大量羟基、乙酰氨基、氨基等活性基团，在引发剂的作用下可活性引发点，进而引发亲水单体接枝到骨架聚合物上。其中，引发剂包括：水溶性偶氮类引发剂，例如：偶氮二异丁基脒盐酸盐，偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，偶氮二氰基戊酸，偶氮二异丙基咪唑啉等；氧化还原引发剂，例如：过氧化氢、过氧化物的金属盐、过硫酸盐等，作为氧化剂，二价铁盐、亚硫酸氢钠等，作为还原剂；以及向溶剂中加入缚酸剂、亲核试剂、络合剂和催化剂所共同形成的引发体系，在后续的说明书中将做进一步解释。

本发明还提供一种亲水纤维，其包含上述亲水共聚物。

进一步地，亲水纤维强度为2.2cN/dtex以上。

进一步地，该亲水纤维对尿液的吸附量为2g/g以上，或对血液的吸附量为2g/g以上。

本发明还提供一种亲水薄膜，其包如前所述的亲水共聚物。

进一步地，亲水薄膜的强度为5.0MPa以上

进一步地，该亲水薄膜对尿液的吸附量为2g/g以上，或对血液的吸附量为2g/g以上。

本发明的有益效果在于，包含上述亲水共聚物的纤维或薄膜可具有永久的亲水性，相比传统的表面涂覆、共混改性，有效提高了亲水的持久性。同时，甲壳素和壳聚糖自身具有的抑菌性，因此以其作为原料制得的纤维、薄膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率可达到99.9％以上。

本发明的另一目的在于提供上述亲水共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将骨架聚合物溶解在溶剂中形成溶液，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；

2)向步骤1)得到的溶液中加入引发剂和亲水单体，进行接枝聚合；

亲水共聚物包含亲水链段0.5wt％-40wt％，亲水共聚物对水的吸附量为4g/g。

可选地，亲水共聚物包含亲水链段0.5wt％-30wt％。

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。

进一步地，接枝聚合在惰性气体的保护下和40～150℃的温度下进行1～72小时。

根据本发明的一方面，步骤1)进一步包括对骨架聚合物进行碱化、压榨、粉碎、黄化的步骤，最终溶解得到总固含量为3～30wt％的粘胶溶液。碱化，是甲壳素和/或纤维素与碱性物质反应，生成碱纤维素和/或碱甲壳素的过程。黄化，是指碱纤维素和/或碱甲壳素与二硫化碳(CS₂)反应，生成相应的黄原酸酯的过程。在本实施方式中，骨架聚合物优选纤维素和/或甲壳素，将所述骨架聚合物经碱化、黄化，获得纤维素黄原酸酯溶液，并在引发剂作用下形成活性点，引发亲水单体经接枝聚合接枝到骨架聚合物上。

具体地，首先，将纤维素在浓度为140～220g/L的碱液中浸渍45～300分钟，浸渍温度为20～55℃，压榨至干重的2.5～5倍。可选地，碱液的浓度为170～200g/L，时间为60～200分钟，温度为38～50℃，压榨倍数为3～4倍。经过机械粉碎后，在10～40℃下经8～30小时的老化，或不经老化，抽真空，加入20～90％(对原料而言)CS₂，在5～70℃下经0.5～10小时的黄化，黄化浴比应视所采用的方法和原料而定。可选地，CS₂加入量为纤维素质量的30％～70％。黄化温度为15～45℃，黄化时间为1～3小时。再加入适量碱液和软水进行溶解，即得纤维素含量为3～15％的原液，优选7～10％。

再将甲壳素在浓度为250-550g/L的碱液中浸渍45～300分钟，浸渍温度为-30～10℃，压榨至干重的2.5～5倍。可选地，浸渍时间为60～200分钟，压榨倍数为3～4倍。经过机械粉碎后，不经过老化，或在在10～40℃下经8～30小时的条件下进行老化，可选地，老化温度为15～35℃，老化时间10～20小时。抽真空，加入20～90％(对原料而言)CS₂，在5～70℃下经0.5～10小时的黄化，黄化浴比应视所采用的方法和原料而定，可选地，CS₂加入量为纤维素质量的30％～70％，黄化温度为15～45℃，黄化时间为1～3小时。最后再加入适量碱液和软水进行溶解，即得甲壳素含量为3～15％的原液，优选7～10％。

在本实施方式的步骤2)中，亲水单体、纤维素和/或甲壳素、引发剂的摩尔比为1000～10000∶1∶100～1000。

在共混粘胶溶液中，甲壳素与纤维素的质量比为1～19。

在上述实施方式中，骨架聚合物采用甲壳素，或纤维素与甲壳素共混所制得的亲水共聚物，骨架聚合物中含甲壳素，所制得的亲水共聚物对金色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率为99.9％以上。如图2a是金黄色葡萄球菌18小时内在空白样上的繁殖情况；图2b是金黄色葡萄球菌18小时内在以纤维素和甲壳素共混作为骨架聚合物所制得的亲水纤维上的繁殖情况；图3a是大肠杆菌18小时内在空白样上的繁殖情况；图3b是大肠杆菌18小时内在以纤维素和甲壳素共混作为骨架聚合物所制得的亲水纤维上的繁殖情况；图4a是白色念珠菌18小时内在空白样上的繁殖情况；图4b是白色念珠菌18小时内在以纤维素和甲壳素共混作为骨架聚合物所制得的亲水纤维上的繁殖情况。其中，空白样是指以纤维素作为骨架聚合物，采用上述方法制得的亲水纤维。

根据本发明的第二方面，在本实施方式的步骤1)中，将纤维素、甲壳素共同溶解于溶剂中；或将纤维素、甲壳素分别溶解于溶剂中，得到非衍生物的纤维素溶液、甲壳素溶液，纤维素、甲壳素在溶液中的质量百分比浓度为3～30wt％，再进行共混，溶解温度为75～150℃。其中溶剂选自离子液体的一元体系、N-甲基吗啉N-氧化物的一元体系、氯化锂以及多聚甲醛分别与选自于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、四甲基尿素中的一种混合所形成的二元体系。其中，离子液体是由阳离子和阴离子组成，阳离子为取代基是氢、C1～C6的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羟乙基、羟丙基、烷氧基中的一种或几种的烷基季铵离子、烷基季磷离子、烷基咪唑离子或烷基吡啶离子；阴离子为卤素离子、BF₄ ^-、PF₄ ^-、SCN^-、CN^-、OCN^-、CNO^-、CF₃SO₃ ^-、CF₃COO^-、(CF₃SO₂)₂N^-或(CF₃SO₂)₂Cl^-中的一种。可选地，溶剂为1-丁基3-甲基咪唑氯盐、N-甲基吗啉N-氧化物、氯化锂与二甲基乙酰胺或多聚甲醛与二甲基亚砜组成的溶剂体系。

进一步地，在该种实施方式中，在步骤2)中加入缚酸剂、亲核试剂、络合剂和催化剂，以引发所述接枝聚合。具体地，将缚酸剂溶解于纤维素、甲壳素，或纤维素/甲壳素的共混溶液中，缓慢滴加亲核试剂，在-10℃～80℃下反应3～24小时，优选-5℃～40℃下反应8、15、20小时，其中缚酸剂、亲核试剂的重量比为3～12，优选：5、7、11。亲水单体、纤维素和/或甲壳素、络合剂、催化剂的摩尔比为1000～10000∶1∶100～1000∶10～500，优选为3000～7000∶1∶500～700∶50～250。

可选地，缚酸剂选自于三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾或吡啶中的至少一种。

进一步地，亲核试剂选自于溴代酰溴或溴代酰氯中的至少一种，优选2-溴异丁酰溴或2-溴异丁酰氯。

可选地，络合剂选自于联吡啶、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、三丙二醇甲醚醋酸酯(TPMA)、三-(N，N-二甲氨基乙基)胺(Me6TREM)、对异丙基甲苯中的至少一种。

进一步地，催化剂为卤化亚铜，具体为溴化亚铜或氯化亚铜。

根据本发明的另一方面，步骤1)中，溶剂选自于有机酸、无机酸、酸性离子液体中的至少一种，形成总固含量为1～10wt％的溶液。具体地，是将壳聚糖作为骨架聚合物溶解在上述溶剂中。其中，溶剂优选甲酸、乙酸、已二酸、乳酸、琥珀酸、酒石酸、硝酸、盐酸、高氯酸、磷酸、金属卤化物和有机氯化物制成的酸性离子液体、氨酸盐酸盐的溶液。

进一步地，亲水单体、壳聚糖、引发剂的摩尔比为1000～10000∶1∶100～1000。

本发明还提供一种亲水纤维的制备方法，其使用前述步骤制备的亲水共聚物进行制备。如图1是亲水纤维生产线简示意图。

具体地，将接枝聚合所得到的亲水共聚物溶液，经真空脱泡，压入凝固浴中，调整纺丝压力、纺丝速率；再经过喷丝头挤出、凝固浴凝固、多步拉伸，经各种浴液进行后处理，以彻底除去纤维中的各种杂质，经水洗、上油烘干后即得所述亲水纤维。更具体地，将亲水共聚物溶液经真空脱泡1～48小时，再将所得的初生纤维经过0～200mm的干纺程后进入凝固浴中凝固再生，凝固浴中硫酸含量为28～150g/L，硫酸钠含量为40～350g/L，硫酸锌含量为0.8～80g/L，浴温5～70℃，纺丝速率为50-100m/min。所述拉伸是初生纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为20～200％，优选40％、70％、110％、150％。其中，纤维的截面形状有常规和异形。所述水洗是指初生纤维在软水中浸泡清洗24～48小时，所述上油烘干的时间为5～12小时，优选7～10小时。

或者，将亲水共聚物溶液经真空脱泡、喷丝头挤出、凝固浴凝固、拉伸和回缩，得到初生纤维，再经过萃取、浸泡清洗，最后上油处理，即得所述亲水纤维。将亲水共聚物溶液经真空脱泡5～48小时，再将所得的初生纤维经过0～300mm的干纺程后进入凝固浴中凝固再生，凝固浴为水浴或萃取剂浴，浴温度为0～100℃。所述拉伸是纤维经过紧张拉伸、喷头拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸或回缩等一种或几种组合进行拉伸，总拉伸率为3～400％。纤维的截面形状有常规和异形。所述的萃取剂为水或醇与水、溶剂与水的混合物。所述的醇为一元醇、多元醇或其混合物。所述的一元醇可为甲醇、无水乙醇等，所述的多元醇可为乙二醇等。所述水洗是指初生纤维在纯水中浸泡清洗时间为6～24小时，所述上油烘干的时间为5～12小时。经过上述步骤，能使亲水纤维强度为2.2cN/dtex以上。

本发明还提供一种亲水薄膜的制备方法，其使用前述步骤制备的亲水共聚物进行制备。

具体地，将接枝聚合后所得的亲水聚合物溶液，经真空脱泡，平板刮膜，接着经过凝固浴凝固，再经过萃取、浸泡清洗，最后用保孔剂处理5～12小时，即得到上述亲水薄膜，该亲水薄膜的膜强度为5.0MPa以上。具体地，所述的平板为玻璃板。萃取剂为水或醇与水、溶剂与水的混合物。所述的醇为一元醇、多元醇或其混合物。所述的一元醇可为甲醇、无水乙醇等，所述的多元醇可为乙二醇等。保孔剂为醇或其水溶液。所述醇优选为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇和丙三醇中的一种或两种以上的混合物，保孔处理时间优选7～10小时。更为具体地，凝固浴中硫酸含量为28～150g/L，硫酸钠含量为40～350g/L，硫酸锌含量为0.8～80g/L，浴温5～70℃。所述浸泡清洗是在软水中浸泡清洗10～48小时。或者，凝固浴为水浴或萃取剂浴，凝固浴的温度为0～50℃。所述浸泡清洗是在纯水中浸泡清洗时间为6～24小时。经过上述步骤，能使亲水薄膜的强度达到5.0MPa以上。

可选地，将亲水纤维或亲水薄膜经过碱溶液处理，进一步提高亲水性。

进一步地，碱溶液选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙的水溶液或甲醇、无水乙醇等一元醇溶液中的至少一种。

具体地，将前述亲水纤维、亲水薄膜经质量百分比浓度为1～20％碱溶液，-10～50℃处理5～120分钟，骨架聚合物与碱溶液的质量比为1∶2～1∶20。优选碱溶液3-15％氢氧化钠、氢氧化钾的一元醇或水溶液，0～40℃下处理10～60分钟，骨架聚合物与碱溶液的质量比为1∶3～1∶10。

本发明的有益效果是制备工艺简单，由上述亲水聚合物所制得的亲水纤维和亲水薄膜的亲水性具有意料不到的提升，且保存时间长，能抑菌。

附图说明

图1是亲水纤维生产线示意图；

图2a是金黄色葡萄球菌18小时内在空白样上的繁殖情况；

图2b是金黄色葡萄球菌18小时内在以纤维素和甲壳素共混作为骨架聚合物所制得的亲水纤维上的繁殖情况；

图3a是大肠杆菌18小时内在空白样上的繁殖情况；

图3b是大肠杆菌18小时内在以纤维素和甲壳素共混作为骨架聚合物所制得的亲水纤维上的繁殖情况；

图4a是白色念珠菌18小时内在空白样上的繁殖情况；

图4b是白色念珠菌18小时内在以纤维素和甲壳素共混作为骨架聚合物所制得的亲水纤维上的繁殖情况。

元件编号说明

1 计量泵

2 喷丝头

3 凝固浴

4 第一牵伸装置

5 第二牵伸装置

6 卷绕装置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

由于纤维素、甲壳素、壳聚糖存在强烈的分子内和分子间氢键，很难溶解于常规溶剂中。而高分子只有均匀分散溶解在溶剂中，即高分子是以分子状态分散于溶剂中时，亲水单体分子与上述骨架聚合物才会充分接触而发生反应，从而保证接枝效率。在本发明的实施方式中，进一步提供三种溶剂体系，能使骨架聚合物分散于溶剂中，但是本发明的保护范围并不局限于此。

一、测试方法及标准：

本发明各实施例中得到的亲水纤维、亲水薄膜的技术指标的测试评估方法为：

截面和表面微观形态：干膜在液氮中断裂或直接溅射铂金后，用日本JSM-5600LV型扫描电子显微镜测试；

吸液率：取产物于干净烧杯中，加入250ml液体中浸泡24h后，用200目网筛滤掉多余的液体，用天平称量滤出液体的质量。吸水倍率计算公式如下：

Q＝(M₂-M₁)/M₁

式中：Q表示吸液倍率(单位：g.g^-1)，M₁表示浸泡前树脂质量(单位：g)，M₂：表示滤出液体后树脂质量(单位：g)。

极限抗张强度、断裂伸长率：将干/湿膜、纤维剪成一定尺寸的长条状后，用长春科新WDW3020型微机控制式电子万能试验机测试。

亲水高分子含量的测定：利用扫描电镜配备的EDX能谱对亲水纤维、亲水薄膜进行定量定性分析。

二、实验材料：

1.竹浆粕(α-纤维素含量94％，聚合度450)：福建省南纸股份有限公司；

2.棉浆粕(α-纤维素含量98％，聚合度720)：山东高密银鹰化纤有限公司；

3.木浆粕(α-纤维素含量96％，聚合度1200)：俄罗斯乌针牌；

4.细菌纤维素(α-纤维素含量99％，聚合度2500)：海南光宇科技有限公司；

5.棉花(α-纤维素含量99％，聚合度980)：山西中储棉公司；

6、芦苇浆：(α-纤维素含量92％，聚合度520)：山东高密银鹰化纤有限公司；

7.虾甲壳素

8.蟹甲壳素

9.小龙虾甲壳素

10.蛆甲壳素

11.鱿鱼软骨甲壳素

12.壳聚糖：虾壳聚糖、蟹壳聚糖、小龙虾壳聚糖、蛆壳聚糖、鱿鱼软骨壳聚糖

纤维素：甲壳素＝19～1

其他试剂皆购自中国医药(集团)上海化学试剂公司。

(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸钠、丙烯酰胺类单体、甲基丙烯酰胺类单体、丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、N-乙烯基吡咯烷酮等。

优选引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、过氧化氢/氯化亚铁、过硫酸钠/氯化亚铁、过硫酸钾/亚硫酸氢钠。

实施方式一：

本实施方式是使用粘胶法溶解骨架聚合物，使骨架聚合物以分子状态分散于溶剂中。即，将骨架聚合物进行碱化、压榨、粉碎、黄化的步骤，最终溶解得到粘胶溶液。该方法能使亲水单体与骨架聚合物充分接触而发生反应，从而保证接枝有效率。本发明在骨架聚合物的粘胶上形成活性点，引发亲水单体接枝到骨架聚合物上，从而保证形成的接枝高分子，保持超强的亲水性。

实施例1

步骤1)：

在反应釜中加入570g竹浆粕和12000份浓度为140g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化1小时，温度为20℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的3倍，经粉碎后在10℃下老化30小时，然后在黄化机中黄化120分钟，温度为5℃，CS₂加入量为230g。黄化结束后加入7970g稀碱水溶液，经搅拌3小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为5℃。

在反应釜中加入虾甲壳素30g、700g浓度为350g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化1小时，温度为-30℃，经压榨至干重的3倍，经粉碎后在10℃下老化30小时，然后在黄化机中黄化120分钟，温度为5℃，CS₂加入量为6g。黄化结束后加入7970g稀碱水溶液，经搅拌3小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为5℃。

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.4mol、单体甲基丙烯酰胺8.5mol，之后于80℃反应1小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为18℃的容器中，在真空下脱泡18小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌60g/l；硫酸钠120g/l。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为20％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到该亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，纤维干态强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率为10％。

实施例2

步骤1)：

在反应釜中加入500g木浆粕和12000份浓度为220g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化45min，温度为50℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的5倍，经粉碎后在40℃下老化8小时，然后在黄化机中黄化60分钟，温度为8℃，CS₂加入量为170g。黄化结束后加入750g稀碱水溶液，搅拌5小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为15℃。

在反应釜中加入蟹甲壳素30g、700g浓度为450g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化1小时，温度为-10℃，经压榨至干重的4倍，经粉碎后在10℃下老化30小时，然后在黄化机中黄化240分钟，温度为5℃，CS₂加入量为10g。黄化结束后加入170g稀碱水溶液，经搅拌12小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为5℃。

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/氯化亚铁0.4mol、单体丙烯酸钠6mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为90％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为6g/g，对尿液的吸附量为4.0g/g，对血液的吸附量为2.7g/g，纤维干态强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为35％。

实施例3

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为180g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化150min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在20℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入2400g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为15℃。

在反应釜中加入鱿鱼甲壳素30g、130g浓度为550g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化1小时，温度为0℃，经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在10℃下老化30小时，然后在黄化机中黄化120分钟，温度为5℃，CS₂加入量为20g。黄化结束后加入120g稀碱水溶液，经搅拌3小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为5℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐3.2mol、甲基丙烯酰胺20mol，之后于40℃反应24小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为6.7g/g，对尿液的吸附量为5.5g/g，对血液的单位吸附量为3g/g，纤维干态强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为25％。

实施例4

步骤1)：

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐3.2mol、甲基丙烯酰胺20mol，之后于40℃反应24小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，温度为55℃。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为150％。用各种浴液进行后处理。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，得到初生纤维。碱液处理：将初生纤维放入质量百分比浓度为3％氢氧化钾乙醇溶液0℃处理10分钟，纤维素与氢氧化钾溶液的体积比为1∶20；加入质量百分比浓度为5％的氯乙酸乙醇水溶液，在50℃处理10分钟，纤维素与氯乙酸溶液的质量比为1∶5。经过2道纯水清洗处理后，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为9.7g/g，对尿液的吸附量为7.5g/g，对血液的吸附量为3.8g/g，纤维干态强度为2.2cN/dtex，断裂伸长率为15％。

实施例5

步骤1)：

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.4mol、单体甲基丙烯酰胺8.5mol，之后于80℃反应1小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，纤维干态强度为4.3cN/dtex，断裂伸长率为10％。

实施例6

步骤1)：

在反应釜中加入600g竹浆粕和12000份浓度为140g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化1小时，温度为20℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的3倍，经粉碎后在10℃下老化30小时，然后在黄化机中黄化120分钟，温度为5℃，CS₂加入量为230g。黄化结束后加入7970g稀碱水溶液，经搅拌3小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为5℃。

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.4mol、单体甲基丙烯酰胺8.5mol，之后于80℃反应1小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，对纤维干态强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率为30％。

实施例7

步骤1)：

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/氯化亚铁0.4mol、单体丙烯酸钠6mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

单位吸附量为6g/g，对尿液的吸附量为4.0g/g，对血液的吸附量为2.7g/g，纤维干态强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为70％。

实施例8

步骤1)：

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐3.2mol、甲基丙烯酰胺20mol，之后于40℃反应24小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为9.7g/g，对尿液的吸附量为7.5g/g，对血液的吸附量为3.8g/g，纤维干态强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为85％。

实施例9

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为160g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化45min，温度为45℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在20℃下老化15小时，然后在黄化机中黄化3小时，温度为25℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入2000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐1.9mol、甲基丙烯酸羟乙酯20.2mol，之后于50℃反应10小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸28g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，温度为70℃。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为135％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为5.7g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为50％。

实施例10

步骤1)：

在反应釜中加入500g芦苇桨和12000份浓度为170g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化150min，温度为35℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的3.5倍，经粉碎后在22℃下老化15小时，然后在黄化机中黄化4小时，温度为15℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入4500g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二氰基戊酸5.4mol、甲基丙烯酸55mol，之后于70℃反应8小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌80g/l；硫酸钠120g/l。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为20％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为4.7g/g，对尿液的吸附量为3.5g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，纤维干态强度为4.1cN/dtex，断裂伸长率为70％。

实施例11

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为180g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化150min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的3.5倍，经粉碎后在15℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为250g。黄化结束后加入2000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丙基咪唑啉0.9mol、N-异丙基丙烯酰胺20mol，之后于60℃反应14小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为200％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为5.9g/g，对尿液的吸附量为3.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为4.7cN/dtex，断裂伸长率为40％。

实施例12

步骤1)：

在反应釜中加入500g细菌纤维素和12000份浓度为180g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化150min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的3.5倍，经粉碎后在20℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入14500g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸铵/氯化亚铁1.1mol、N，N二甲基丙烯酰胺12mol，之后于60℃反应6小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸28g/l；硫酸锌15g/l；硫酸钠350g/l。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为50％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为8.2g/g，对尿液的吸附量为5.5g/g，对血液的吸附量为3g/g，纤维干态强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为80％。

实施例13

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为220g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化120min，温度为40℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在40℃下老化12小时，然后在黄化机中黄化4小时，温度为15℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入8700g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为15℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/硫酸亚铁2.5mol、N，N二甲基丙烯酰胺42mol，之后于80℃反应4小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸120g/l；硫酸锌55g/l；硫酸钠350g/l，温度为5℃。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为170％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为5.8g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.7g/g，纤维干态强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为50％。

实施例14

步骤1)：

在反应釜中加入500g芦苇浆和12000份浓度为220g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化150min，温度为42℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在10℃下老化30小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为10℃，CS₂加入量为210g。黄化结束后加入7000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐4.2mol、N-乙烯基吡咯烷酮40mol，之后于67℃反应15小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸150g/l；硫酸锌2.5g/l；硫酸钠120g/l，温度为15℃。丝条经拉伸65％后，再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为7.8g/g，对尿液的吸附量为6.8g/g，对血液的吸附量为3.3g/g，纤维干态强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为90％。

实施例15

步骤1)：

在反应釜中加入500g细菌纤维素和12000份浓度为150g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化180min，温度为40℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在36℃下老化8小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为5℃，CS₂加入量为300g。黄化结束后加入12000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为30℃。

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.7mol、单体N，N-二甲基丙烯酰胺5mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸45g/l；硫酸锌70g/l；硫酸钠270g/l，温度为40℃。初纤维经喷头(正或负)拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸、适当回缩，采用上述数种或全部组合拉伸，使总拉伸比为130％。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为9.8g/g，对尿液的吸附量为7.2g/g，对血液的吸附量为3.8g/g，纤维干态强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为23％。

实施例16

步骤1)：

在反应釜中加入500g竹浆粕和12000份浓度为170g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化240min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的4.5倍，经粉碎后在25℃下老化10小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为290g。黄化结束后加入13500g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂硝酸铈铵/硝酸1.9mol、甲基丙烯酸羟乙酯25mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，温度为70℃。丝条经拉伸200％后，用各种浴液进行后处理。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为6.2g/g，对尿液的吸附量为4.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，纤维干态强度为4.5cN/dtex，断裂伸长率为45％。

实施例17

步骤1)：

在反应釜中加入500g木浆粕和12000份浓度为170g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化60min，温度为20℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在25℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化3.5小时，温度为15℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入6500g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/氯化亚铁2.1mol、丙烯酸12mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水纤维：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌8g/l；硫酸钠120g/l，温度为62℃。丝条经拉伸170％后，用各种浴液进行后处理。再经过2道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为6.2g/g，对尿液的吸附量为4.2g/g，对血液的吸附量为2.3g，纤维干态强度为4.5cN/dtex，断裂伸长率为30％。

实施例18

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为160g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化70min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在35℃下老化8小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为150g。黄化结束后加入4000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/硫酸化亚铁2.5mol、甲基丙烯酸羟乙酯14.2mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后在平板玻璃上刮膜，直接进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，，温度为15℃。经凝固脱膜后，再经过两道以上径向拉伸和适度回缩，拉伸率为30％，再经过5道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理5分钟，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为6.2g/g，对尿液的吸附量为4.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，薄膜干态强度为6.5MPa，断裂伸长率为70％。

实施例19

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为180g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化50min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在10℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为100g。黄化结束后加入7800g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/氯化亚铁0.44mol、甲基丙烯酰胺6mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后在平板玻璃上刮膜，直接进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸105g/l；硫酸锌35g/l；硫酸钠120g/l，温度为10℃。经凝固脱膜后，再经过两道以上双向(径向和轴向)拉伸和适度回缩，拉伸率为70％，再经过5道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理5分钟，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，干态强度为10.8MPa，断裂伸长率为20％。

实施例20

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉花和12000份浓度为200g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化110min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的4倍，经粉碎后在20℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为270g。黄化结束后加入11000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钠/氯化亚铁2.4mol、甲基丙烯酰胺27mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后在平板玻璃上刮膜，直接进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l。经凝固脱膜后，再经过两道以上轴向拉伸和适度回缩，拉伸率为110％，再经过5道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理5分钟，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为8.5g/g，对尿液的吸附量为5.5g/g，对血液的吸附量为3g/g，干态强度为5.2MPa，断裂伸长率为15％。

实施例21

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为220g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化150min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在20℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为320g。黄化结束后加入2500g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过硫酸钾/亚硫酸氢钠1.1mol、乙烯基吡络烷酮14mol，之后于55℃反应24小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后在平板玻璃上刮膜，直接进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，温度为70℃。经凝固脱膜后，再经过两道以上双向(径向和轴向)拉伸和适度回缩，拉伸率为50％，再经过5道软水浸泡清洗处理，每道软水浸泡清洗处理5分钟，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为7.2g/g，对尿液的吸附量为5.5g/g，对血液的吸附量为3g/g，干态强度为7.2MPa，断裂伸长率为70％。

实施例22

步骤1)：

在反应釜中加入500g棉浆粕和12000份浓度为170g/L的NaOH水溶液，加入容器中进行碱化80min，温度为30℃，生成的碱纤维素经压榨至干重的2.5倍，经粉碎后在20℃下老化20小时，然后在黄化机中黄化2小时，温度为15℃，CS₂加入量为450g。黄化结束后加入3000g稀碱水溶液，搅拌1小时使纤维素黄酸酯溶解成溶液，温度为25℃。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.8mol、丙烯酰胺17mol，之后于45℃反应24小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后在平板玻璃上刮膜，直接进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，温度为38℃。经凝固脱膜后，再经过两道以上双向(径向和轴向)拉伸和适度回缩，拉伸率为40％，得到初生膜。小心将初生膜放入无水乙醇中萃取24小时，经过2道软水清洗处理后，再用丙三醇保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为7.8g/g，对尿液的吸附量为6.5g/g，对血液的吸附量为3.1g/g，干态强度为6.3MPa，断裂伸长率为40％。

实施例23

步骤1)：

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.8mol、丙烯酰胺17mol，之后于45℃反应24小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液经过滤后在温度为38℃的容器中，在真空下脱泡8小时。上述溶液经计量泵计量后在平板玻璃上刮膜，直接进入凝固浴。凝固浴组成为：硫酸60g/l；硫酸锌0.8g/l；硫酸钠120g/l，温度为38℃。经凝固脱膜后，再经过两道以上双向(径向和轴向)拉伸和适度回缩，拉伸率为40％，得到初生膜。碱液处理：将初生膜放入质量百分比浓度为1％氢氧化钠水溶液10℃处理10分钟，纤维素与氢氧化钠溶液的体积比为1∶2，得到初生膜。小心将初生膜放入无水乙醇中萃取24小时后，经过2道纯水清洗处理后，再用丙三醇保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为9.8g/g，对尿液的吸附量为7.8g/g，对血液的吸附量为4g/g，干态强度为4.1MPa，断裂伸长率为15％。

实施方式二：

本实施方式是通过将原子转移自由基聚合(Atom Transfer RadicalPolymerization，ATRP)技术引发亲水单体接枝到溶解在溶剂中的骨架聚合物。ATRP技术是操作简便、极具工业化前景的“活性”自由基聚合方法。由于骨架聚合物上存在有大量羟基，经过化学修饰可形成ATRP活性引发点，进而引发亲水性单体接枝到骨架聚合物分子上，形成的接枝高分子保持其超强的亲水性。该种实施方式的操作方法如下：

实施例24

步骤1)：

在2000ml反应釜中加入57g竹浆粕、3g蟹甲壳素，500g1-丁基3-甲基咪唑氯盐，在温度为80℃、搅拌速度为120r/min的条件下搅拌加热1小时，得到均一透明的溶液。

步骤2)：

冷却至室温，加入20g三乙胺和800ml四氢呋喃，然后将其置于冰水浴中，氮气保护下缓慢滴加10g 2-溴代异丁酰溴和60ml四氢呋喃的混合物，滴加完毕后在80℃下继续反应16h。反应完毕后，加入无水硫酸镁干燥24小时，过滤除去无水硫酸镁、不溶的铵盐。在氩气保护下向反应釜中加入络合剂五甲基二乙烯三胺0.7mol、单体甲基丙烯酰胺6mol、四氢呋喃200ml和CuBr0.2mol，之后于80℃反应24小时。

制备亲水纤维：

所得溶液在温度100℃下真空脱泡5小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液采用如图1所示的生产线，控制计量泵1转速为11r/min，在0.7MPa的纺丝压力下，将铸膜液从喷丝头2挤出形成初生纤维，在卷绕拉伸速度80m/min的条件下经过16cm的干纺程，进入凝固浴3中凝固再生，凝固浴3为温度为30℃的20％的1-丁基3-甲基咪唑氯盐水溶液，经过3％的拉伸后，再经过第一牵伸装置4和第二牵伸装置5进行两道拉伸和适度回缩，总拉伸倍数分别为1.5，得到纤维，用卷绕装置6卷绕。小心将纤维放入水中萃取24小时，再经过2道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理24小时，经上油、干燥即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，纤维干态强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率11％。

实施例25

步骤1)：

在2000ml反应釜中加入25g木浆粕、25克虾甲壳素，1克没食子酸丙酯，1000g 50％N-甲基吗啉N-氧化物水溶液，抽真空，在温度为100℃、搅拌速度为150r/min的条件下搅拌加热6小时，得到均一透明的溶液。

步骤2)：

冷却至室温，15g三乙胺和1000ml四氢呋喃，氮气保护下用恒压滴液漏斗缓慢滴加35g 2-溴代异丁酰氯和100ml四氢呋喃的混合物，滴加完毕后在50℃下继续反应24h。反应完毕后，过滤除去不溶的铵盐，加入无水硫酸镁干燥24小时，过滤除去无水硫酸镁。在氩气氛围下向反应釜中加入络合剂联吡啶0.04mol、单体N-乙烯基吡咯烷酮2mol、二甲基甲酰胺200ml和催化剂CuCl0.04mol，之后于40℃反应72小时。

制备亲水纤维：

所得溶液在温度90℃下真空脱泡48小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液采用如图1所示的生产线，控制计量泵1转速为5r/min，在0.3MPa的纺丝压力下，将铸膜液从喷丝头2挤出形成初生纤维，在卷绕拉伸速度30m/min的条件下经过6cm的干纺程，进入凝固浴3中凝固再生，凝固浴3为温度为60℃的40％的NMMO水溶液，再经过第一牵伸装置4和第二牵伸装置5进行两道拉伸和适度回缩，总拉伸倍数为2.5，得到纤维，用卷绕装置6卷绕。小心将纤维放入水中萃取24小时，再经过2道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理6小时，经上油即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为6g/g，对尿液的吸附量为4.0g/g，对血液的吸附量为2.7g/g，纤维干态强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率25％。

实施例26

步骤1)：

在2000ml反应釜中加入20g棉浆粕、5克蛆甲壳素，200g二甲基亚砜、170克多聚甲醛，在温度为150℃、搅拌速度为180r/min的条件下搅拌加热3小时，得到均一透明的溶液。

步骤2)：

冷却至室温，加入15g氢氧化钾和400ml THF，氮气保护下用恒压滴液漏斗中缓慢滴加2-溴代异丁酰氯35g和200ml二氯甲烷的混合物，滴加完毕后撤去冰水浴，室温下继续反应24小时。反应完毕后，过滤除去不溶的铵盐。在氩气保护下向反应釜中加入络合剂TPMA0.1mol、单体甲基丙烯酸羟乙酯1.5mol、丁酮和正丙醇混合溶剂50ml和催化剂溴化亚铜0.2mol，之后于60℃反应12小时。反应结束后，进行浓缩。

制备亲水纤维：

所得溶液在温度110℃下真空脱泡12小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液采用如图1所示的生产线，控制计量泵1转速为10r/min，在0.1MPa的纺丝压力下，将铸膜液从喷丝头2挤出形成初生纤维，在卷绕拉伸速度为50m/min的条件下经过9cm的干纺程，进入凝固浴3中凝固再生，凝固浴3为温度为30℃的30％的乙醇水溶液，再经过第一牵伸装置4和第二牵伸装置5进行两道拉伸和适度回缩，总拉伸倍数为1.5，得到的纤维用卷绕装置6卷绕。小心将纤维放入无水乙醇中萃取24小时，再经过2道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理10小时，经上油、干燥，即可得到亲水纤维。

测试结果：

对水的单位吸附量为5.7g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率13％。

实施例27

步骤1)：

在3000ml反应釜中，加入95g木浆、5g鱿鱼甲壳素、1250g四甲基尿素、80克多聚甲醛，在温度为100℃、搅拌速度为120r/min的条件下搅拌加热，直至得到均一透明的溶液。

步骤2)：

冷却至室温，加入125g吡啶和500ml THF，氮气保护下用恒压滴液漏斗中缓慢滴加250g 2-溴代异丁酰氯，滴加完毕后撤去冰水浴，室温下继续反应10h。反应完毕后，过滤除去不溶的铵盐。在氮气氛围下的3000ml反应釜中加入络合剂五甲基二乙烯三胺0.4mol、单体甲基丙烯酸甲酯5mol、溶剂二氧六环1000ml和催化剂氯化亚铜0.2mol，在80℃反应16小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液在温度80℃下真空脱泡24小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液室温下在平板玻璃上刮膜，直接放入凝固浴为30℃的20％的乙醇水溶液中，经凝固脱膜后，再经过5道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理5分钟，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为6.2g/g，对尿液的吸附量为4.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，薄膜干态强度为6.5MPa，断裂伸长率25％。

实施例28

步骤1)：

在3000ml反应釜中，加入80g木浆粕、20g虾甲壳素，1-烯丙基3-甲基咪唑氯盐500g，10克邻苯二酚，在温度为120℃、搅拌速度为120r/min的条件下搅拌加热1小时，得到均一透明的溶液。

步骤2)：

冷却至室温，加入100g三乙胺和1000ml二氯甲烷，然后将其置于冰水浴中，氮气保护下缓慢滴加250g 2-溴代异丁酰溴和1000ml四氢呋喃的混合物，滴加完毕后撤去冰水浴，室温下继续反应16h。反应完毕后，过滤除去不溶的铵盐。在氩气保护下向反应釜中加入络合剂五甲基二乙烯三胺0.4mol、单体甲基丙烯酰胺3mol、和CuBr0.2mol，之后在70℃反应36小时。

制备亲水薄膜：

所得溶液在温度70℃下真空脱泡48小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液在平板玻璃上刮膜，预蒸发5秒之后小心置于凝固浴为30℃的70％的乙醇水溶液，经凝固脱膜后转移至无水乙醇中浸泡4小时，再经过2道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理15小时，再用含10％乙醇、15％丙三醇水溶液保孔处理8小时，经上油、干燥即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，干态强度为10.8MPa，断裂伸长率37％。

实施例29

步骤1)：

在3000ml反应釜中，加入50g木浆粕、50g小龙虾甲壳素，350g1-烯丙基3-甲基咪唑氯盐，100克二甲基亚砜，10克邻苯二酚，在温度为180℃、搅拌速度为120r/min的条件下搅拌加热至得到均一透明的溶液。

步骤2)：

冷却至室温，加入3g氢氧化钠和120ml二氯甲烷，然后将其置于冰水浴中，氮气保护下缓慢滴加10g 2-溴代异丁酰氯和100ml四氢呋喃的混合物，滴加完毕后撤去冰水浴，室温下继续反应16h。反应完毕后，过滤除去不溶的铵盐。在氩气保护下向反应釜中加入络合剂五甲基二乙烯三胺0.3mol、单体甲基丙烯酰胺5mol、和CuBr0.2mol，之后在70℃反应36小时。

制备亲水薄膜：

之后加入150g聚乙烯吡咯烷酮K90，搅拌均匀。在温度70℃下真空脱泡36小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液在平板玻璃上刮膜，预蒸发3分钟，之后小心置于凝固浴为30℃的20％的乙醇水溶液，经凝固脱膜后转移至无水乙醇中浸泡4小时，再经过2道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理15小时，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，经上油、干燥即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为6.5g/g，对尿液的吸附量为4.0g/g，对血液的吸附量为2.6g/g，干态强度为6.7MPa，断裂伸长率105％。

实施例30

步骤1)：

在3000ml反应釜中，加入50g木浆粕、50g小龙虾甲壳素，350gl-烯丙基3-甲基咪唑氯盐，100克二甲基亚砜，10克邻苯二酚，在温度为180℃、搅拌速度为120r/min的条件下搅拌加热至得到均一透明的溶液。

步骤2)：

制备亲水薄膜：

之后加入150g聚乙烯吡咯烷酮K90，搅拌均匀。在温度70℃下真空脱泡36小时，得到均一透明的溶液。将脱泡处理后的溶液在平板玻璃上刮膜，预蒸发3分钟，之后小心置于凝固浴为30℃的20％的乙醇水溶液，经凝固脱膜后转移至无水乙醇中浸泡4小时，再经过2道纯水浸泡清洗处理，每道纯水浸泡清洗处理15小时；进而放入质量百分比浓度为3％氢氧化钙水溶液30℃处理10分钟，纤维素与氢氧化钙溶液的体积比为1∶5；加入质量百分比浓度为5％的溴乙酸乙醇溶液，处理30分钟，纤维素与溴乙酸溶液的质量比为1∶5，得到初生膜。小心将初生膜放入无水乙醇中萃取24小时后，经过2道纯水清洗处理后，再用50％乙二醇水溶液保孔处理8小时，，经上油、干燥即可得到亲水薄膜。

测试结果：

对水的单位吸附量为8.5g/g，对尿液的吸附量为5.5g/g，对血液的吸附量为3g/g，干态强度为5.2MPa，断裂伸长率78％。

实施方式三：

本实施方式是将骨架聚合物溶解于酸性溶剂中，在进行接枝聚合。由于骨架聚合物存在强烈的分子内和分子间氢键，很难溶解于常规溶剂中，但是，例如壳聚糖分子上存在大量氨基，可溶解于有机、无机酸中，因此将壳聚糖分散溶解于有机酸、无机酸、离子液体中形成溶液，能保证亲水单体有效接支壳聚糖分子上。

实施例31

步骤1)：

在反应釜中加入500g虾壳聚糖和161500份浓度为3％的乙酸水溶液，常温搅拌3小时得到壳聚糖溶液。

步骤2)：

在氩气保护下向反应釜中加入引发剂过氧化氢/氯化亚铁0.4mol、单体甲基丙烯酰胺8.5mol，之后于80℃反应1小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为5g/g，对尿液的吸附量为3.2g/g，对血液的吸附量为2.3g/g，纤维干态强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率为50％。

实施例32

步骤1)：

在反应釜中加入500g蛆壳聚糖和4500份浓度为5％的盐酸水溶液，35℃搅拌3小时得到壳聚糖溶液。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐3.2mol、甲基丙烯酰胺20mol，之后于40℃反应24小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为6g/g，对尿液的吸附量为4.0g/g，对血液的吸附量为2.7g/g，纤维干态强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为70％。

实施例33

步骤1)：

在反应釜中加入500g蟹壳聚糖和6000份浓度为5％的磺酸离子液体水溶液，35℃搅拌12小时得到壳聚糖溶液。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐1.9mol、甲基丙烯酸羟乙酯20.2mol，之后于50℃反应10小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为5.7g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为50％。

实施例34

步骤1)：

在反应釜中加入500g鱿鱼壳聚糖和6000份浓度为5％的酒石酸水溶液，35℃搅拌12小时得到壳聚糖溶液。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐1.9mol、甲基丙烯酸羟乙酯20.2mol，之后于50℃反应10小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为5.7g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为50％。

实施例35

步骤1)：

在反应釜中加入500g蛆壳聚糖和6000份浓度为5％的氨基酸盐酸盐水溶液，35℃搅拌12小时得到壳聚糖溶液。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐1.9mol、甲基丙烯酸羟乙酯20.2mol，之后于50℃反应10小时。

制备亲水纤维：

测试结果：

对水的单位吸附量为5.7g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为50％。

实施例36

步骤1)：

在反应釜中加入500g小龙虾壳聚糖和6000份浓度为5％的羧酸离子液体水溶液，35℃搅拌12小时得到壳聚糖溶液。

步骤2)：

在氮气保护下向反应釜中加入引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐1.9mol、甲基丙烯酸羟乙酯20.2mol，之后于50℃反应10小时。

制备亲水纤维：

测试：

测得该亲水纤维对水的单位吸附量为5.7g/g，对尿液的吸附量为4.5g/g，对血液的吸附量为2.5g/g，纤维干态强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为50％。

综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

为了便于阅读理解，表中统计了三种实施方式中各重要组分的用量，及其各自对于液体的吸附量。

表1是实施方式1中纤维素与甲壳素共混作为骨架聚合物，各重要组分用量及对于液体的吸附量。

表1

表2是实施方式一中单独使用纤维素或甲壳素作为骨架聚合物，各重要组分用量及对于液体的吸附量。

表2

表3是实施方式二中各重要组分的用量及液体吸附量。

表3

表4是实施方式三中各重要组分的用量以及液体吸附量

表4

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一种亲水共聚物、亲水纤维、亲水薄膜，及其制备方法

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