涤,锦复合丝既具有锦纶的耐磨、高强、易染、吸湿的优点,又有涤纶弹性好、保形性好、挺括、免烫的优点。采用涤/锦复合丝加工的织物,未经开纤加工前与常规化纤织物无多大区别,开纤加工后复合纤维被剥离成多根单线密度极低的超细纤维,织物经磨毛整理后,可获得高档仿桃皮绒产品的风格。开纤后的涤/锦复合丝织物具有柔软的手感和优异的疏水导湿性能,可广泛应用于各类高档面料和拭镜布、滤布、吸尘布等特种纺织品的加工。
涤/锦复合丝开纤的方法包括热处理法、酸处理法和碱处理法,其中碱处理法是一种常用的剥离方法。碱处理法开纤加工中,涤/锦复合丝织物在烧碱、促进剂和湿溶胀等综合作用下,涤纶组分部分溶去,涤/锦复合长丝裂解成单根涤、锦超细纤维。开纤中应注意合理控制开纤工艺,若减量率太大,不但会造成纤维强力的严重下降,织物的手感也会变差。本文考察了涤/锦复合细旦丝针织物开纤处理后的失重率、克重变化率及染色深度变化,探讨了烧碱与促进剂浓度、处理温度与时间等对开纤效果的影响。
1试验
1.1材料与试剂
166.7 dtex/72F涤/锦复合细旦丝针织物,PET/PA=70/30。
试剂:氧氧化钠、乙酸(冰醋酸)(以上分析纯);阳离子促进剂1227、弱酸绿GS(C.I.AcidGreen25)、净洗剂209(以上工业级)
1.2仪器与设备
IR试色机(台湾RAPID公司),数显恒温水浴锅(台湾RAPID公司),Macbeth color—eye 7000A测色仪(美国),sx-40扫描电镜(日本JEOL公司)等。
1.3试验方法
1.3.1开纤工艺
坯布→开纤(NaOH 0~9.0 g/L,1227 0~1.00g/L,T℃,t min,浴比1:50)→冷水洗→中和(HAc 1.0g/L)→水洗→烘干(105℃)。
1.3.2弱酸性绿Gs染色
采用弱酸性染料考察开纤后锦纶细旦丝组分的上染效果。
室温入染后,以1℃/min的升温速率加热嘲90℃,恒温染色10 min,再以0.5℃/min升至98℃恒温染色30 min。染后试样在2.0 g/L 209、90℃身件下皂洗10min、然后水洗、烘干。
染色处方:弱酸性绿Gs 0.5%(o.w.f),醋酸0.5g/L,浴比1:50。
1.4测试方法
1.4.1失重率
式中:Wo——开纤前试样干重;W1——开纤角试样干重。
1.4.2克重变化率
式中:Wo——开纤前试样干重:W1——开纤后试样干重;Lao、Lbo开纤前试样纵、横向尺寸;La1、Lb1——开纤后试样纵横向尺寸。
1.4.3 K/S值
以Color-Eye 7000A测色仪,在D65光源、10°视场测色条件下测色,记录最大吸收波长处的试样K/S值,以4次测色结果的平均值作为该试样的染色深度值。
1.4.4涤,锦复合丝外观形态
采用SX一40扫描电镜,观察开纤前、后织物中的涤/锦复合丝不同的外观形态结构。
2结果与讨论
2.1 NaOH浓度变化对涤/锦复合针丝织物开纤效果的影响
涤/锦复合丝织物在碱法开纤加工中,涤纶组分部分表面大分子会发生酯键水解,生成可溶性的乙二醇和水溶性的对苯二甲酸盐,使织物产生明显的失重。表1中涤,锦复合丝织物在不同处理温度条件下,随着烧碱浓度的增加,织物失重率增加;相同烧碱浓度条件下,温度越高,失重率越大。另一方面,锦纶纤维组分虽然耐碱性较好,但耐热性较差,随着开纤温度升高,纤维强度延伸度会显著下降,收缩率大大提高。表1中当烧碱浓度为0时,失重率较低,但不同织物的克重却较原样增加较多,且温度越高,克重增量越明显,表明织物的纵、横向尺寸发生收缩。锦纶组分的热收缩性不仅可使织物的厚实感增加,而且为涤/锦复合长丝开纤中裂解成单根涤、锦超细纤维提供了动力,促进了开纤的进程。
表1 NaOH浓度变化对涤/锦复合丝针织物开纤效果的影响(C1227=0,t=45min)
随着烧碱浓度增加,复合丝中涤纶组分的溶去量增加,织物克重呈下降的趋势。当失重率接近30%时,织物的单位面积克重下降明显,织物的外观与手感趋于丝绸般轻薄柔软,失去了超细纤维织物应用的丰糯细腻风格。表1中采用弱酸性染料对开纤后的织物进行染色,测得的染色深度K/S值与失重率有一定关系,即失重率增加,裂解出的锦纶组分比例增加,K/S相应有所提高。这是由于不同温度条件下开纤后,随着更多锦纶组分的剥离,织物的亲水性增强,使得水溶性染料在锦纶上的得色量增加。另一方面,由于开纤后裂解出的细旦纤维的比表面积较大,使进入纤维内部被纤维(染料)选择吸收的光量减少,因此出现了随着织物失重率的增加,布面K/S的增量不如失重率增量明显。
2.2促进剂1227对涤/锦复合丝针织物开纤效果的影响
为减少烧碱用量,降低开纤温度,实验中还应用了季铵盐类表面活性剂1227(结构如图1),研究了其对涤/锦复合丝开纤效果的影响规律。
图1促进剂1227结构式
表2 1227浓度变化对涤/锦复合丝针织物开纤效果影响(CNaOH=6.0 g/L,t=45min)
表2中在不同温度条件下,随着1227浓度增加,不同试样的失重率均有明显增加,克重表现出下降的趋势。其中,尤其以高温条件下的影响较为明显,如120℃处理条件下,涤/锦复合丝织物试样问的失重率极差值为18.24%,远高于90℃处理条件下的1.41%。这是由于促进剂1227是由很长的非极性脂肪链和极性基团组成,在溶液中1227中非极性部分吸附于涤纶纤维表面,使涤纶纤维表面带正电荷,而纤维表面存在的- N+,会使大量的OH-从溶液中向涤纶纤维表面扩散,促进了纤维碱减量。在开纤效果方面,弱酸性绿GS染色深度K/S值的变化表明了随着涤纶组分的溶去量增加,裂解出的锦纶单纤数量增加,得色量有所提升。
2.3处理时间对涤/锦复合丝织物开纤效果的影响
涤/锦复合丝针织物开纤加工中,涤纶大分子在烧碱作用下生成了对苯二甲酸钠,随着反应的进程烧碱浓度降低,涤纶纤维表面的富集的OH-浓度也逐渐下降。表3中的实验结果表明,不同温度条件下,随着开纤时间的延长,失重率均有所增加,但增量不明显。克重变化率和K/S值也表现出相似的规律。
表3处理时间对涤/锦复合针丝织物开纤效果影响(CNaOn=6.0 g/L,C1227=0.50 g/L)
2.4涤/锦复合丝针织物开纤前后的外观形态比较
采用CNaOH=6.0 g/L,C1227=0.50 g/L,T=110℃,t=45min的开纤工艺条件,对涤/锦复合丝针织物进行处理加工,处理前后的涤/锦复合丝外观形态的扫描电镜照片见图2。
(a)开纤前 (b)开纤后
图2涤/锦复合丝织物开纤前后的外观形态
比较图2中开纤前后的复合丝外观形态照片,可明显地看出,涤纶组分在碱的作用发生部分水解,开纤后纤维截面的部分橘瓣分开,形成一定的空隙,表明锦纶组分发生一定的裂离移位,显示出较好的开纤效果。
3结论
3.1涤/锦复合丝针织物开纤加工中,随着烧碱和促进剂1227浓度增加、处理温度升高,织物失重率增加,处理时间对开纤效果的影响较其他因素小;
3.2涤/锦复合丝针织物热碱开纤时,处理温度越高,织物收缩率越大,克重增加越明显;烧碱浓度增加,克重随失重率增加而有所下降;
3.3弱酸性绿GS在开纤后涤/锦复合丝织物上染色深度K/S值增加,表明开纤后裂解出的锦纶细旦丝组分增加;
3.4当NaOH浓度为6.0 g/L,1227浓度为0.5g/L,经110℃处理45 min后,扫描电镜对涤/锦复合丝外观形态考察结果验证了涤、锦组分散开并移位,获得了较好的开纤效果。
来源:印染在线
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