吸濕排汗滌綸纖維因其表面的溝槽結構而具有優良的吸濕、透濕功能。該類纖維常與纖維素纖維或其它化學纖維混紡或交織,以改善織物的吸濕、透濕性能。在與纖維素纖維混紡的復合面料中,一般要對纖維素纖維進行堿退漿、精練、熱定形等加工處理。本試驗針對吸濕排汗滌綸/棉織物在冷軋堆退漿精練時,堿濃度以及熱定形溫度、緯向拉伸擴幅等工藝參數對吸濕排汗滌綸纖維性能的影響進行了研究。
1試驗
1.1試驗材料、藥品和儀器
材料及藥品:吸濕排汗滌綸/棉混紡平紋織物(東華海天),NaOH(分析純)
儀器:間歇式熱定形機RapidR-3型(臺灣瑞比);數字恒溫水浴鍋HH-6型(國華電器有限公司)電熱恒溫鼓風干燥箱DHG-9053A型(上海精宏實驗設備有限公司);電子強力機YG061F型(萊州市電子儀器有限公司);JSM一5610LV掃描電鏡(日本JEOL公司);電子硬挺度儀LLY-01型(萊州市電子儀器有限公司)
1.2試驗方法
本試驗中測試內容除明確說明外,均采用織物的緯向進行。所測試樣均在恒溫恒濕室中[溫度為(20±2)℃,相對濕度為65%±3%]平衡24h后進行測試。
1.2.1堿冷軋堆精練
選擇NaOH濃度50、100、150、200、250g/L,浸軋(帶液率100%)后裝入封口塑料袋中,室溫25℃下堆置l2或24h。堆置后用溫水、冷水漂洗。
1.2.2熱定形
采用間歇式熱定形機進行熱處理,其中拉伸定形時拉伸比采用2.5%或5%,熱風收縮時將要處理的織物無張力放置在導帶上,進入熱定形機熱風處理。熱定形溫度為130、150、170、190、210℃;熱定形時間為60S。
1.2.3減重率測試
以堿處理前后的質量變化來表示堿處理后滌綸質量減輕的程度。
減重率/%=(W前—W后)/W前×100w前
1.2.4透濕性測試
按GB/T12704--1991《織物透濕量測定方法透濕杯法》測
1.2.5毛效測試
按FZ/T01071--1999《紡織品毛細效應試驗方法》測試。
1.2.6斷裂強力及斷裂伸長率測試
按GB/T3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》測試。
1.2.7剛柔性測試
按GB/T18318--2001《紡織品織物彎曲長度的測定》測試。
1.2.8纖維橫截面形態觀察
將纖維束用哈氏切片器切片,在配有數字攝像裝置的光學顯微鏡下觀察并拍攝,采用圖像處理軟件將纖維截面圖像提取成圖片。
2結果與討論
2.1冷軋堆精練對含吸濕排汗滌綸面料性能的影響
棉和吸濕排汗滌綸纖維的復合織物,在前處理過程中通常要用堿冷軋堆法進行精練,以去除棉纖維中的雜質。處理過程中,吸濕排汗滌綸性能結構的變化是制定堿精練冷軋堆工藝首要考慮的因素。
2.1.1吸濕透濕性能
堿冷軋堆精練時,吸濕排汗滌綸纖維的溝槽可能會受到堿濃度的影響而遭破壞,從而影響織物的吸濕透濕性能。因此,堿濃度的選擇至關重要。圖1和圖2為冷軋堆堿濃度對織物毛效和透濕量的影響。
從圖1可知,在堿濃度低于100g/L時,冷軋堆處理可使織物的毛效有一定的升高;當堿濃度超過150g/L時,毛效隨堿濃度的升高急劇下降。
從圖2可知,冷軋堆處理后織物的透濕性隨堿濃度的升高而增大,當堿濃度為150g/L時達到最大,隨后有所下降。堿濃度較低時,堆置時間對毛效和透濕性的影響較小;而堿濃度高時,堆置時間較長會急劇降低織物的毛效和透濕性。
觀察堿濃度對纖維截面形態的影響。
圖3中,堆置12h的條件下,150g/L的NaOH會局部損傷吸濕排汗滌綸纖維的表面溝槽,而250g,/L的Na0H會嚴重損傷吸濕排汗滌綸纖維表面溝槽。可見,冷軋堆對吸濕排汗滌綸織物的吸濕透濕性產生了較大的影響,在高堿濃度下,纖維溶解加劇,吸濕排汗攤能遭破壞。所以冷軋堆處理時,堿濃度不易過高。
2.1.2強力及延伸性能
不當的堿冷軋堆精練不
從圖4可知,隨堿濃度增加,織物斷裂強力有先增加舌下降的趨勢。堿濃度較低時,吸濕排汗滌綸受到的損傷較小,而織物因溶脹收縮而使斷裂強力有所增JJfj;在堿濃度為50~150g/L時,織物斷裂強力保持或略微高于未處理樣;堿濃度增加到150g/L后,吸濕排汀滌綸損傷加大,斷裂強力急劇下降。堆放24h比堆放12h的斷裂強力降低更加明顯。顯然,堿冷軋堆精練時堆放時間不能太長。
由圖5可知,織物的斷裂伸長率隨堿濃度的增大而明顯降低,堿處理時織物的收縮和吸濕排汗滌綸受到的堿損傷都是造成其下降的原因。為保護織物的斷裂伸長率,冷軋堆精練時堿濃度越低越好。
2.1.3減重率
堿冷軋堆精練使吸濕排汗滌綸表面形態受損,必定也會引起織物減量,濃度越高減重率越高。
從圖6可知,當堿濃度小于100g/L時,減重率還不到10%;濃度達到150g/L時,堆放12h減重率只有8.4%;而堆放24h后,減重可達25%以上。可見堿濃度和堆放時間對減重率的影響非常大。以上討論表明,對于吸濕排汗滌綸/棉混紡面料的冷軋堆精練,堿濃度應選擇100~150g/L、堆放時間應小于12h為宜。
2.2熱定形:/JilT對含吸濕排汗滌綸面料性能的影響
2.2.1熱定形溫度對織物吸濕性能的影響
由圖7可知,織物的毛效在熱定形溫度低于170oC時變化不大;當熱定形溫度升高到170oC以上,織物的毛效隨熱定形溫度的升高有較大下降;在170℃條件下,織物具有較好的毛效值。相同溫度條件下,織物置于松弛狀態下熱風收縮,織物的毛效有變小的趨勢,這可能與織物收縮變緊密有關。
織物定形時,緯向拉伸擴幅會影響織物的毛效,其影響程度與拉伸率有關。拉伸5%,織物的毛效隨熱定形溫度的升高呈下降趨勢;拉伸2.5%,織物的毛效隨熱定形溫度變化的規律與未拉伸定形較為相似,但比未拉伸定形織物的
2.2.2熱定形溫度對織物強力及伸長率的影響
由圖8可知,經不同條件熱定形后,織物的斷裂強力基本隨溫度的升高而增大。相同熱定形溫度條件下,織物經熱風松弛收縮處理后的斷裂強力比未拉伸定形織物明顯要高,拉伸熱定形后織物強力有所提高。不同條件熱定形后,織物的斷裂伸長率隨熱定形溫度升高的變化不明顯。與單純未拉伸定形相比,相同條件下,熱風收縮可以較好的提高織物的斷裂延伸性能,而拉伸熱定形后織物的斷裂伸長率變化不明顯。因此,熱定形可以提高吸濕排汗滌綸織物的斷裂強力,而斷裂伸長率的變化不明顯。
2.2.3定形溫度對織物剛柔性的影響
熱定型可以改變熱塑性纖維的結晶狀態和大分子排列的取向度等,由此帶來織物剛柔性的變化。抗彎長度越大,柔軟度越差。圖9反映了定形溫度對織物剛柔性的影響。
由圖9可知,170℃以下熱風收縮、未拉伸熱定形和低拉伸率(2.5%)熱定形處理對織物的抗彎長度影響不大;定形溫度高于170℃后,不同熱處理后織物的抗彎長度都隨熱定形溫度的升高而增加;熱定形溫度高于190℃,織物的抗彎長度都比較大,即此時織物手感變硬,柔軟度變差。因此,要根據含吸濕排汗滌綸面料的原料組成和織物特性選擇熱定形溫度和擴幅拉伸率,否則會嚴重影響織物的手感。
3結論
(1)對含吸濕排汗滌綸纖維織物進行堿冷軋堆精練加工時,低堿濃度(100—150g/L)可以明顯提高織物的吸濕排汗性能,但堿濃度過高、處理時間過長會損傷吸濕排汗滌綸纖維的表面溝槽結構,降低其吸濕排汗性能,并損害織物的斷裂強力及斷裂伸長率。
(2)選擇適當的溫度和拉伸率對含吸濕排汗滌綸纖
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