1.2加工方法分類
(1) 與親水性單體共聚,使成纖聚合物具有親水性
先進行聚合物交聯制得可紡性高吸水性樹脂,然后再紡絲成形制成纖維。聚合物交聯法受到聚合物水溶液粘度及其分子量的限制。若控制聚合物溶液的濃度和粘度在較低值時,所得纖維的吸水倍率也較低,但仍比單體聚合法有利。
(2) 采用親水性單體進行接枝共聚
可紡性高吸水性樹脂采用吸水性單體與非親水性(或親水性小)物質共聚的方法制取。共聚使用的單體主要是含氰基、酰胺基、酯基、羧酸基、硫酸鈉基等乙烯基的不飽和單體,如丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸甲酯、亞甲基雙丙烯酰胺、對苯乙烯左側酸鈉等。聚合采用乳液聚合(或反向乳液聚合)、懸浮聚合(或反懸浮聚合),有時亦采用溶液聚合。紡絲方法可分為溶液紡絲與熔融紡絲[8]。日本早乙女和雄等將棉花/聚酯(50/50)混紡棉浸漬丙烯酸單體水溶液后,在特定溫度、氨氣/水蒸氣混合氣流作用下,用電子射線照射引發聚合,得到蓬松纖維,能與纖維素共混制成吸水材料。這樣生產出的吸水纖維吸水倍率約200g/g[7]。
(3) 用親水性物質對纖維表面進行處理
如纖維同吸水樹脂復合法,該復合法是指通過纖維表面與吸水樹脂進行化學反應制造吸水纖維及纖維改性制成吸水纖維的方法。此類方法生產的高吸水纖維強度和完整性均較好,且吸水速度快,是一類較好的方法。羧甲基纖維素通過交聯引入高吸水聚合物的方法早就有,聚丙烯腈纖維30%的表面官能團經加水分解后與丙烯酸類吸水樹脂交聯制成高吸水纖維。這種纖維材料通常能夠制成無紡布,但后加工成紡織制品還存在一定的困難。
(4) 改變纖維的形態
例如超細纖維采用桔瓣技術使纖維表面積增大,織物中孔隙增多,借助毛細管芯吸效應增強吸水效果。另外常用的方法是對纖維的截面進行中空化或異形化處理[9]。
2 吸濕放濕過程的研究
本文研究的淼卡纖維為丙烯酸-聚丙烯腈合成纖維,它外觀呈粉紅色,手感柔軟潤滑,富有光澤,具有良好的吸濕放濕性能。
2.1 實驗部分
實驗原料包括主要原料包括纖維試樣,蒸餾水;儀器主要有FA1004型電子天平,LLY-O6GE電子單纖維強力儀,DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱,Y802A型八籃恒溫烘箱,HM10型溫濕度表。
(1)纖維細度的測定
本實驗依據國家標準《化學纖維、短纖維線密度試驗方法》GB/T 14335-2008。從已調濕的試樣中隨機抽取10g左右作為細度測定樣品,這些樣品通過束纖維中段稱量法來測得纖維的細度值。首先從樣品中取一定根數的纖維束,手扯整理幾次,使之成為一端平齊、伸直且不延伸的纖維束。在能消除卷曲所需要的最小張力下,將試樣束放在與切斷器的刀口垂直的地方,用切斷器從試樣束的中部切下20mm的試樣束中段,其中不得有游離纖維。用鑷子夾取一小束中段試樣放在扭力天平上稱重(精確至0.01mg),隨后將已測重量的中段試樣逐根計數。最后測得試樣的平均細度為2.19dtex。
(2)纖維強力的測定
本實驗依據國家標準《化學纖維、短纖維拉伸性能試驗方法》GB/T 14337-2008。從已達平衡的試樣中隨機取出約500根的纖維,均勻鋪放于絨板上以備測定。用鑷子從待測試樣中隨機抽取一根,用0.2CN的張力夾夾持纖維的一端,將纖維置于儀器的夾持器中,保證纖維沿軸向伸長,然后進行拉伸實驗,得出試樣斷裂時的負荷及伸長值。實驗次數為50次,試樣預加張力為0.2cN,夾持距離為10mm,拉伸速度為20mm/min。由實驗得出,纖維的平均拉伸強力為3.36cN,平均的斷裂伸長為48.37%,屬于低強高伸纖維,完全能保證紡紗加工和織物堅牢性的要求。
(3)纖維回潮率的測定
本實驗依據國家標準《化學纖維-回潮率試驗方法》GB/T 6503-2008。稱取10個試樣,每個試樣50g左右,精確至0.01g,記錄為烘前質量。開啟烘箱電源開關和分源升溫開關,并將烘箱的溫度調至110±2℃后,關閉分源升溫開關;將已裝試樣的稱量盒放入烘箱,待烘箱溫度升至規定溫度時開始計時,烘2個小時之后,打開箱門,迅速蓋上稱量盒蓋放入干燥器冷卻;待試樣冷卻至室溫時,開始稱量烘干后質量,稱量之前瞬時打開盒蓋再蓋上,保證盒內氣壓與大氣壓一致。應注意試樣在運送途中不能受潮;最終纖維的回潮率取十個試樣的平均回潮值。
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