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含吸湿排汗涤纶面料的前处理

来源:印染在线 发布时间:2011年07月27日

吸湿排汗涤纶纤维因其表面的沟槽结构而具有优良的吸湿、透湿功能。该类纤维常与纤维素纤维或其它化学纤维混纺或交织,以改善织物的吸湿、透湿性能。在与纤维素纤维混纺的复合面料中,一般要对纤维素纤维进行碱退浆、精练、热定形等加工处理。本试验针对吸湿排汗涤纶/棉织物在冷轧堆退浆精练时,碱浓度以及热定形温度、纬向拉伸扩幅等工艺参数对吸湿排汗涤纶纤维性能的影响进行了研究。

1试验
  1.1试验材料、药品和仪器
  材料及药品:吸湿排汗涤纶/棉混纺平纹织物(东华海天),NaOH(分析纯)
  仪器:间歇式热定形机RapidR-3型(台湾瑞比);数字恒温水浴锅HH-6型(国华电器有限公司)电热恒温鼓风干燥箱DHG-9053A型(上海精宏实验设备有限公司);电子强力机YG061F型(莱州市电子仪器有限公司);JSM一5610LV扫描电镜(日本JEOL公司);电子硬挺度仪LLY-01型(莱州市电子仪器有限公司)
  1.2试验方法
  本试验中测试内容除明确说明外,均采用织物的纬向进行。所测试样均在恒温恒湿室中[温度为(20±2)℃,相对湿度为65%±3%]平衡24h后进行测试。
  1.2.1碱冷轧堆精练
  选择NaOH浓度50、100、150、200、250g/L,浸轧(带液率100%)后装入封口塑料袋中,室温25℃下堆置l2或24h。堆置后用温水、冷水漂洗。
  1.2.2热定形
  采用间歇式热定形机进行热处理,其中拉伸定形时拉伸比采用2.5%或5%,热风收缩时将要处理的织物无张力放置在导带上,进入热定形机热风处理。热定形温度为130、150、170、190、210℃;热定形时间为60S。
  1.2.3减重率测试
  以碱处理前后的质量变化来表示碱处理后涤纶质量减轻的程度。
  减重率/%=(W前—W后)/W前×100w前
  1.2.4透湿性测试
  按GB/

T12704--1991《织物透湿量测定方法透湿杯法》测试。
  1.2.5毛效测试
  按FZ/T01071--1999《纺织品毛细效应试验方法》测试。
  1.2.6断裂强力及断裂伸长率测试
  按GB/T3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测试。
  1.2.7刚柔性测试
  按GB/T18318--2001《纺织品织物弯曲长度的测定》测试。
  1.2.8纤维横截面形态观察
  将纤维束用哈氏切片器切片,在配有数字摄像装置的光学显微镜下观察并拍摄,采用图像处理软件将纤维截面图像提取成图片。

2结果与讨论
  2.1冷轧堆精练对含吸湿排汗涤纶面料性能的影响
  棉和吸湿排汗涤纶纤维的复合织物,在前处理过程中通常要用碱冷轧堆法进行精练,以去除棉纤维中的杂质。处理过程中,吸湿排汗涤纶性能结构的变化是制定碱精练冷轧堆工艺首要考虑的因素。
  2.1.1吸湿透湿性能
  碱冷轧堆精练时,吸湿排汗涤纶纤维的沟槽可能会受到碱浓度的影响而遭破坏,从而影响织物的吸湿透湿性能。因此,碱浓度的选择至关重要。图1和图2为冷轧堆碱浓度对织物毛效和透湿量的影响。

从图1可知,在碱浓度低于100g/L时,冷轧堆处理可使织物的毛效有一定的升高;当碱浓度超过150g/L时,毛效随碱浓度的升高急剧下降。
  从图2可知,冷轧堆处理后织物的透湿性随碱浓度的升高而增大,当碱浓度为150g/L时达到最大,随后有所下降。碱浓度较低时,堆置时间对毛效和透湿性的影响较小;而碱浓度高时,堆置时间较长会急剧降低织物的毛效和透湿性。

观察碱浓度对纤维截面形态的影响,如图3所示。

图3中,堆置12h的条件下,150g/L的NaOH会局部损伤吸湿排汗涤纶纤维的表面沟槽,而250g,/L的Na0H会严重损伤吸湿排汗涤纶纤维表面沟槽。可见,冷轧堆对吸湿排汗涤纶织物的吸湿透湿性产生了较大的影响,在高碱

浓度下,纤维溶解加剧,吸湿排汗摊能遭破坏。所以冷轧堆处理时,碱浓度不易过高。
  2.1.2强力及延伸性能
  不当的碱冷轧堆精练不仅会损害吸湿排汗涤纶纤维的表面沟槽、影响其织物吸湿透汽性能,也会影响织物的物理机械性能。
  从图4可知,随碱浓度增加,织物断裂强力有先增加舌下降的趋势。碱浓度较低时,吸湿排汗涤纶受到的损伤较小,而织物因溶胀收缩而使断裂强力有所增JJfj;在碱浓度为50~150g/L时,织物断裂强力保持或略微高于未处理样;碱浓度增加到150g/L后,吸湿排汀涤纶损伤加大,断裂强力急剧下降。堆放24h比堆放12h的断裂强力降低更加明显。显然,碱冷轧堆精练时堆放时间不能太长。

由图5可知,织物的断裂伸长率随碱浓度的增大而明显降低,碱处理时织物的收缩和吸湿排汗涤纶受到的碱损伤都是造成其下降的原因。为保护织物的断裂伸长率,冷轧堆精练时碱浓度越低越好。
  2.1.3减重率
  碱冷轧堆精练使吸湿排汗涤纶表面形态受损,必定也会引起织物减量,浓度越高减重率越高(图6)。

从图6可知,当碱浓度小于100g/L时,减重率还不到10%;浓度达到150g/L时,堆放12h减重率只有8.4%;而堆放24h后,减重可达25%以上。可见碱浓度和堆放时间对减重率的影响非常大。以上讨论表明,对于吸湿排汗涤纶/棉混纺面料的冷轧堆精练,碱浓度应选择100~150g/L、堆放时间应小于12h为宜。
  2.2热定形:/JilT对含吸湿排汗涤纶面料性能的影响
  2.2.1热定形温度对织物吸湿性能的影响
  由图7可知,织物的毛效在热定形温度低于170oC时变化不大;当热定形温度升高到170oC以上,织物的毛效随热定形温度的升高有较大下降;在170℃条件下,织物具有较好的毛效值。相同温度条件下,织物置于松弛状态下热风收缩,织物的毛效有变小的趋势,这可能与织物收缩变紧密有关。

织物定形时,纬向拉伸扩幅会影响织物的毛效,其

影响程度与拉伸率有关。拉伸5%,织物的毛效随热定形温度的升高呈下降趋势;拉伸2.5%,织物的毛效随热定形温度变化的规律与未拉伸定形较为相似,但比未拉伸定形织物的毛效略有提高。热定形温度低于170℃,毛效变化不大,定形温度170℃,织物的毛效随热定形温度的升高有较大下降。虽然涤纶织物的热定形主要考虑定形后织物的尺寸稳定性,但过高的热定形温度会损害吸湿排汗涤纶织物的吸湿排汗功能。因此应结合面料设计和原料成分选择合适的热定形温度。
  2.2.2热定形温度对织物强力及伸长率的影响
  由图8可知,经不同条件热定形后,织物的断裂强力基本随温度的升高而增大。相同热定形温度条件下,织物经热风松弛收缩处理后的断裂强力比未拉伸定形织物明显要高,拉伸热定形后织物强力有所提高。不同条件热定形后,织物的断裂伸长率随热定形温度升高的变化不明显。与单纯未拉伸定形相比,相同条件下,热风收缩可以较好的提高织物的断裂延伸性能,而拉伸热定形后织物的断裂伸长率变化不明显。因此,热定形可以提高吸湿排汗涤纶织物的断裂强力,而断裂伸长率的变化不明显。

2.2.3定形温度对织物刚柔性的影响
  热定型可以改变热塑性纤维的结晶状态和大分子排列的取向度等,由此带来织物刚柔性的变化。抗弯长度越大,柔软度越差。图9反映了定形温度对织物刚柔性的影响。

由图9可知,170℃以下热风收缩、未拉伸热定形和低拉伸率(2.5%)热定形处理对织物的抗弯长度影响不大;定形温度高于170℃后,不同热处理后织物的抗弯长度都随热定形温度的升高而增加;热定形温度高于190℃,织物的抗弯长度都比较大,即此时织物手感变硬,柔软度变差。因此,要根据含吸湿排汗涤纶面料的原料组成和织物特性选择热定形温度和扩幅拉伸率,否则会严重影响织物的手感。

3结论
  (1)对含吸湿排汗涤纶纤维织物进行碱冷轧堆精练加工时,低碱浓度(100—150g/L)可以明显提高织物的吸

湿排汗性能,但碱浓度过高、处理时间过长会损伤吸湿排汗涤纶纤维的表面沟槽结构,降低其吸湿排汗性能,并损害织物的断裂强力及断裂伸长率。
  (2)选择适当的温度和拉伸率对含吸湿排汗涤纶纤维织物进行热定形,可以提高其吸湿性和断裂强力,织物的断裂延伸性基本不变,但柔软度变差。虽然对涤纶织物的热定形主要考虑定形后织物的尺寸稳定性,但过高的热定形温度会损害吸湿排汗涤纶织物的吸湿排汗功能,应当结合面料设计和原料成分选择合适的热定形条件。


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