1.2.2碱洗纯碱质量浓度和温度变化实验
在染色试样机中放置l0个染杯同时染色,按相同的碱洗工艺配方(纯碱质量浓度2g/L),在每个染杯加入同缸染色后的色毛5g,加温至50℃下保温20min,取一个染杯中色绒做卷曲率测试,其他9个染杯继续加热升温,分别达到55、60、65、70、75、80、85、90和95℃时,都保温40min后,各取一个染杯中的色毛,做卷曲率项目的测试。
1.2.3碱洗纯碱质量浓度和时间变化实验
在染色试样机中放置10个染杯同时染色,按相同的碱洗工艺配方(纯碱质量浓度2g/L),在每个染杯加人同缸染色后的色毛5g,加温至85℃时,保温5min取出一个染杯中色绒做卷曲率测试,其他9个染杯继续加热保温,至保温时间分别达到10、15、20、25、30、35、40、45和50min时,取各个染杯中色绒,做卷曲率项目的测试。
按以上方案,在纯碱质量浓度分别为2.4,2.8g/L重复以上实验,并记录测试数据绘曲线图。
2测试与分析
卷曲性能是反映短纤维形态尺寸特性的指标,纤维的卷曲率是表示纤维卷曲程度的指标,一般用纤维在重负荷下的伸直长度与纤维在轻负荷下卷曲长度的差值对重负荷下伸值长度的百分比来表示。
实验采用YG362A纤维卷曲弹性仪测定纤维的卷曲率。设定:夹持器间距为20mm,轻负荷(使纤维弯曲伸展而卷曲保持不变时所加的负荷)为0.0018cN/dtex,重负荷(使纤维卷曲伸直但不使纤维伸长时所加的负荷)为0.0883cN/dtex,去除重负荷回复时间为2min。测试环境温度为20℃,相对湿度62%,每种纤维测定200根。
卷曲率J=[(L1一L0)/L1]×100%
式中:J为纤维的卷曲率(%);L0为纤维在轻负荷下测得的长度(mm),L1为纤维在重负荷下测得的长度(mm)。
2.1碱洗纯碱质量浓度与染色温度对卷曲率的影响
染色温度及纯碱质量浓度对纤维卷曲率的影响见图2,保温时间为40min。由图2可知,在相同纯碱质量浓度下,温度80℃之前,随着温度的升高,卷曲率没有明显变化,但当温度高于80℃以后,卷曲率开始快速减小。
在相同皂洗温度下,纯碱质量浓度的变化对卷曲率变化没有明显规律,但随纯碱质量浓度提高,卷曲率总体上随之减小。这主要是因为:由于拉细羊毛具有较大热收缩率,在低的升温过程中,皂洗液进入纤维,碱液使纤维膨胀的程度较小,但随之纤维细度变化趋于平衡,温度升高反而损伤纤维内部结构,卷曲弹性受损,卷曲率下降。
2.2碱洗纯碱质量浓度与保温时间对卷曲率的影响
染色温度85℃,保温时间及碱洗纯碱质量浓度对纤维卷曲率的影响见图3。从图3可知,在相同纯碱质量浓度下,皂洗时间35min以内时,变化并不明显,但之后随着皂洗时间的延长,卷曲率缓慢地减小。在相同皂洗时间里,皂洗纯碱质量浓度增加反而使纤维卷曲率减小。这可能是因为:一方面,Optim纤维吸入皂液之后,阻止了纤维内部塑变区微结构块的滑移,也阻止其回复弹性;另一方面,因为拉细羊毛经改性后,表面鳞片高度增加,密度减小,随着皂洗时间延续,由于拉伸细化羊毛皮质层的细胞间隙已经被打开,受到皂液浸入,鳞片有脱落、翘起的现象,影响其卷曲弹性。
Optim纤维在染色碱洗过程中存在着随温度变化影响的热收缩性现象,卷曲率也有上升至下降波动过程,因此,应在染色工艺中对温度参数加以控制。
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