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竹原纤维的碱处理及交联改性研究

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年09月05日

竹原纤维与麻类纤维相似,具有高结晶、高取向结构的特性,因此织物存在低弹、易皱、刺痒和手感粗糙等缺点。为此,人们对纤维改性进行了大量的研究工作,其中以碱处理研究最为广泛,并已应用于生产。竹原纤维的微观和形态结构与麻类纤维有一定的差异,碱处理后的结构与性能也不同。

本试验采用NaOH处理和乙二醛交联改性,对竹原纤维纱线结构与性能进行研究,希望通过碱处理来减少纱线因交联造成的强度损失,并扩大纤维的可及区域,提高乙二醛与纤维的交联程度;或降低纤维和纱线问的内应力,使乙二醛能均匀分散在纤维内部以促进交联效果,均匀分散负荷,以期在提高竹原纤维折皱弹性的同时,有效降低纱线强度的损失。

1试验

1.1材料及试剂

材料18.2 tex竹原纤维纱线(湖南株州雪松公司,用丙酮萃取24 h后再用去离子水清洗lO次,在50℃条件下干燥备用)

试剂NaOH(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);C2H2O2(天津膊迪化工公司);MgCl2?6H2O、柠檬酸(分析纯,天津市福晨化学试剂厂);CuSO4(分析纯,国药集团化学试剂公司);ZnSO4(分析纯,天津科密欧化学试剂开发中心);H2SO4、JFC、Na2CO3。

1.2纱线处理

1.2.1碱处理

松式碱处理将绞纱浸入以去离子水配成的NaOH溶液中,于室温(20℃)条件下处理20 min,然后用质量分数为2%的H2sO4溶液(zn2+,Mg2+)中和15 min,再用去离子水充分洗涤,最后在室温下晾干。

张力碱处理将绞纱绕在钢丝框上,以防止纱线收缩。其它处理同上。

1.2.2交联

室温下将绞纱于交联剂溶液中浸渍5 min。交联剂溶液由质量分数为2.5%60 g/L的乙二醛溶液与氯化镁/柠檬酸催化剂,以及质量分数为l%的Jfc混合而成。将经交联剂浸泡的绞纱取出挤干后,在50℃下干燥10 min,然后于160℃焙烘3 min;再用5 g/L Na2C03溶液在50℃下冲洗5 m

in,洗去未反应的化学品,用去离子水洗后于50℃烘干。

1.3 X衍射谱测试

Ultima3型x衍射仪(日本理学公司),测试条件:Cu—Kct射线,电压40 kV,电流40 mA,测角器转速5°/min,20为5°一45°。

纤维的结晶度使用MDI jade7.0分峰,将无定形区散射与各晶面的衍射峰分开,根据各晶峰的面积可算出结晶度。

纤维碱处理后,纤维素Ⅱ的含量计算方法见文献。

1.4红外光谱测试

用TENSOR 27 Spectrometer(BRUKER)测试改性前后的竹原纤维纱线红外光谱,扫描32次。

1.5扫描电镜测试

通过液氮脆断,用Quanta 200(荷兰FEI公司)观察纤维的断面。

1.6纱线回潮率的测试

20(℃、湿度65%条件下,对各纱线称重(W1),将其烘干(105℃)至恒重(W2),按下式计算回潮率:

1.7纱线机械性能的测试

参照GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉仲性能第l部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,采用YG021T型电子单纱强力机,每试样测50次,取平均值。测试条件:拉伸速度500 mm/min,夹持长度500 mm,预加张力20 cN,(65%±2%)RH,(20±2)℃。2结果与讨论

2.1 X衍射分析

竹原纤维纱线经不同浓度NaOH松式处理和张力处理后的XRD图谱如图1、2所示。

图1竹原纤维纱线松式碱处理的XRD图谱

图2竹原纤维纱线张力碱处理的XRD图谱


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