前言
超细纤维自20世纪60年代在日本问世以来,以其独特的性能,在品种和数量上得到了迅速发展。近年来全世界超细纤维的用量以每年lO%以上速度递增,发达国家增长得更快,美国近几年超细纤维的增长率为60%。我国超细纤维的发展也十分迅速,目前仅复合型超细纤维的年生产能力就达到10万吨。
涤/锦复合剥离型超细纤维属于复合型超细纤维,在未经开纤加工前,与常规纤维并无多大区别,只有经过开纤加工后,复合纤维被剥离成超细纤维,才能体现出超细纤维的各项性能。涤/锦复合剥离型超细纤维的开纤方法有热处理法、酸处理法和碱处理法。其中,碱处理法是一种常用的剥离方法。
本试验以涤锦复合型超细纤维为主要研究对象,运用超细纤维移位开纤率、裂离开纤率、减量率、吸水性、毛细管效应和纤维脱落性等评价指标,通过氢氧化钠浓度、温度、时问的三因素三水平正交试验,确定了最佳碱处理开纤工艺,并研究了机械作用对开纤效果的影响。
1试验
1.1试验材料和设备
超细纤维Superpol经编毛圈针织物(350 g/m2),涤锦(77/23)复合剥离型超细纤维(DTY长丝,36.7 tex/144 fX9p);氢氧化钠(AR);XS-212-103型显微镜,HS-12型高温小样机,YG701H型织物缩水率实验机,EL-400型立体气动式小轧车,BS 110S型电子分析天平,LFY-215型织物毛细效应仪,LFY-201D多功能织物强力机等。
1.2试验方法
1.2.1试验设计
为研究开纤工艺中氢氧化钠浓度、温度、时间三因
表1正交试验因素水平表
1.2.2开纤工艺
坯布→水洗→开纤→冷水洗→酸洗(1 g/L乙酸)→冷水洗→烘干(105℃x 30 min)开纤处理在高温小样机中进行,浴比1:30。
将经开纤处理的试样在滚筒式织物缩水率实验机内分别水洗1次和5次,105℃烘干,确定机械处理对开纤效果的影响。
1.3开纤效果评定方法
开纤效果的评价比较复杂,本试验从开纤率、减量率、吸水性、毛细效应和纤维脱落性等诸方面对超细纤维织物的开纤效果进行评估。
1.3.1开纤率
用纤维切片器对超细纤维进行切片,显微镜观察(640-1200X)、拍照,数出开纤的瓣数(用裂离和移位分别计数),用Matlab7.0处理,评价出裂离开纤率和移位开纤率。每块试样织物上取三个点,每点做三个有效切片,借助数理统计方法评估整块织物的开纤率。
1.3.2减量率
对开纤处理前后的超细纤维织物进行称重,得到减量率。
式中:Wo——开纤处理前干燥试样重量;
W1——开纤处理后干燥试样重量。
1.3.3吸水性
将试样浸入水中(20~25℃)10 min,用轧车轧去水分(0.5 mPa,5 m/min),称重,按下式计算织物的吸水率:
式中:W0——干燥试样重量;
W1——轧水后试样重量。
1.3.4毛效
依据FZ/T 0107l—1999在LFY-215型织物毛细效应仪上测试织物的毛效。
1.3.5纤维脱落
试样(15 cm×10 cm)水平放置于实验台,透明胶带沿试样经向平放于织物上,将玻璃板(15 cm×10 cm,重90 N)平放于织物和胶带上,放置5 min后移去;然后在多功能织物强力机上将胶带与织物剥离,用数码相机拍摄密度镜下胶带剥离后的照片,在电脑上用画图软件数出胶带上附着的纤维数量。
2结果与讨论
2.1碱处理条件对开纤效果的影响
试验结果表明,碱性开纤处理方法中的NaOH浓度、温度和
表2正交试验结果
注:5#工艺减量率过大,造成纤维损伤严重,无法评价开纤率。
表3极差直观分析表
2.1.1对开纤率的影响
各个因素对移位开纤率和裂离开纤率的影响不同,处理时间是影响移位开纤率的主要因素,NaOH浓度对其影响最小;而NaOH浓度是影响裂离开纤率的主要因素,时间对其影响最小。