3·2不同处理棉纤维的结晶结构

用x-射线衍射仪测得上述四种棉纤维的衍射峰、结晶度和推断的晶型等，见表2。

表2不同处理棉纤维的x-射线衍射峰、结晶度、晶型

注：*与表中另外三个样品不是同一次测定，可能是导致衍射峰数据偏大的原因。

从表2可以看出，与未处理棉比较，液氨处理和交联处理都使纤维的结晶度下降，分别下降了19.7个百分点和12.3个百分点。而液氨处理后的棉经交联后，结晶度有所提高(提高了13.5个百分点)。

从表2衍射峰的数据可知，未处理棉经液氨处理后，衍射峰发生了变化，除了纤维素I的特征峰外，在衍射角2θ等于11.95°和21.00°处也有衍射峰，这是纤维素Ⅲ的特征峰。说明液氨处理会使棉纤维中晶体的晶型部分由纤维素I转变成纤维素Ⅲ。液氨棉经过交联处理后，衍射峰再次发生变化，在衍射角2θ等于12.36°和21.84°处出现了两个衍射峰，这是纤维素Ⅱ的特征峰，而原有的纤维素Ⅲ的特征峰消失了。这说明交联会使液氨棉的纤维素Ⅲ晶型消失，可能生成纤维素Ⅲ的变体或纤维素Ⅱ。这种变化尚未见相关报道。未处理棉交联后，仍只存在纤维素I的特征峰，交联处理并未改变它的晶型。

3·3不同处理棉纤维的孔穴结构

3·3·1孔穴体积

对实验数据进行拟合，可得不同处理棉纤维的水分子可及孔穴体积VH2O(见表3)，VH2O代表了单位质量纤维内部所有水分子可及孔穴体积。

表3不同处理棉纤维水分子可及孔穴体积VH2O

由表3可知，液氨/交联棉和未处理/交联棉的VH2O都分别小于未交联的，减少23.6%和33.5%，说明交联后总的水分子可及孔穴体积都明显减少。

根据式(2)、(3)、(4)可求得不同处理棉纤维内部微分可及孔穴体积v与孔穴直径的分布图，如图3所示。

从图3可以看出，液氨棉经过交联处理后，孔穴直径大于24Å的孔穴体积减少较明显，小于24Å的孔穴体积稍有增加。与液氨棉相似，未处理棉交联后，孔穴直径大于28Å的孔穴体积大大减少，小于28Å的孔穴体积也稍有增加。这两种交联棉纤维内孔穴直径大于49Å的孔穴体积分布很相近，而液氨/交联棉小于49Å的孔穴体积则比未处理/交联棉大得多。

液氨棉纤维的VH2O比未处理棉纤维小4.4%，但液氨/交联棉的VH2O却比未处理/交联棉的大9%左右。交联后两种棉纤维内的小孔穴含量都有所增加，大孔穴含量有明显或较明显的减少。这说明交联后两种棉纤维的孔穴尺寸分布范围都变窄，且纤维内主要存在的是尺寸较小的孔穴，因此可推测大分子链的排列趋于紧密的可能性很大，即纤维的致密性提高。这与图1纤维纵向表面观察结果一致。未处理/交联棉和液氨/交联棉的大孔穴含量相近，但小孔穴含量后者远高于前者，可以认为液氨/交联处理后，棉纤维内部的孔穴尺寸分布比未处理/交联棉更加集中，即孔穴尺寸更均匀。

3·3·2孔穴表面积

按式(5)求得不同处理棉纤维内部累积孔穴表面积分布见表4，表中直径为10.14Å的数据是水分子可以进入的累积孔穴表面积SH2O。

表4不同处理棉纤维内部累积孔穴表面积

从表4可以看出，未处理棉和液氨棉经交联处理后，水分子可及孔穴的累积孔穴表面积均减少了。这是由于尺寸大于30Å的孔穴的累积表面积减少了，而尺寸在10.14Å-30Å的孔穴的累积表面积变化不大。液氨/交联棉内尺寸大于30Å的孔穴的累积孔穴表面积与未处理/交联棉接近，但总的累积孔穴表面积(即SH2O)比未处理/交联棉大得多。因此，液氨/交联棉比液氨棉的吸湿性可能略差，但比未处理/交联棉的吸湿性可能要好很多。

3·4不同处理棉织物的物理机械性能

用相同的交联处理工艺，对未处理棉和液氨棉进行交联处理，然后测定它们的部分物理机械性能，如表5所示。

表5不同处理棉织物物理机械性能

从表5可以看出，未处理棉和液氨棉经过交联处理后，经纬向的平均单纱强力、断裂延伸度和撕破强力都比交联前下降，折皱回复角明显提高。与未处理/交联棉比较，液氨/交联棉的各项物理机械性能都较未处理/交联棉好。说明液氨处理有助于交联后织物物理机械性能的改善。

液氨/交联棉比未处理/交联棉的孔穴尺寸分布均匀，有助于在受到外力时应力的较均匀分布，从而使织物的平均单纱强力提高，同时对提高织物的撕破强力也有贡献。

此外，还进一步研究了液氨处理、液氨/交联处理在精梳高支纯棉府绸(120S/2×120S/2，160×100)上的应用特点。表6列出了以不同浓度的SDP分别处理丝光、液氨和丝光/液氨半制品后织物的性能。表7为无甲醛交联剂NDP的处理结果。

表6三个不同前处理半制品经SDP交联处理后的性能

表7三个不同前处理半制品经NDP交联处理后的性能

表6结果表明，丝光棉的SDP用量比液氨和丝光液氨的多0.5个百分点时，其回复角仍低近10°，强力保留和断裂延伸度也都低一些。液氨和丝光/液氨棉经交联处理后织物的各项性能较接近，但值得注意的是丝光/液氨交联整理品的指标都略低于液氨交联整理品的。

从表7也可以看出与表6类似的结果，与丝光棉相比，液氨、丝光/液氨棉用较少的交联剂就可达到相近的回复角水平。

织物弯曲性能和剪切性能都反映织物手感的柔软程度。两类指标越小，说明织物的手感越柔软。表8所示为棉织物经不同加工后的弯曲性能和剪切性能。弯曲刚度B表示面料抵抗弯曲变形的能力，定义为面料的曲率发生单位变化时单位宽度试样所受的弯矩；弯曲滞后矩2HB反映面料弯曲变形

中粘性的大小。剪切刚度G表示面料抵抗剪切变形的能力，定义为单位剪切变形时单位宽度试样上所受的剪切力；剪切滞后矩2HG和2HGS都反映面料剪切变形时粘性的大小。

从表8可以看出，液氨棉与丝光/液氨棉的柔软度较接近，丝光棉明显较低。丝光/液氨棉经SDP交联处理后因柔软剂的作用，织物的柔软度进一步提高。NDP交联处理品的柔软度稍低于SDP处理品。

因此，液氨作为交联处理的前处理能在降低交联剂用量的情况下，保持较高的回复角值以及断裂强力保留和断裂延伸度，还可赋予织物柔软舒适的手感。

表8棉织物经不同处理后的弯曲性能和剪切性能