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罗布麻纤维的改性及染色性能的研究
来源:蒋少军 吴红玲 李志忠 张新璞 李渊 1兰州理工大学机电工程学院 发布时间:2010年12月16日
罗布麻品种繁多,不同品种的纤维性能差异很大。罗布麻纤维是植物纤维中的韧皮纤维,它具有伸直而两端封闭的后壁长细胞,原纤维是一种高分子聚合物。纤维颜色受浸渍发酵的影响有很大差异,一般呈灰色或灰白色,散纤维光泽如丝。纤维性能近似竺麻,但比竺麻细度细,长度短。纤维同样具有透气性、吸湿性、耐用、清爽性及排湿性等优点,织成的织物具有透气性好、吸湿性强、散热快、穿着凉爽、易于洗涤、坚实耐摩的特点,但罗布麻纤维在其服用性能上与其它麻一样,也有不足之处,如纤维刚性大、粗糙、坚硬、含杂较多,服用麻织物回弹性差、易折皱,穿着时有刺痒感,影响舒适性,加之,麻纤维染色性能差,织物颜色偏浅而不鲜艳泪染色坚牢度较差,这限制了麻纺织品的开发和应用领域,本文通过对罗布麻纤维的化学改性来改变纤维的染色性能进行了初步的研究。1麻纤维的改性 所谓麻纤维的改性,就是利用化学的或物理的方法对麻纤维加以处理,克服不足之处使其得到某些特殊的性能。麻纤维经过改胜处理后,其物理机械性能得到改善,丰富了麻制品的花色品种,可取得较大的经济效益,大大提高产品的附加值。此外,麻纤维经改性处理后,织物的染色it能大大改善,织品色彩鲜艳,深浅相宜。麻纤维改性的方法有以下几种:(1)改变纤维素的结构 主要是应用化学或物理方法改变麻纤维的结晶度、取向度,即改变麻纤维素大分子之间抖阿1的紧密程度和排列方向,亦即改变麻纤维大分子的晶格结构。(2)接枝改性 利用麻纤维素中的经基反应,将其它的基团接进去,从而得到具有特殊性能的麻纤维。接枝改性麻纤维的性质主要取决于接枝基团的性质。(3)纤维素大分子间键合 这是一种在麻纤维素大分子之间生成化学键而引__起麻纤维改性的方法。例如,用树脂处理晌千维素,从而改善麻纤维的弹性和耐折皱性等。目前国内研究麻纤维改性的方法多是利用纤维素的醋醚化反应原理进行的。主要包括下面几种方法。1.1碱法改性 它是利用麻纤维素与
高浓度NaOH溶液生成碱纤维素的原理进行的。由于生成碱纤维素的过程是放热反应过程,故碱法改性均在常温下完成。生成的碱纤维素为 Na一纤维素I或Na一纤维素I,视所用NaOH溶液浓度而定。碱法改性得到的改性麻纤维素实际上是水化麻纤维素。1.2尿素法改性 它是利用尿素中的拨基与碱纤维素反应的原理对麻纤维实行改性的方法。本方法改性的优点是工艺简单,成本较低,改性后纤维的物理机械胜能较好。纱线、织物染色牢度好,颜色鲜艳,有丝的光泽,穿着舒适。1.3磺化法改性 它是利用麻的碱纤维素与CS2反应,使麻纤维素半粘胶化,使麻纤维得以改性的方法。麻纤维磺化法改性的工艺过程主要分为两步:一是麻纤维素与浓碱作用生成 W干维素;二是对麻的碱纤维素进行磺化处理,使部分纤维素生成磺酸盐。由于这一改性过程比较激烈,因此,改性过程中必须严格地控制磺化的工艺参数,以防止出现纤维素全粘胶化的现象,使改性麻纤维失去其原有的特性和风格。磺化法改性的效果较好,但其工艺较为复杂,成本较高,且CS2有毒,防护较难。2实验 本实验采用碱对纤维进行改性,用来对麻纤维进行改性的碱有很多,如LiOH,NaOH,KOH,NH40H等,生产中以LiOH的改性效果最优,但因价格较高,因而以用NaOH较好。NaOH与麻纤维上的胶质作用,果胶物质溶除,脂肪蜡质被皂化,木质素与它作用,发生氧桥键的断裂而产生具有酚经基的木质素复合体以钠盐的形式转人碱液之中被溶解,木质素是造成纤维粗硬的原因之一,它的存在对后道的染整也有较大的影响,因而它的含量越低越好。NaOH与组成麻纤维的主要组成成份纤维素作用,表现为化学变化、物理化学变化和结构上的变异,化学变化生成新的物质一碱纤维素(即:纤维素一OH+NaOH纤维素一 ONa+H20),而物理化学变化发生润胀膨化现象,使麻纤维富有弹性,具有丝光,改善纤维的毛细管效应和提高纤维的渗透性。结构上的变异是纤维
素大分子上的葡萄糖基环之间的相对位置发生变化,表现为结晶度和取向度下降。
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