滌綸織物堿減量改性工藝研究

作為第一種大合成纖維，其強(qiáng)度高、耐腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性好，且價(jià)格適中。目前,常采用對(duì)滌綸改性的方法來提高其染色性能,使得染料易于進(jìn)入滌綸纖維內(nèi)部文中采用堿減量改性的方法對(duì)滌綸平布織物和滌綸塔夫織物進(jìn)行處理。通過正交試驗(yàn),探討2種滌綸織物堿減量改性的最優(yōu)工藝,并利用掃描電鏡觀察處理前后2種滌綸織物表面形態(tài)結(jié)構(gòu)。選用弱酸性紅RN染液對(duì)其進(jìn)行染色,以上染率來評(píng)價(jià)處理前后兩種滌綸織物的染色性能。1實(shí)驗(yàn)1.11.1.1拉伸強(qiáng)力比較滌綸平布(經(jīng)密338根/10cm,緯密288根/10cm,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力460.4N,緯向斷裂強(qiáng)力346.4N),滌綸塔夫(經(jīng)密677根/10cm,緯密410根/10cm,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力679.3N,緯向斷裂強(qiáng)力426.2N)。1.1.2試劑和試劑廠無水乙醇(分析純,天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司),硝酸(分析純,西安福晨化學(xué)試劑有限公司),氫氧化鈉(分析純,天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠)。1.2儀器、試藥與儀器YG026B型電子織物強(qiáng)力機(jī)(寧波紡織儀器),JA1203N型電子天平(上海精密科學(xué)儀器公司),HH-6型恒溫水浴鍋(金壇市榮華儀器制造有限公司),Quanta600F型掃描電鏡(美國FEI公司),U-3310型紫外可見分光光度計(jì)(日本日立公司)。1.3naoh溶液制備工藝滌綸織物堿減量改性原理為:將滌綸織物置于一定溫度和濃度的NaOH溶液中,聚酯大分子鏈上的酯鍵發(fā)生水解,使得其纖維直徑變細(xì)、質(zhì)量減輕、表面粗糙程度增加1.4正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取NaOH濃度、溫度與時(shí)間為影響因素,設(shè)計(jì)3因素3水平正交試驗(yàn),并設(shè)定具體參數(shù),見表1。1.51.5.1滌綸織物的預(yù)處理采用稱重法對(duì)滌綸織物進(jìn)行減量率測(cè)定。稱取一定質(zhì)量的滌綸織物放入NaOH溶液中,經(jīng)過一定時(shí)間后,取出洗凈,烘干稱重。計(jì)算公式如下:×100%(1)式中:1.5.2織物拉伸性能依據(jù)GB/T3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》,采用YG026B型電子織物強(qiáng)力機(jī)對(duì)堿減量處理前后滌綸織物的斷裂強(qiáng)力進(jìn)行測(cè)試。1.5.3掃描電子顯微鏡采用Quanta600F型掃描電鏡對(duì)堿減量處理前后滌綸織物的形貌進(jìn)行觀察分析。放大倍數(shù)為101.5.4織物上染率測(cè)試對(duì)堿減量處理前后滌綸織物的染色性能進(jìn)行測(cè)試。分別稱取一定量處理前后的滌綸織物,浸入5mg/L的弱酸性紅RN溶液中,待一定時(shí)間后取出織物,測(cè)試采用U-3310型紫外可見分光光度計(jì)殘液的吸光度,并計(jì)算上染率,公式如下:×100%(2)式中:2結(jié)果與討論2.1酶改性試驗(yàn)結(jié)果滌綸平布和滌綸塔夫堿減量改性工藝正交試驗(yàn)結(jié)果如表2～3所示。2.1.1對(duì)比3種典型的織物滌綸平布和滌綸塔夫的減量率試驗(yàn)結(jié)果分別如表4～5所示。由表4可知,影響滌綸平布?jí)A減量改性工藝的主次順序?yàn)锽>A>C,即溫度影響最大。由于B2.1.2滌綸織物堿減量改性工藝的主次順序以改性后滌綸平布和滌綸塔夫的斷裂強(qiáng)力為指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別如表6和表7所示。由表6可看出,影響滌綸平布經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的堿減量改性工藝的主次順序?yàn)锽>A>C,即溫度影響最大。由于B由表7可看出,影響滌綸塔夫經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的堿減量改性工藝的主次順序?yàn)锽>C>A,即溫度影響最大。由于B綜上所述,在保證織物基本力學(xué)性能不受影響的前提下,進(jìn)行改性提高其吸附性能。根據(jù)織物經(jīng)、緯向斷裂強(qiáng)力可知,相對(duì)于時(shí)間,NaOH濃度和溫度對(duì)滌綸平布和滌綸塔夫堿減量改性工藝均有著重要影響,由于兩種織物的NaOH濃度和溫度影響因素的優(yōu)化方案均為A2.2織物表面石灰的變化滌綸平布和滌綸塔夫堿減量處理前后SEM照片分別如圖1～2所示,從圖中可以看出,處理前滌綸平布和滌綸塔夫表面光滑;經(jīng)過堿減量處理后滌綸長(zhǎng)絲表面產(chǎn)生了不同大小的凹槽。這是因?yàn)闇炀]與堿液接觸時(shí),其分子鏈中的酯鍵會(huì)發(fā)生水解;同時(shí)在紡絲過程中由于消光劑的加入,會(huì)帶入部分空氣在滌綸長(zhǎng)絲表面或內(nèi)部形成空氣泡,而這些空氣泡周圍也易與堿液發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致長(zhǎng)絲表面產(chǎn)生不同深度、不同大小的凹坑。2.3堿減量改性滌綸織物上染性能滌綸織物堿減量處理前后對(duì)弱酸性紅RN染液的上染效果如圖3所示。其中,圖3(1)表示滌綸平布的上染效果,圖3(2)表示滌綸塔夫的上染效果。從圖3中可以看出,經(jīng)過堿減量改性后,滌綸平布和滌綸塔夫的上染率明顯提高。當(dāng)時(shí)間低于60min時(shí),隨著時(shí)間的增大,上染率不斷增加;當(dāng)時(shí)間高于60min時(shí),滌綸織物上染基本達(dá)到飽和。此時(shí),滌綸平布的上染率提高了10.13%,滌綸塔夫的上染率提高了11.93%。這是由于經(jīng)過堿處理后的滌綸纖維變細(xì)、表面產(chǎn)生凹槽,導(dǎo)致纖維比表面積增加,有利于染液吸附在纖維表面。3改性工藝的影響(1)通過正交試驗(yàn)分析滌綸平布和滌綸塔夫的堿減量改性工藝,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于時(shí)間,NaOH濃度和溫度對(duì)滌綸平布和滌綸塔夫堿減量改性工藝均有著重要影響。得到改性的最優(yōu)工藝:NaOH的用量為200%(owf),溫度為70℃,時(shí)間為90min。(2)掃描電鏡照片顯示,與改性前相比,改性后的滌