滌綸織物堿減量改性工藝研究

作為第一種大合成纖維，其強度高、耐腐蝕性、尺寸穩定性好，且價格適中。目前,常采用對滌綸改性的方法來提高其染色性能,使得染料易于進入滌綸纖維內部文中采用堿減量改性的方法對滌綸平布織物和滌綸塔夫織物進行處理。通過正交試驗,探討2種滌綸織物堿減量改性的最優工藝,并利用掃描電鏡觀察處理前后2種滌綸織物表面形態結構。選用弱酸性紅RN染液對其進行染色,以上染率來評價處理前后兩種滌綸織物的染色性能。1實驗1.11.1.1拉伸強力比較滌綸平布(經密338根/10cm,緯密288根/10cm,經向斷裂強力460.4N,緯向斷裂強力346.4N),滌綸塔夫(經密677根/10cm,緯密410根/10cm,經向斷裂強力679.3N,緯向斷裂強力426.2N)。1.1.2試劑和試劑廠無水乙醇(分析純,天津恒興化學試劑制造有限公司),硝酸(分析純,西安福晨化學試劑有限公司),氫氧化鈉(分析純,天津市河東區紅巖試劑廠)。1.2儀器、試藥與儀器YG026B型電子織物強力機(寧波紡織儀器),JA1203N型電子天平(上海精密科學儀器公司),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(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生水解,使得其纖維直徑變細、質量減輕、表面粗糙程度增加1.4正交試驗設計選取NaOH濃度、溫度與時間為影響因素,設計3因素3水平正交試驗,并設定具體參數,見表1。1.51.5.1滌綸織物的預處理采用稱重法對滌綸織物進行減量率測定。稱取一定質量的滌綸織物放入NaOH溶液中,經過一定時間后,取出洗凈,烘干稱重。計算公式如下:×100%(1)式中:1.5.2織物拉伸性能依據GB/T3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定》,采用YG026B型電子織物強力機對堿減量處理前后滌綸織物的斷裂強力進行測試。1.5.3掃描電子顯微鏡采用Quanta600F型掃描電鏡對堿減量處理前后滌綸織物的形貌進行觀察分析。放大倍數為101.5.4織物上染率測試對堿減量處理前后滌綸織物的染色性能進行測試。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,待一定時間后取出織物,測試采用U-3310型紫外可見分光光度計殘液的吸光度,并計算上染率,公式如下:×100%(2)式中:2結果與討論2.1酶改性試驗結果滌綸平布和滌綸塔夫堿減量改性工藝正交試驗結果如表2～3所示。2.1.1對比3種典型的織物滌綸平布和滌綸塔夫的減量率試驗結果分別如表4～5所示。由表4可知,影響滌綸平布堿減量改性工藝的主次順序為B>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力為指標的實驗結果分別如表6和表7所示。由表6可看出,影響滌綸平布經向斷裂強力的堿減量改性工藝的主次順序為B>A>C,即溫度影響最大。由于B由表7可看出,影響滌綸塔夫經向斷裂強力的堿減量改性工藝的主次順序為B>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性能不受影響的前提下,進行改性提高其吸附性能。根據織物經、緯向斷裂強力可知,相對于時間,NaOH濃度和溫度對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;經過堿減量處理后滌綸長絲表面產生了不同大小的凹槽。這是因為滌綸與堿液接觸時,其分子鏈中的酯鍵會發生水解;同時在紡絲過程中由于消光劑的加入,會帶入部分空氣在滌綸長絲表面或內部形成空氣泡,而這些空氣泡周圍也易與堿液發生反應,導致長絲表面產生不同深度、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。當時間低于60min時,隨著時間的增大,上染率不斷增加;當時間高于60min時,滌綸織物上染基本達到飽和。此時,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%。這是由于經過堿處理后的滌綸纖維變細、表面產生凹槽,導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)通過正交試驗分析滌綸平布和滌綸塔夫的堿減量改性工藝,發現相對于時間,NaOH濃度和溫度對滌綸平布和滌綸塔夫堿減量改性工藝均有著重要影響。得到改性的最優工藝:NaOH的用量為200%(owf),溫度為70℃,時間為90min。(2)掃描電鏡照片顯示,與改性前相比,改性后的滌