摘 要:苧麻纖維是一種常用的紡織原料,在紡織行業(yè)具有優(yōu)良的使用價值。文章介紹了苧麻纖維堿改性的理論依據(jù)、工藝流程和參數(shù),得出了測試結(jié)果,并進(jìn)行了分析,希望能夠為苧麻纖維在紡織行業(yè)的使用提供一些借鑒,僅供參考。
關(guān)鍵詞:苧麻纖維;改性;可紡性;服用性
苧麻纖維具有纖維長、強力高、吸濕散濕性好、抗菌防腐等優(yōu)點,是一種優(yōu)良的紡織原料。但是脫膠后的精干麻存在彈性小、耐磨性差、織物易折皺起毛、上染困難等缺點,因而在一定程度上影響了它的使用價值。苧麻改性的目的就是在保留其纖維原有優(yōu)良風(fēng)格的前提下克服其缺點,從而改善纖維的可紡性和提高織物的服用性能。
1 改性的理論依據(jù)
苧麻纖維的缺陷是由于其結(jié)構(gòu)的結(jié)晶度高、取向度高造成的。改性就是利用化學(xué)方法,在基本保持其纖維大分子結(jié)構(gòu)的前提下,適當(dāng)破壞纖維內(nèi)部的結(jié)晶度和取向度,使其彈性、勾結(jié)強度、耐疲勞度、染色性能提高,利用纖維潤脹變形,產(chǎn)生一定的卷曲,增大成紗抱合力,有效地改善可紡性,提高紗線條干均勻度,減少毛羽,提高織造效率,改善織物耐磨性、抗皺性、吸濕性、上染性。
苧麻纖維與濃堿接觸后,立即發(fā)生堿液浸潤、擴散等一系列作用,同時伴生醇化型化合物和加成化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)2ONa+H2o
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)2OHNaOH
它們的形成、組成取決于作用的介質(zhì)、材料、溫度等諸多因素。但是可以肯定堿金屬離子或堿分子和纖維素大分子上羥基的結(jié)合,導(dǎo)致纖維素分子氫鍵的減少或分子間力的削弱,而堿金屬離子是有較大水化能力的,它的周圍將聚集水分子形成水化層,使纖維素大分子間距增大,結(jié)晶度下降,晶格距離增大,無定形區(qū)擴張。水化層愈厚,纖維結(jié)構(gòu)變化愈顯著。
2 工藝流程和參數(shù)
2.1 工藝流程
脫膠精干麻(干或濕)——堿浸——脫堿——堿中和——水洗——脫水——給油——脫水——烘干
2.2 工藝參數(shù)
干麻 濕麻(含水率50%)
浸堿:NaOH 濃度130g/L±5g/L200g/L±10g/L
浴比1:10-12 1:10-12
溫度30-60℃ 30-60℃
時間20-25min 20-25min
脫堿:水洗 洗三次、開啟循環(huán)泵,每次洗10-15min
堿中和:用適當(dāng)濃度的酸液中和,使pH值在6.5-8.0之間
H2SO4 濃度2-3.5g/L 2-3.5g/L
溫度常溫 常溫
時間10min 10min
水洗 pH≈7 pH≈7
其余工藝參數(shù)同常規(guī)脫膠工藝參數(shù)。
3 測試結(jié)果和分析
3.1 單纖維物理性能的測定
表1
注:改性麻(小)——實驗室小試
改性麻(大)——車間工藝擴大實驗,工藝參數(shù)相同。
從表1可知,改性后苧麻纖維斷裂伸長率、勾結(jié)強度、勾結(jié)伸長率、卷曲數(shù)、疲勞強度都有較大幅度的提升,因此纖維的可紡性、細(xì)紗生活及斷頭率都有明顯改善。這從實際生產(chǎn)中也可反映出來。
3.2 改性前后纖維的斷裂功
改性后,纖維強度下降了,這是否會影響織物的牢度?我們對反映織物牢度的斷裂功進(jìn)行了測試。
從表2可看出,盡管改性后苧麻纖維單強有所下降,但由于纖維斷裂伸長成倍增加,斷裂功明顯增大,因此,織物牢度不但沒有下降,反而增加。
3.3 染色性能(改性前后上染率測定)
從表3中反映出,改性麻上染率比普通精干麻提高了200%,效果非常明顯,這大大改善了麻類織物的上色效果問題。
4 結(jié)束語
苧麻纖維的堿改性,能夠有效的改善纖維的缺陷,提升紡織服用性能,同時工藝簡單,操作方便,成本低廉,完全適合工業(yè)化生產(chǎn)。