邱秀麗,劉正芹,于麗華,孫永軍

功能粘膠纖維的耐酸堿性

邱秀麗1,劉正芹1,于麗華2,孫永軍1

(1.青島大學,山東青島266071;2.山東省纖維檢驗局,山東濟南250021)

為定量了解新型功能粘膠的耐酸堿性能,為后續(xù)紡織印染加工和產(chǎn)品開發(fā)提供必要的參考,文章選取了兩種典型的功能粘膠纖維:珍珠粘膠纖維和安芙麗阻燃粘膠纖維,采用不同濃度的氫氧化鈉、醋酸溶液進行處理,并測試處理后纖維的斷裂強度和斷裂伸長率。結果表明,添加阻燃成分和珍珠粉的功能粘膠酸堿處理前后的強度和斷裂伸長率均比常規(guī)粘膠小。當氫氧化鈉濃度達到0.75 mol/ L和醋酸濃度2.41 mol/L時,珍珠粘膠和安芙麗阻燃粘膠的強度和伸長率雖有較大損失,但仍有良好的強度和斷裂伸長率,分別在1.71 cN/dtex和13.6%以上。

功能粘膠纖維;耐堿性;耐酸性;強度;伸長率

隨著科學技術的不斷發(fā)展,以粘膠纖維為基體的各種新型功能性粘膠纖維不斷開發(fā)成功,進一步拓展了粘膠纖維的應用市場。珍珠粘膠纖維是最近幾年開發(fā)成功的,它是將珍珠粉單獨或與負離子粉以一定的配比進行研磨達到納米級,采用特殊工藝制成漿料后通過紡前注入加入到粘膠中,采用共混紡絲制得。珍珠粘膠短纖維富含多種氨基酸,具有遠紅外線發(fā)射和抗紫外線功能,增強人體細胞的免疫力和體液的免疫力,吸濕透氣、服用舒適,纖維手感光滑涼爽,外觀亮麗。粘膠纖維和天然纖維素纖維一樣,粘膠纖維的極限氧指數(shù)LO I只有19.5%,屬于易燃品,阻燃纖維的研究一直都是纖維改性研究的重要內(nèi)容。安芙麗阻燃粘膠纖維是以再生植物纖維為原料,生產(chǎn)過程中添加磷系阻燃劑,采用紡前添加共混技術而生產(chǎn)的,纖維質地柔軟滑爽,手感良好,具有永久阻燃、低煙、無毒、不熔融滴落等特性。新型功能粘膠纖維常以純紡品或與棉、毛混紡品的形式使用,在加工處理過程中經(jīng)常遇到酸或堿,功能粘膠添加功能材料后的性能,尤其是對酸堿的耐受程度未見報道,為此,本文探討比較了不同濃度的氫氧化鈉和醋酸對珍珠粘膠、安芙麗阻燃粘膠和常規(guī)粘膠性能的影響。

1 實驗與方法

1.1 實驗材料

珍珠粘膠短纖、安芙麗阻燃粘膠短纖和常規(guī)粘膠短纖由山東海龍股份有限公司生產(chǎn)。

NaOH(分析純),99.5%冰醋酸(分析純)。

1.2 實驗儀器

LL Y-06E型電子單纖維強力儀,電子稱量天平,燒杯,容量瓶,玻璃棒,蒸餾水,p H試紙及鑷子、黑絨板等用具。

1.3 實驗方法

從試樣中抽取適量纖維,將其分別浸泡在預先配好的NaOH溶液(0.5 mo l/L、0.75 mol/L、1.25 mol/L)、冰醋酸溶液(0.8 mol/L、1.61 mo l/ L、2.41 mol/L)中8分鐘,然后用水沖洗多次后,用p H值試紙進行檢測,直到接近中性為止。將處理過的纖維在常溫下放置晾干72 h以上。在LL Y-06E型電子單纖維強力儀上對上述纖維的力學性能進行測定,測試纖維根數(shù)30次以上,至CV%值接近或等于10%。取不做任何處理的纖維作為對照組。強度和斷裂伸長率的損失率通過以下公式計算。

強度損失=(處理后纖維強度-未處理纖維強度)÷未處理纖維強度×100%

伸長率損失=(處理后纖維伸長率-未處理纖維伸長率)÷未處理纖維伸長率×100%

2 結果與討論

2.1 耐堿性

在生產(chǎn)過程中,粘膠經(jīng)常與棉混紡,在前處理和染色固色過程中,常使用燒堿煮練和純堿固色,所以選用了0.5、0.75、1.25 mo l/L三種不同濃度的燒堿進行測試,結果如表1所示。

表1 纖維經(jīng)不同濃度NaOH溶液處理后的強伸性

根據(jù)表1可以得出,未經(jīng)處理的珍珠粘膠和常規(guī)粘膠強度和伸長率相近,而安芙麗阻燃粘膠的強度和伸長率都較前兩者小。經(jīng)過三種濃度的NaOH溶液的處理,珍珠粘膠的強度最大下降17.9%,伸長率下降達30.5%;安芙麗阻燃粘膠強度下降19.5%,伸長率下降32.6%;而常規(guī)粘膠強度下降16%,伸長率下降28%。這些數(shù)據(jù)表明,由于在紡絲過程中加入了功能材料,功能粘膠受到堿的作用時,其強伸性,特別是伸長率的變化更劇烈。當氫氧化鈉濃度為0.5 mo l/L時,此時珍珠粘膠和安芙麗阻燃粘膠的強度和斷裂伸長損失較小,小于 10%,而當 NaOH濃度為 0.75 mol/L時,珍珠粘膠和安芙麗阻燃粘膠的強度和伸長率都有較大損失,尤其是伸長率損失高達20%以上,因此在生產(chǎn)加工中所使用的氫氧化鈉濃度最好不要超過0.75 mol/L。

2.2 耐酸性

粘膠與羊毛的混紡織物,一般在酸性染浴中進行染色,經(jīng)常使用醋酸調(diào) p H值。纖維用0.81、1.61、2.41 mol/L三種不同濃度的醋酸處理后,測試結果如表2所示。

表2 纖維經(jīng)不同濃度醋酸溶液處理后的強伸性

醋酸對粘膠纖維具有一定的腐蝕性,而且隨著濃度的增加其腐蝕性增強。珍珠粘膠在2.41 mo l/L的醋酸(實測p H值為3.51)處理條件下,其強度下降19.5%,斷裂伸長率下降19.7%;安芙麗阻燃粘膠強度下降22.6%,斷裂伸長率下降21.5%;常規(guī)粘膠強度下降為17.8%,斷裂伸長率下降16.3%。0.81 mol/L和1.61 mol/L的醋酸對這兩種粘膠的強度和斷裂伸長率的影響相對較小。2.41 mol/L的醋酸雖然對珍珠粘膠和安芙麗阻燃粘膠的斷裂強度和斷裂伸長率影響較大,但兩者仍有較好的強度和伸長率,強度仍高于1.71 cN/dtex以上。在后續(xù)生產(chǎn)加工中將p H值控制在3.51以上還是可以接受的。

不同的粘膠纖維對酸堿的抵抗性表現(xiàn)不一樣,其中常規(guī)粘膠的抗酸堿腐蝕性最強,而阻燃粘膠和珍珠粘膠的耐腐蝕性較常規(guī)粘膠小,因為功能粘膠中的一些添加成分減弱了粘膠的耐酸耐堿性。添加阻燃劑的安芙麗纖維比添加珍珠粉的珍珠粘膠的耐堿性和耐酸性差。

3 結論

3.1 在測試的三種粘膠纖維中,常規(guī)粘膠纖維的耐酸耐堿性是最強的,功能添加劑珍珠粉和阻燃劑削弱了珍珠粘膠和阻燃粘膠的耐酸堿性。

3.2 三種粘膠的抗酸堿性也不相同,但都對較低濃度的酸堿有較好的抵抗力。當氫氧化鈉濃度達到0.75 mol/L和醋酸濃度2.41 mol/L時,這三種粘膠纖維的抗酸堿性明顯下降。因此在后續(xù)染整加工中應關注所使用的燒堿濃度和染浴的p H值。

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Resistance to Acid and Alkali of Functional Viscose Fibres

Q IU X iu-li1,L IU Zheng-qin1,YU L i-hua2,SUN Yong-jun1
(1.Qingdao University,Qingdao 266071,China;2.Shandong Fiber Inspection Bureau,Jinan 250021,China)

In order to study resistance to acid and alkaliof functional viscose fibres quantitatively, two types of viscose fibres,Pearl viscose and Anfuli flame retardant viscose fibreswere chosen to test the mechanical p roperties of fibres w hich w ere p rocessed w ith different concentrations of sodium hydroxide and acetic acid so as to p rovide necessary information for the subsequent textile p roceduresand p roduct development.The experimental results show that the breaking strength and elongation of functional viscose fibresw hich weremixed w ith flame retardant components and nanometer pearl powder are less than that of conventional viscose fiber befo re and after they w ere p rocessed by alkali and acetate acid solutions.W hen the concentration of sodium hydroxide is up to 0.75 mol/L and acetate acid 2.41 mol/L,the strength and elongation of Pearl viscose and Anfuli flame retardant viscose fibres have a great loss but they are still good,over 1.71 cN/dtex and 13.6%respectively.

function viscose fibre;acid resistance;alkali resistance;strength;elongation

TS 102.51+1.1

A

1009-3028(2010)06-0051-03

2010-10-10

邱秀麗(1986—),女,山東濰坊人,碩士研究生。