功能粘胶纤维的耐酸碱性

邱秀丽,刘正芹,于丽华,孙永军

功能粘胶纤维的耐酸碱性

邱秀丽1,刘正芹1,于丽华2,孙永军1

(1.青岛大学,山东青岛266071;2.山东省纤维检验局,山东济南250021)

为定量了解新型功能粘胶的耐酸碱性能,为后续纺织印染加工和产品开发提供必要的参考,文章选取了两种典型的功能粘胶纤维:珍珠粘胶纤维和安芙丽阻燃粘胶纤维,采用不同浓度的氢氧化钠、醋酸溶液进行处理,并测试处理后纤维的断裂强度和断裂伸长率。结果表明,添加阻燃成分和珍珠粉的功能粘胶酸碱处理前后的强度和断裂伸长率均比常规粘胶小。当氢氧化钠浓度达到0.75 mol/ L和醋酸浓度2.41 mol/L时,珍珠粘胶和安芙丽阻燃粘胶的强度和伸长率虽有较大损失,但仍有良好的强度和断裂伸长率,分别在1.71 cN/dtex和13.6%以上。

功能粘胶纤维;耐碱性;耐酸性;强度;伸长率

随着科学技术的不断发展,以粘胶纤维为基体的各种新型功能性粘胶纤维不断开发成功,进一步拓展了粘胶纤维的应用市场。珍珠粘胶纤维是最近几年开发成功的,它是将珍珠粉单独或与负离子粉以一定的配比进行研磨达到纳米级,采用特殊工艺制成浆料后通过纺前注入加入到粘胶中,采用共混纺丝制得。珍珠粘胶短纤维富含多种氨基酸,具有远红外线发射和抗紫外线功能,增强人体细胞的免疫力和体液的免疫力,吸湿透气、服用舒适,纤维手感光滑凉爽,外观亮丽。粘胶纤维和天然纤维素纤维一样,粘胶纤维的极限氧指数LO I只有19.5%,属于易燃品,阻燃纤维的研究一直都是纤维改性研究的重要内容。安芙丽阻燃粘胶纤维是以再生植物纤维为原料,生产过程中添加磷系阻燃剂,采用纺前添加共混技术而生产的,纤维质地柔软滑爽,手感良好,具有永久阻燃、低烟、无毒、不熔融滴落等特性。新型功能粘胶纤维常以纯纺品或与棉、毛混纺品的形式使用,在加工处理过程中经常遇到酸或碱,功能粘胶添加功能材料后的性能,尤其是对酸碱的耐受程度未见报道,为此,本文探讨比较了不同浓度的氢氧化钠和醋酸对珍珠粘胶、安芙丽阻燃粘胶和常规粘胶性能的影响。

1 实验与方法

1.1 实验材料

珍珠粘胶短纤、安芙丽阻燃粘胶短纤和常规粘胶短纤由山东海龙股份有限公司生产。

NaOH(分析纯),99.5%冰醋酸(分析纯)。

1.2 实验仪器

LL Y-06E型电子单纤维强力仪,电子称量天平,烧杯,容量瓶,玻璃棒,蒸馏水,p H试纸及镊子、黑绒板等用具。

1.3 实验方法

从试样中抽取适量纤维,将其分别浸泡在预先配好的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分钟,然后用水冲洗多次后,用p H值试纸进行检测,直到接近中性为止。将处理过的纤维在常温下放置晾干72 h以上。在LL Y-06E型电子单纤维强力仪上对上述纤维的力学性能进行测定,测试纤维根数30次以上,至CV%值接近或等于10%。取不做任何处理的纤维作为对照组。强度和断裂伸长率的损失率通过以下公式计算。

强度损失=(处理后纤维强度-未处理纤维强度)÷未处理纤维强度×100%

伸长率损失=(处理后纤维伸长率-未处理纤维伸长率)÷未处理纤维伸长率×100%

2 结果与讨论

2.1 耐碱性

在生产过程中,粘胶经常与棉混纺,在前处理和染色固色过程中,常使用烧碱煮练和纯碱固色,所以选用了0.5、0.75、1.25 mo l/L三种不同浓度的烧碱进行测试,结果如表1所示。

表1 纤维经不同浓度NaOH溶液处理后的强伸性

根据表1可以得出,未经处理的珍珠粘胶和常规粘胶强度和伸长率相近,而安芙丽阻燃粘胶的强度和伸长率都较前两者小。经过三种浓度的NaOH溶液的处理,珍珠粘胶的强度最大下降17.9%,伸长率下降达30.5%;安芙丽阻燃粘胶强度下降19.5%,伸长率下降32.6%;而常规粘胶强度下降16%,伸长率下降28%。这些数据表明,由于在纺丝过程中加入了功能材料,功能粘胶受到碱的作用时,其强伸性,特别是伸长率的变化更剧烈。当氢氧化钠浓度为0.5 mo l/L时,此时珍珠粘胶和安芙丽阻燃粘胶的强度和断裂伸长损失较小,小于 10%,而当 NaOH浓度为 0.75 mol/L时,珍珠粘胶和安芙丽阻燃粘胶的强度和伸长率都有较大损失,尤其是伸长率损失高达20%以上,因此在生产加工中所使用的氢氧化钠浓度最好不要超过0.75 mol/L。

2.2 耐酸性

粘胶与羊毛的混纺织物,一般在酸性染浴中进行染色,经常使用醋酸调 p H值。纤维用0.81、1.61、2.41 mol/L三种不同浓度的醋酸处理后,测试结果如表2所示。

表2 纤维经不同浓度醋酸溶液处理后的强伸性

醋酸对粘胶纤维具有一定的腐蚀性,而且随着浓度的增加其腐蚀性增强。珍珠粘胶在2.41 mo l/L的醋酸(实测p H值为3.51)处理条件下,其强度下降19.5%,断裂伸长率下降19.7%;安芙丽阻燃粘胶强度下降22.6%,断裂伸长率下降21.5%;常规粘胶强度下降为17.8%,断裂伸长率下降16.3%。0.81 mol/L和1.61 mol/L的醋酸对这两种粘胶的强度和断裂伸长率的影响相对较小。2.41 mol/L的醋酸虽然对珍珠粘胶和安芙丽阻燃粘胶的断裂强度和断裂伸长率影响较大,但两者仍有较好的强度和伸长率,强度仍高于1.71 cN/dtex以上。在后续生产加工中将p H值控制在3.51以上还是可以接受的。

不同的粘胶纤维对酸碱的抵抗性表现不一样,其中常规粘胶的抗酸碱腐蚀性最强,而阻燃粘胶和珍珠粘胶的耐腐蚀性较常规粘胶小,因为功能粘胶中的一些添加成分减弱了粘胶的耐酸耐碱性。添加阻燃剂的安芙丽纤维比添加珍珠粉的珍珠粘胶的耐碱性和耐酸性差。

3 结论

3.1 在测试的三种粘胶纤维中,常规粘胶纤维的耐酸耐碱性是最强的,功能添加剂珍珠粉和阻燃剂削弱了珍珠粘胶和阻燃粘胶的耐酸碱性。

3.2 三种粘胶的抗酸碱性也不相同,但都对较低浓度的酸碱有较好的抵抗力。当氢氧化钠浓度达到0.75 mol/L和醋酸浓度2.41 mol/L时,这三种粘胶纤维的抗酸碱性明显下降。因此在后续染整加工中应关注所使用的烧碱浓度和染浴的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

邱秀丽(1986—),女,山东潍坊人,硕士研究生。