滌綸針織物堿減量的影響因素分析

滌綸針織物堿減量的影響因素分析

絲綢具有強(qiáng)度高、抗褶皺、耐清洗、耐使用等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著洗滌性差、強(qiáng)度低、口感窄等缺點(diǎn)。利用酯水解原理,可以將滌綸長(zhǎng)絲織物進(jìn)行堿處理,并通過控制堿濃度、處理溫度和時(shí)間使滌綸長(zhǎng)絲表面部分水解,纖維直徑變細(xì),表面形成凹坑,消除滌綸絲的極光,增加織物的間隙,從而使滌綸織物達(dá)到手感滑爽、光澤柔和、懸垂性好的效果本文參照我公司滌綸針織物堿減量實(shí)際生產(chǎn)工藝,從提高減量率的穩(wěn)定性和縮短優(yōu)化堿處理工藝出發(fā),探究實(shí)踐生產(chǎn)中優(yōu)化滌綸彈性針織物堿減量的方法。1氧化鈉間的反應(yīng)聚酯高分子物的堿減量是利用高分子物與強(qiáng)堿(如氫氧化鈉)間的多相水解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。具體來講,在氫氧化鈉溶液中,聚酯分子鏈的酯鍵會(huì)水解斷裂,形成不同聚合度的水解產(chǎn)物,最終形成對(duì)苯二甲酸鈉和乙二醇2影響堿減少的因素2.1織物堿減量織物的量表由于堿液很難滲透到纖維內(nèi)部,堿減量處理主要集中在纖維表面。纖維越細(xì),比表面積越大,堿減量水解反應(yīng)越快。截面為多葉形的滌綸纖維比截面為圓形、方形的比表面積大,減量速率快。表1是織法相同、纖維形態(tài)不同的兩種滌綸長(zhǎng)絲針織物在相同堿減量條件下的減量率對(duì)比。表2是織法相同、纖維細(xì)度不同的海島型滌綸長(zhǎng)絲針織物在相同堿減量條件下的減量率對(duì)比。表1的數(shù)據(jù)表明,在相同堿濃度、處理溫度和時(shí)間條件下,海島超縮形態(tài)的滌綸雙面布減量率較大。比較表1和表2的數(shù)據(jù)可知,纖維形態(tài)對(duì)減量率的影響大于纖維細(xì)度對(duì)減量率的影響。2.2堿液濃度對(duì)減量率的影響圖1是兩種海島型滌綸長(zhǎng)絲針織物在相同條件下分別處理時(shí),堿液濃度對(duì)減量率的影響,其中,堿處理溫度95℃,時(shí)間40min。從圖1可見,同一織物在堿減量的過程中,堿液濃度越高,減量率越高,但不成線性比例關(guān)系。2.3溫度對(duì)織物減量率的影響堿處理溫度對(duì)海島型滌綸長(zhǎng)絲針織物減量率的影響如圖2所示。其中堿液濃度為40g/L,處理時(shí)間為40min。從圖2可見,同一織物隨著堿減量溫度的升高,減量率增大。但這兩種織物的減量率升高程度不相同,說明處理溫度與減量率的變化也不是呈線性關(guān)系的。圖3是8.33tex/72f再生雙面滌綸針織布在升溫過程中的減量率變化。其中,堿液濃度為40g/L,按1℃/min升溫至各規(guī)定溫度后分布取樣進(jìn)行減量率的測(cè)定。從圖3可見,在滌綸堿減量處理過程中,準(zhǔn)確控制溫度對(duì)精確控制減量率很重要。2.4堿液及溫度的確定堿處理時(shí)間對(duì)海島型滌綸長(zhǎng)絲針織物減量率的影響如圖4所示。其中,堿液濃度為40g/L,溫度為95℃。從圖4可見,減量率與堿處理時(shí)間有一定的關(guān)系。2.5其他影響因素除上述討論的影響因素外,滌綸的減量率還與堿減量促進(jìn)劑、浴比、定形條件和處理設(shè)備等有關(guān)3絲綢彈性絲織物的堿減少3.1堿減量處理溫度滌綸纖維減量率同處理溫度和時(shí)間有關(guān),要達(dá)到某一設(shè)定目標(biāo)的減量率,堿減量溫度太低時(shí),處理時(shí)間要長(zhǎng),此時(shí)減量率波動(dòng)值小;堿減量處理溫度過高時(shí),處理時(shí)間可以大大縮短,但此時(shí)減量率波動(dòng)值較大。氨綸本身不耐熱與強(qiáng)堿,因此,滌綸彈性針織物還要考慮氨綸在堿減量過程中的變化。通過圖1和圖2中影響堿減量的關(guān)系可以知道,在堿減量目標(biāo)恒定下,提升堿減量處理溫度可以降低堿液濃度,從而可以減少對(duì)氨綸的損傷,但并不是堿減量處理溫度越高越好。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),當(dāng)堿減量處理溫度高過120℃時(shí),織物手感會(huì)隨著堿減量處理溫度的進(jìn)一步升高而出現(xiàn)手感變硬或爆破力降低的缺點(diǎn),為減少風(fēng)險(xiǎn),一般選擇110℃作為最高堿減量處理溫度。運(yùn)用科學(xué)的方法確定合適的升溫路線可以大大節(jié)省堿減量處理的時(shí)間,并且同時(shí)保證比較均勻的堿減量,這個(gè)道理與快速染色的原理是一樣的3.2復(fù)合堿減量工藝以8.33tex/72f海島型滌綸與2.22tex氨綸針織布、減量率為20.0%的處理工藝為例進(jìn)行說明。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知,用40g/L的NaOH于110℃處理20min,減量率可以達(dá)到13.6%;于95℃處理40min,減量率可以達(dá)到5.7%。將兩個(gè)減量過程合并成一個(gè)連續(xù)的復(fù)合堿減量工藝,則減量率可以達(dá)到19.3%;若在95℃延長(zhǎng)處理時(shí)間3~5min,則減量率可以達(dá)到20.0%左右。整個(gè)工藝過程如圖5所示。從堿減量的化學(xué)原理反應(yīng)式知道,分解1moL的海島型滌綸需要耗用2moL的燒堿,對(duì)質(zhì)量為W的織物,若目標(biāo)減量率為R,則理論需要耗用的NaOH量x為那么100kg含有10%氨綸的海島型滌綸彈性針織布,減量目標(biāo)為20.0%時(shí),第一階段減量率預(yù)設(shè)完成目標(biāo)的70%,實(shí)際需要耗堿量:實(shí)際使用中,如果是不同濃度的液堿則可以通過濃度換算,折算出燒堿耗用量。當(dāng)然,實(shí)際堿減量設(shè)備要求安裝有酸堿度分析儀,可以更準(zhǔn)確地檢驗(yàn)出在進(jìn)行第二階段堿減量前,處理液濃度是否達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)值,一旦出現(xiàn)濃度偏差,可以利用堿減量原理關(guān)系式,在第二階段堿減量時(shí)增加或減少余下的目標(biāo)減量率,以保證更穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減量率。如果只是采用加堿減量促進(jìn)劑提升效率,僅能縮短堿減量時(shí)間,整個(gè)堿減量過程雖然反應(yīng)速度加快了,但是會(huì)增加堿減量的誤差。4優(yōu)化堿減量工藝本公司生產(chǎn)的8.33tex/72f海島滌綸、2.22tex氨綸針織布,目標(biāo)減量率是25.0%,原來采用40g/L的NaOH在95℃處理140min;而采用上述優(yōu)化堿減量工藝,先升溫110℃處理10min,再降溫95℃處理40min就可以達(dá)到目標(biāo)減量率,整個(gè)過程耗時(shí)明顯縮短90min。目前,本公司采用這種優(yōu)化工藝生產(chǎn)的8.33tex/72f海島型滌綸、2.22tex氨綸針織布,減量率誤差都能控制在1%以內(nèi),完全達(dá)到堿減量要求。表3是8.33tex/72f海島型滌綸、2.22tex氨綸針織布采用優(yōu)化工藝、不同生產(chǎn)批次的堿減量數(shù)據(jù)。實(shí)踐表明,這種優(yōu)化工藝方式既可以大大提升堿減量效率,又能保證最終減量率波動(dòng)值較小,重現(xiàn)性高。5織物堿減量改性5.1滌綸纖維的形態(tài)和細(xì)度等特點(diǎn)與滌綸纖維在堿液中的減量率有著密切的關(guān)系,滌綸纖維形態(tài)不同的兩種針織物減量率不同,纖維越細(xì)或比表面積越大,減量率越高。5.2堿液濃度越高、處理溫度越高,處理時(shí)間越長(zhǎng),滌綸針織物的減量率越高。5.3將滌綸針織物的堿減量過程分為兩個(gè)過程,第一階段在相對(duì)較高溫度條件下快速完成最終減量目標(biāo)的70%~80%,利用堿減量原理關(guān)系式,通過酸堿度分析儀檢測(cè)出實(shí)際耗堿量和減量率,并在相對(duì)較穩(wěn)定的堿減量第二階段及時(shí)增加或減少剩余堿減量目