碱处理对大麻织物染色与力学性能的影响.pdf
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1、第2 9 卷第4 期纺织学报 V 0 1 2 9N o 4 2 0 0 8 年4 月J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h 。 A p r 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 11 2 0 0 8 0 4 - 0 0 7 9 - 0 4 碱处理对大麻织物染色与力学性能的影响 张 华1 2 ,冯家好1 ,王杰3 ,张建春1 2 ( 1 东华大学纺织学院,上海2 0 1 6 2 0 ;2 总后勤部军需装备研究所,北京1 0 0 0 8 2 ; 3 西安工程大学,陕西西安7 1 0 0 4 8 ) 摘要针对大麻织物染色性能差的问题,
2、利用不同浓度的烧碱溶液对大麻织物进行处理,观察并测定碱处理后 大麻织物的吸湿率、吸水率、染色及其力学性能的变化。实验结果表明:碱处理后大麻纤维的吸湿率、吸水率、上染 率都有明显增加。且大麻织物对活性染料的固色率和K ,S 值都有提高,有利于大麻织物染色性能的改善;但由于高 浓度碱处理会引起织物抗弯刚度的增加导致大麻织物手感变差,所以在对大麻织物进行碱处理时要注意选择适 当的工艺。 关键词大麻;碱处理;染色性能;力学性能 中图分类号:“ I S1 9 5 1 5 3 文献标识码:A 7 I n f l u e n c eo fc a u s t i cm e r c e r i z a t i
3、o no nt h ed y e i n g a n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fh e m pf a b r i c Z H A N GH u a l ”。F E N GJ i a h a 0 1 ,W A N GJ i e 3 ,Z H A N GJ i a n c h u n 2 ( 1 C o l l e g eo f T e x t i l e ,D D ,神妣妙,5 7 k r 喀h i2 0 1 6 2 0 ,C h i n a ;2 T h e 口砌彻蚜I n s t i t u t eo f t h eG e n e r
4、 a L o g s t c sD e p a r t m e n to t h eP L 4 ,慨1 0 0 0 8 2 ,C h i n a ;3 X i 7 P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,X i 研,S h a n x i7 1 0 0 4 8 ,C h i n a ) A b s t r a c tI no r d e rt oi m p r o v e 。i t sp o o rd y e i n gp r o p e r t i e s ,h e m pf a b r i ci st r e a t e db ys o d i
5、u mh y d r o x i d ew i t h d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n s ,a n dt h em o i s t u r er e i n ,w a t e ra b s o r p t i o n ,d y e i n ga n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f t r e a t e dh e m pf a b r i c sw e r ee x a m i n e d T h er e s u l t si n d i c a t et h a tt h em o
6、 i s t u r er e g a i n ,w a t e ra b s o r p t i o n ,d y e - u p t a k er a t eo ft r e a t e dh e m pf a b r i c sa r ei m p r o v e d ,a n df i x a t i o ny i e l da n dK I Sv a l u eo fh e m pf a b r i c sa r e e n h a n c e dw h e nd y e dw i t hr e a c t i v ed y e s C a u s t i cm e r c e f
7、i z a t i o ni sg o o df o ri m p r o v i n gt h ed y e i n gp r o p e r t i e so f h e m pf a b r i c H o w e v e r ,c a u s t i c sm e r c e r i z a t i o ne c a na l s or e s u l ti nb e n d i n gr i g i d i t yi n c r e a s e d I tl e a d st o W O I “ S e h a n d l eo fh e m pf a b r i c ,s oi t
8、i sn e c e s s a r yt oc h o o s ea na p p r o p r i a t ep r o c e s sf o ri t ss o d i u mh y d r o x i d et r e a t m e n t K e yw o r d sh e m p ;s o d i u mh y d r o x i d et r e a t m e n t ;d y e i n gp r o p e r t y ;m e c h a n i c a lp r o p e r t i e s 大麻主要包括纤维用大麻、药用大麻和野生大 麻。一般来说,四氢汉大麻酚(
9、T H C ) 含量低于0 3 的称为工业大麻,高于0 3 的称为药用和毒品大 麻。大麻作为天然纤维不仅具有吸湿放湿快,舒爽 等优良特性,而且还具有抗菌、抗紫外线等优点,适 于制作各种耐用、舒适性纺织品n 以】,但是由于其纤 维比较粗硬,长度和细度十分不匀,因而大麻织物具 有弹性差和染色性能不佳等缺点,极大地制约了它 的推广应用。 利用烧碱处理来降低天然纤维素纤维的结晶度 和提高纤维对染料的吸附性能已有很长的历史, 但研究较多的是棉纤维,而对碱处理后大麻织物的 吸湿、染色及其力学性能的研究鲜见报道,本文主要 研究了不同浓度碱处理对大麻织物吸湿率、吸水率、 上染率及其力学性能的影响。 1实验部分
10、 1 1 材料 实验用织物为大麻平纹漂白半制品( 浙江汇丽 收稿日期:2 0 0 7 0 5 0 9修回日期:2 0 0 7 0 9 0 5 作者简介:张华( 1 9 6 卜) ,男工程师,博士生。研究方向为纺织材料及纺织新产品。张建春,通讯作者E - m a i l j i a n c h u n z h a n g S 0 2 2 6 3 I 僦。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 8 0 纺织学报 第2 9 卷 印染整理有限公司) 。氢氧化钠(
11、 工业用烧碱) ,盐酸 ( 分析纯) ,活性染料R e dI t G B ( R e m a z o l ,D y s t a r ) ,碳 酸钠( 分析纯) ,元明粉( 化学纯) 。 1 2 仪器及设备1 染色小样机( 台湾,R a p i d 公司) ,7 2 2 型分光光 度计( 上海精科) ,D a t a c o l o rS F 6 0 0 测色仪( D a t a c o l o r 公司) ,Y G l 4 1 D 型数字式织物厚度仪( 温州大荣) , Y G ( B ) 4 0 1 D 型织物平磨仪( 温州大荣) ,Y G ( B ) 0 2 2 D 型自动织物硬挺度试验仪(
12、 温州大荣) , Y G ( B ) 0 2 6 E 一2 5 0 型电子织物强力仪( 温州大荣) 。 1 3实验方法 在室温环境下,将大麻织物沿经向固定在张力 架上,然后用不同浓度的碱对其处理5m i n ,再将试 样带张力用热水( 8 0 9 0 ) 洗2 次,每次5m i n 。从 张力架上取下织物,温水洗,用盐酸( 2g L ) 中和处 理5m i n ( 浴比1 :2 0 ) ,充分水洗至中性,晾。干。 1 4 测试方法 1 4 1 吸湿率与吸水率测定 将试样在蒸馏水中( 浴比l :2 0 ) 浸泡2 4h ,然后 放进30 0 0r r a i n 的离心机中脱水2 0m i n
13、,测其质量为 形。再将试样放在湿度6 5 的环境中,静置4 8h 后 测其质量为耽,最后在1 0 5 干燥3h 后测其质量为 眠。分别按式( 1 ) 、( 2 ) 计算织物的吸湿率和吸水 率5 7 。 j 吸湿率: ,吸水率= 1 4 2 上染率测试 坠二坠1 0 0 W o 毕1 0 0 耽 61 ( 1 ) ( 2 ) 染浴组成:染料2 ( O W f ) ;元明粉5 0g ,L ;纯 碱1 3g ,L ;浴比1 :2 5 。 染色工艺为 生盟血 型L 一 入I 染 纯碱+ 酸调I 节p H 值至7 水洗 染色过程中,每隔1 5m i n 取染色残液1 0m L ,稀 释至1 0 0m L
14、 后用7 2 2 型分光光度计测其最大吸收波 长下的吸光度,并根据式( 3 ) 分别计算各时间对应的 上染率。 织物厚度仪测定大麻织物的厚度。 1 4 4 耐磨性能测试 将处理前后的试样裁成直径为3 8m m 的圆形, 把试样夹在Y G ( B ) 4 0 1 D 型织物平磨仪的夹持器中。 在规定的压力下与磨台上的标准磨料织物按 L i s s a j o u s 曲线的运动轨迹进行相互摩擦,直致试样 破损。用试样破损时的磨擦次数表示织物的耐磨 性能。 1 4 5 抗弯刚度测试 采用斜面法,用硬度仪进行测试。其基本原理 是将长条形试样放在一端连有斜面的水平台上,向 右推出,待试样自由端因自重而
15、下垂,与斜面接触 时,记录试样滑出的长度。代入式( 4 ) 计算织物的抗 弯刚度。 B :9 8 Gx ( 0 4 8 7 L ) 3 1 0 ( 4 ) 式中:曰为抗弯刚度,c N c m ;G 为织物面密度,g m 2 ; 为试样滑出长度,c m 。 1 4 6 拉伸性能测试 根据A S T MD 5 0 3 5 测定大麻织物的断裂强力和 断裂伸长率。 2 结果与讨论 2 1 吸湿率与吸水率 表1 示出不同质量浓度烧碱处理对大麻纤维吸 湿率和吸水率的影响。可以看出,随着碱液质量浓 度的增加,纤维的吸湿率和吸水率也不断增加,但 1 5 0 和2 5 0g L 碱处理效果的差别并不大,这与文献
16、 8 的结论是一致的。烧碱处理能够提高纤维素纤 维的吸附性能是由于纤维素纤维经浓碱溶胀后结晶 度下降,同时无定形部分变得较为疏松,可供吸附的 位置增多。 表l 碱处理前后大麻织物的吸湿率和吸水率 T a b 1M o i s t u r el e g a i i la n dw a t e ra b s o r p t i o no fh e m p f a b r i c st r e a t e dw i 山c a l L q t i cm e r c e r i z a t i o n 上染率= ( 1 一丢) l o o 缪 ( 3 ) 2 2 染色性能 式中:A 。为不同时间所取残液
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