不同纖維素纖維低溫改性處理的對(duì)比研究.pdf

1、纖維素纖維在人們的日常服用方面有許多優(yōu)良的特性，例如棉纖維、粘膠纖維具有良好的吸濕輕膚性，麻類纖維具有優(yōu)良的透氣抗菌性，在追求綠色環(huán)保的今天受到人們極大的青睞。
　　但是棉、麻纖維的在水中呈負(fù)電性，在活性染料染色過(guò)程中需要加入大量的電解質(zhì)，增加了染色時(shí)間和成本；麻纖維截面積大、初始模量高，受到外力時(shí)不易彎曲，導(dǎo)致穿著時(shí)有刺癢感，這些問(wèn)題在很大程度上影響了此類纖維紡織品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。因此需要使用改性方法來(lái)提高棉、麻纖維的上染性能

2、，降低麻纖維的刺癢感。
　　本課題采用堿/尿素低溫處理纖維素纖維的方法，對(duì)天然纖維素纖維進(jìn)行改性處理。以棉、苧麻、亞麻、大麻、粘膠纖維為研究樣本，利用7wt％NaOH/12wt%urea/10wt%甘油的預(yù)冷凍處理液，處理溫度為-15℃至5℃，處理時(shí)間為10min，對(duì)纖維素纖維進(jìn)行處理。通過(guò)纖維低溫處理前后聚集態(tài)的變化觀察、纖維表面SEM觀察、單纖維斷裂應(yīng)力和初始模量、結(jié)晶度、回潮率、染色深度(K/S)的分析，探索不同纖維對(duì)低溫處

3、理的耐受性，從纖維角度確定影響處理強(qiáng)度的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素；確定不同纖維所適用的低溫處理溫度；分析纖維在低溫處理前后結(jié)晶度、回潮率、染色深度的變化，并對(duì)比不同纖維之間變化的差異。通過(guò)研究，得到以下結(jié)論：
　?。?）對(duì)于單纖維狀態(tài)的纖維素纖維（棉、苧麻、粘膠），纖維的聚合度是影響纖維對(duì)低溫處理耐受性的主要原因，纖維聚合度越高，其耐受性越強(qiáng)；對(duì)于束纖維狀態(tài)（亞麻、大麻）的纖維素纖維，纖維長(zhǎng)度和含膠量是影響其耐受性的主要原因，纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)，含

4、膠量越高，其耐受性越強(qiáng)。同時(shí)對(duì)于含有膠質(zhì)的麻纖維，低溫處理會(huì)有一定的脫膠效果。
　　（2）在能夠進(jìn)行單纖維強(qiáng)力測(cè)試的條件下，棉、苧麻、亞麻、大麻纖維能夠承受的最低處理溫度分別為-15℃以下、-15℃、-5℃和0℃；在綜合考慮纖維的斷裂應(yīng)力和初始模量的條件下，棉、苧麻、亞麻、大麻纖維所適宜的處理溫度分別為0℃、-10℃、0℃和5℃。
　?。?）對(duì)于處理后纖維的斷裂應(yīng)力和初始模量，除了棉纖維有一定的提高，其它三種麻纖維都有不同程

5、度的降低，苧麻、亞麻、大麻纖維的斷裂應(yīng)力分別降低了50.4%、35.1%、42.4%，初始模量分別降低了59.3%、75.4%、24.1%，說(shuō)明低溫處理可提高麻纖維的柔軟度。處理后纖維結(jié)晶度降低了18.5%-50.5%，從XRD圖譜分析證明，處理后部分I型纖維素溶解，并重構(gòu)形成了II型纖維素，處理后的纖維的回潮率提高了15.6%-39.0%，結(jié)晶度降低的越多的纖維，其回潮率提高的就越多。
　　（4）低溫處理后的棉、苧麻、亞麻、大麻

6、纖維的染色深度分別提高了3.6%、179.3%、101.4%、66.1%，證明低溫處理能夠改善纖維的染色能力。對(duì)于棉纖維，雖然其低溫處理后的染色能力的提高不及常溫堿處理，但是低溫處理節(jié)省了60%用堿量和80%時(shí)間，在滿足日常纖維染色的情況下，低溫處理在成本、效率、環(huán)境方面均優(yōu)于常溫堿處理。
　　由于堿/尿素低溫處理過(guò)程可回收重復(fù)使用處理液，在提高棉、麻纖維的上染性能和降低麻纖維的刺癢感的同時(shí)，又具有較高的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有利于