碱处理对含木棉纤维纱线形态结构和性能的影响.pdf

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1、第3 0 卷第1 2 期 2 0 0 9 年1 2 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 3 0 D e c N o 1 2 2 0 0 9 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 9 ) 1 2 0 0 5 5 0 6 碱处理对含木棉纤维纱线形态结构和性能的影响 刘杰1 2 ，王府梅1 ( 1 东华大学纺织学院，上海2 0 1 6 2 0 ；2 河南工程学院，河南郑州4 5 0 0 0 7 ) 摘要讨论碱处理对含木棉纤维纱线结构和性能的影响，观察碱处理后不同混纺比木棉，棉纱线的红外光谱、结 晶结构

2、、失重率、毛效、回潮率、染色及其物理机械性能的变化。结果表明：适当的碱煮处理后，随着木棉纤维混纺 比的增加，混纺纱的失重率、毛效显著增大，断裂强度增幅较小；碱丝光处理对含木棉纤维纱线的化学组成无明显 影响，但结晶度减小，部分纤维素I 转化成纤维素I I ；随着木棉纤维混纺比的增加，混纺纱的断裂强度增大和断裂 伸长减小的幅度逐渐下降，吸湿性能明显提高，上染性能变差。 关键词木棉纤维；碱处理；形态结构；性能 中图分类号：“ I S1 9 5文献标志码：A E f f e c to fa l k a l it r e a t m e n to ns t r u c t u r ea n dp r o

3、 p e r t i e so f y a r nc o n t a i n i n gk a p o kf i b e r L I UJ i e l ”。W A N GF u m e i l ( 1 C o l l e g eo fT e x t i l e ，D o n g h u aU n i v e r s i t y ，S h a n g h a i2 0 1 6 2 0 ，C h i n a ； 2 D e p a r t m e n to fT e x t i l eE n g i n e e r i n g ，H e n a nI n s t i t u t eo f 凸W 而

4、w ，Z h e n s z h a u ，l t e n a n4 5 0 0 0 7 ，C h n a ) A b s t r a c tT oi n v e s t i g a t et h ei n f l u e n e eo fa l k a l it r e a t m e n tw i t hd i f f e r e n tm a s sc o n c e n t r a t i o n so fN a O Ho n s t r u c t u r ea n dp r o p e r t i e so fk a p o k c o t t o nb l e n d e dy

5、a r n s ，Y I I Rs p e c t r a ，X m yd i f f r a c t i o n ( X R D ) ，w e i s h tl o s s ， c a p i l l a r ye f f e c t ，m o i s t u r er e g a i n ，d y e a b i l i t ya n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so ft h eb l e n d e dy a m sw i t hd i f f e r e n t b l e n d i n gr a t i o sw e r eo b

6、s e r v e db e f o r ea n da f t e ra l k a l it r e a t m e n t T h er e s u l t ss h o w e dt h a ta f t e rs c o u r i n g ，t h e w e i g h tl o s sa n dw i c k i n ge f f e c ts i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e dw i t hi n c r e a s i n gk a p o kf i b e rc o n t e n t ，b u tt h eb r e a k

7、 i n g s t r e n g t hi n c r e a s e ds l i s h t l y M e r e e r i z a t i o nt r e a t m e n th a dl i t t l ee f f e c to nt h ec h e m i c a lc o m p o s i t i o no ft h eb l e n d e d y a mc o n t a i n i n gk a p o kf i b e r ，b u tl e dt od e c r e a s i n go ne r y s t a l l i n i t yo ft h

8、 eb l e n d e dy a m ，a n dp a r t so fc e l l u l o s e 1w e r et r a n s f o r m e di n t oc e l l u l o s e M e a n w h i l e ，a sk a p o kf i b e rc o n t e n ti n c r e a s e d ，t h eb r e a k i n gs t r e n g t ho f t h eb l e n d e dy a mi n c r e a s e d ，t h ee x t e n to fb r e a k i n gd

9、e c r e a s el e s s e n e dg r a d u a l l y ，h y g r o s e o p i c i t y i m p r o v e d s i g n i f i c a n t l y ，a n dd y e a b i l i t yd e c r e a s e d K e yw o r d sk a p o kf i b e r ；a l k a l it r e a t m e n t ；m o r p h o l o g ya n ds t r u c t u r e ；p r o p e r t y 木棉纤维是天然纤维素纤维，具有8

10、0 。9 0 纤维中空度的独特结构使其在吸湿性和保暖性方面 具有优势。目前关于木棉纤维纺纱方面的研究较 多u 。o ，但有关染整加工过程中碱对木棉纤维结构 和性能影响的研究鲜有报道。由于木棉纤维遇碱缩 合难于分离，碱对木棉纤维性能的影响很难直接检 测，同时木棉纤维强度低，长度短，表面光滑，纺纱过 程抱合力差，在使用中多与其他纤维混纺。本文采 用不同混纺比的木棉棉混纺纱线，探究碱对木棉纤 维性能和结构的影响，以期扩大木棉纤维的开发和 应用。 1实验部分 1 1 材料 木棉棉混纺纱线，其混纺比分别为7 0 3 0 、 收稿日期：2 0 0 8 1 1 2 9修回日期：2 0 0 9 0 3 1 4

11、 作者简介：刘杰( 1 9 6 8 一) 女，副教授，博士生。主要研究方向为纺织材料与纺织产品的开发。王府梅，通讯作者，E - m a i l ： w f u m e i d h u e d u e l l 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 5 6 纺织学报 第3 0 卷 6 0 4 0 、4 0 6 0 、0 1 0 0 ，线密度均为2 8t e x 。 1 2 碱处理工艺 碱煮练处理配方及工艺：N a O H 质量浓度分别 为4 、6 、8

12、、1 0g L ，J F C 质量浓度为0 6g L ，N a 2 S O ，质 量浓度为1 5g L ，N a ：S i O ，质量浓度为1 5g L ， N a 2 P O ，质量浓度为0 5g L ；温度为9 0 ，时间为 1 2 0m i n ，浴比为l ：1 0 。 碱丝光处理配方及工艺：N a O H 质量浓度分别 为1 8 0 、2 2 0 、2 5 0 、2 8 0g L ，温度为2 3 5q C ，时间为 2 0 0s ，浴比为l ：3 0 。在碱丝光处理配方及工艺中，绞 纱处于张紧状态。 1 3 形态结构与性能测试 结构：采用N e x u s6 7 0 傅里叶红外一拉曼光

13、谱仪 得到红外光谱图，制取粉末试样，K B r 压片，波数为 40 0 0 5 0 0c m 。采用J S M 5 6 0 0 L VS E M 扫描电镜 得到试样的形态结构，放大倍数为1 8 3 0 万倍，分 辨率在高真空状态为3 5n m ，低真空状态为4 5n m 。 采用德国D 8D i s c o v e rG A D D SX 射线衍射仪分析结 晶结构，C r 靶，N i 滤波，管压为2 5k V ，管流为 3 0m A ，积分时间为1 0 0s 。 断裂强度与断裂伸长率：在恒温恒湿室内平衡 2 4h 后，采用Y G 0 6 1 F 型电子单纱强力机测试。实验 长度为5 0 0m

14、m ，拉伸速度为2 5 0m m m i n 。 失重率：将碱处理前后的纱线放在硅胶干燥器 中，平衡2 4h 后称重，得到处理前后质量分别为矾 和形，纱线的失重率按式( 1 ) 计算： 形：! 掣1 0 0 ( 1 ) W 0 毛效：用2 重铬酸钾溶液浸渍3 0 0 根4 0c m 长 的纱线3 0m i n ，测定其高度。 回潮率：在温度为2 0 ，相对湿度为6 5 的条 件下，对纱线称重( G 。) ，将其烘干至恒重( G 。) 。按 式( 2 ) 计算回潮率G 。 G ：堕三型x1 0 0 ( 2 ) b 0 上染率：采用残液比色法测定上染百分率，在7 2 1 型分光光度计上测定染液的吸

15、光度，按式( 3 ) 计算： A ：垫业1 0 0 ( 3 ) 0 式中A 。和A 分别为染色前后染液的吸光度。 在U L I R S C A N X E 型测色仪上，采用D 6 5 光源和 1 0 。视长测定K S 、A E 等值。 2 结果与讨论 2 1 碱煮练对含木棉纤维纱线性能的影响 不同混纺比的木棉棉纱线经碱煮工艺后其性 能如表l 所示。随碱液质量浓度在一定范围内 ( 8g L ) 的提高，各类纱线的失重率、毛效、纱线强 度均出现不同程度的增大。碱质量浓度超过8g L 时，纱线的毛效、失重率趋于稳定，纱线强度出现下 降趋势。碱煮处理是棉的Q 纤维素的净化处理，使 蜡质乳化，脂肪和蛋白

16、质水解，无机盐溶解，去除低 分子碳水化合物。引。适当质量浓度的碱煮( 8g L ) 去除了纤维的杂质和表面的蜡质与果胶，纱线会出现 失重，有利于芯吸效应和强度的提高，但随着质量浓 度的增大( 8g L ) ，纤维净化过程基本完成，纱线失 重和芯吸效应会趋于稳定，而过大的碱质鼍浓度和过 长的时间作用会导致纤维损伤，出现角质层和初生胞 壁的溶解，纱线断裂强度反而会下降。 表1N a O H 质量浓度对碱煮后木棉纤维混纺纱线性能的影响 T a b 1 E f f e c to fa l k a l is c o u r i n gt r e a t m e n to np r o p e r t i

17、 e so fy a r n 、椭t l ld i f f e r e n tk a p o kf i b e rc o n t e n t 注：纱线线密度均为2 8t e x 。 表l 数据显示，经适当质量浓度的N a O H 碱煮 后，随木棉纤维混纺比逐渐增大，纱线的失重率、芯 吸效应依次显著增大，断裂强度增幅较小( 碱煮后与 未处理的比值) 。经S u n m o n uOK 等人测试，木棉 纤维的纤维素含量低，木质素和蜡质、脂肪、灰分等 杂质含量都较普通棉纤维高，碱煮后高比例木棉纤 维的失重率大( N a O H 质量浓度为8s L 水t ，木棉棉 ( 7 0 3 0 ) 较纯棉纱大3

18、 4 ) ，未经处理的木棉纤维由 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 2 期刘杰等：碱处理对含木棉纤维纱线形态结构和性能的影响 5 7 。 于蜡质与果胶的存在拒水性很强，毛效为0 。与普 通棉纤维相比，由于木棉纤维中腔大。，当木棉纤维 表面蜡质去除后，其润湿性能可得到比棉更大的提 高( N a O H 质量浓度为8g L 时，木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺 纱毛效较纯棉纱大2 3 ) 。另外，当纤维浸泡在适 量的碱溶液中，由于纱线收缩引起长度

19、缩短，造成纱 线线密度的微小变化，同时使较短的纤维素链部分 溶解，提高了纤维的平均聚合度，导致煮练后纱线断 裂强度有所增加。木棉纤维较棉纤维短，强力低，失 重率大，因而碱煮后含木棉纤维混纺纱线强力的增 幅较棉小。 2 2 碱丝光对含木棉纤维纱线的影响 2 2 1 碱丝光后含木棉纤维纱线形态结构的变化 选取N a O H 质量浓度为8g L 碱煮处理过的不同 混纺比的纱线，用不同质量浓度的碱液( 1 8 0 、2 2 0 、 2 5 0 、2 8 0g L ) 进行丝光处理，利用扫描电镜观察处理 前后纱线表面的结构特征，结果如图1 所示。 图1 木棉，棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线碱丝光 处

20、理前后的纵向电镜照片 F i g 1L o n g i t u d i n a lS E Mp h o t o so fb l e n d e dy a mt r e a t e dw i t h N a O H ( a ) U n t r e a t e d ( 10 0 0 ) ；( b ) 2 2 0s L ( 1o o o ) ；( c ) 2 8 0g L ( l0 0 0 ) ；( d ) 2 8 0g L ( 30 0 0 ) 图I ( a ) 为未经碱处理的木棉纤维混纺纱线，棉 纤维表面卷曲，有明显的纤维素微纤结构，微纤的取 向度为2 0 0 2 5 0 ；而木棉纤维表面很光滑

21、，扁平平 直，无卷曲，由于木棉的木质素和半纤维素含量高， 所以木棉纤维表面未出现纤维素的微纤结构。 图1 ( b ) 为质量浓度为2 2 0 L 的N a O H 处理后的木棉 纤维混纺纱线，可见纤维表面还具有一定的光洁度， 木棉纤维和棉纤维发生溶胀效应，纤维圆滑，棉纤维 的扭曲减少。图1 ( C ) 为质量浓度为2 8 0g L 的N a O H 处理后木棉纤维混纺纱线，木棉纤维表面具有较棉 纤维明显的凹凸不平的斑痕和坑穴。图1 ( d ) 为 图1 ( c ) 中木棉纤维的放大图，除明显坑穴外，还出 现破损，说明木棉纤维耐碱性不如棉纤维，这是因为 木棉纤维结晶度较棉纤维低，结构疏松，在碱性

22、溶液 中，碱液中的一O H 具有更高的扩散能力和催化水解 能力，使具有结构较疏松的木棉纤维表面的非结晶 区域和结晶有缺陷区域的大分子链被碱水解溶蚀， 产生斑痕和坑穴，甚至出现破裂。因此木棉纤维在 进行丝光处理时，应选择较棉纤维温和的碱处理 条件。 2 2 2 碱丝光后含木棉纤维纱线微观结构的变化 采用红外光谱测试了木棉纤维、棉纤维和木棉 棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线经2 5 0g L 碱丝光处理前后的微 观结构，如图2 所示。 莲 静 捌 蝈 摹 、 瓣 捌 蝴 波数c m 一1 ( a ) 40 0 0 0c l n 一1 波数c m _ 1 ( b ) 20 0 0 7 5 0 锄

23、注：a 一木棉纤维b 一7 0 ，3 0 木棉，棉混纺纱线；c 一碱处理后棉纱 线；d 棉纱线；e 一碱处理后7 0 3 0 木棉，棉混纺纱线。 图2 碱丝光处理前后纤维及混纺纱线红外光谱图 F i g 2 F r 兀Rs p e c t r ao ff i b r ea n db l e n d e dy a r nb e f o r e a n da f t e rt r e a t e dw i t ha l k a l i 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the wa

24、termark 5 8 纺织学报第3 0 卷 图2 显示，与未处理的原棉( 曲线d ) 相比，未处 理的木棉纤维( 曲线a ) 和木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线 ( 曲线b ) 除具有与棉纤维相同的特征吸收光谱外， 如纤维素纤维所特有的34 1 7c m 一附近的0 一H 伸缩 振动吸收带，指纹区在10 6 0C I T I “附近的纤维素特 征簇峰，29 1 7c m “附近的C H 伸缩振动吸收带，在 15 9 5c m 1 处还有木质素分子结构的芳香环骨架基 团振动形成的吸收峰，在I7 4 1c m 一处的C O 非共 轭羰基振动和12 4 5c m 一这一对峰，都说明木棉纤 维

25、中木质素的存在。 由图2 可见，经2 5 0g L 碱丝光处理后，棉纱线 ( 曲线c ) 及木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线( 曲线e ) 的纤维 素纤维所特有的特征峰位置没有变化，表明碱处理 对纤维素的化学组成无明显的影响，与处理前的棉 纱线及木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线相比，碱丝光处理后 的纱线在纤维素特征峰34 1 7c l n 一附近的O H 峰处 的吸收值都有所增大，羟基峰宽度增加，相对面积变 大，说明纤维素大分子中葡萄糖环上游离羟基数量 增多。对比棉( 曲线d ) 和碱处理后的棉纱线( 曲线 C ) 红外光谱可见，除吸收强度略有变化外，特征吸收 峰谱带无变化，而在图

26、2 ( b ) 中经碱处理后的木棉，棉 ( 7 0 3 0 ) 混纺纱线( 曲线e ) 与木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱 线( 曲线b ) 相比可见，17 4 1c m 。1 和12 4 5c m 。1 这一 对峰消失，是由木质素中乙酰基的水解引起的，同 时，木质素骨架特征苯环对应的主峰位16 0 0 、 15 0 0c m 一几乎消失，说明碱液可以溶解木棉纤维 中的木质素，但纤维素对应的主峰位置没有变化。 图3 为木棉纤维、木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线及棉 纱线经2 5 0g L 碱丝光处理前后x 射线衍射谱图。 未处理木棉纤维( 曲线e ) 、木棉棉( 7 0 3 0 )

27、混纺纱线 ( 曲线C ) 和未处理棉纤维( 曲线a ) 的x 射线衍射图 中各衍射峰位置基本相同，分别在2 口为2 2 7 6 0 、 1 5 0 2 0 、1 6 3 4 0 处出现结晶峰，衍射晶面的晶面指数 分别为( 0 0 2 ) 、( 1 0 1 ) 和( 1 01 ) ，晶胞具有相同形状和 尺寸，其晶型同属于纤维素I ，但棉纤维的结晶峰强 度、峰的半高宽值都明显高于木棉纤维，显然棉纤维 的结晶度高于木棉纤维，通过分峰计算法得到木棉 纤维的结晶度约为3 8 4 3 ，远低于棉纤维的 7 2 7 4 ，如表2 所示。图3 还显示，碱处理后棉纱 线( 曲线b ) 和木棉棉( 7 0 3 0

28、 ) 混纺纱线( 曲线d ) 的衍 射峰发生了变化，除了纤维素I 的特征峰外，在衍射 角2 口为1 2 3 6 0 和2 0 8 4 0 处出现了2 个衍射峰，这是 纤维素的特征峰，表明烧碱处理使部分纤维素I 转化成纤维素。碱对纤维素有膨化作用，在水相 烧碱溶液中N a + 取代一O H 基团中离子化的H + ，形 成稳定的化合物旧。，试剂去除后，纤维素I 发生点阵 的变化，使纤维的结晶结构发生较大的改变。同时 其峰貌、衍射强度值、衍射角等也发生不同程度的变 化，处理后纱线的衍射峰强度( 曲线b 、d ) 比未经碱 处理的衍射峰强度( 曲线a 、c ) 低，无定形区增加，结 晶度下降，如表2

29、所示。含木棉纤维的纱线结晶度 的变化较棉纱线大( 碱处理前后木棉棉( 7 0 3 0 ) 混纺 纱线结晶度变化率比棉纱线下降1 5 9 ) ，说明碱 对木棉纤维的作用更为剧烈，这是由于木棉纤维较 低的结晶度和疏松的结构使碱液中的一O H 具有更 高的扩散能力和催化水解能力造成的。 1 60 0 0 1 40 0 0 ，1 20 0 0 蠡1 0 0 0 0 - ￥t z 80 0 0 嚣6 0 0 0 蔷4 ( D O 皋 2 0 0 0 0 1 02 03 0 木棉纤维混纺比 注：a 一棉纱线；b 一碱处理后棉纱线；c 一木棉，棉( 7 0 3 0 ) 混纺纱线 d 一碱处理后木棉棉( 7

30、0 3 0 ) 混纺纱线；r 木棉纤维。 图3 碱丝光处理前后纤维及混纺纱线x 射线衍射曲线图 F i g 3 X R Ds p e c t r ao ff i b e ra n db l e n d e dy a r nb e f o r e a n da f t e rt r e a t e dw i t ha l k a l i 表2 碱丝光处理前后纤维及混纺纱线的结晶度及晶型 T a b 2 C r y s t a l l i n es t r u c t u r eo fs a m p l e sb e f o r e a n da f t e ra l k a l i z a t

31、i o n 试样结晶度晶型 2 2 3 碱丝光对含木棉纤维纱线性能的影响 碱丝光处理( 3m i n ) 前后，不同混纺比木棉纤维 混纺纱线( 2 8t e x ) 的断裂强度、断裂伸长率变化如图 4 、5 所示。由图4 可见，由于木棉纤维短，强度 低拇 ，未处理的木棉纤维混纺纱线比纯棉纱线强度 低n 引，并且随着木棉纤维混纺比的增加强度明显下 降。不同质量浓度N a O H 处理后纱线的强度均比未 经处理纱线的强度高，说明在室温条件下用浓碱处 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove

32、 the watermark 第1 2 期 刘 杰等：碱处理对含木棉纤维纱线形态结构和性能的影响 5 9 理2 0 0s 有利于其强度的提高，这是因为碱作用改变 了纤维的取向因子和螺旋角，固化了沿纤维长度方 向的弱点，去除了低聚合度的纤维素成分引。图4 显示，在碱质量浓度为1 8 0 、2 2 0 、2 5 0s L 时，随着碱质 量浓度的增大，断裂强度逐渐增加，但强度提高的幅 度随木棉纤维比例的增大而减小，碱丝光提高了纤 维的取向度，但纤维的结晶度下降比棉多，因此，高 比例混纺的木棉纤维混纺纱线断裂强度增幅较小。 当质量浓度增加到2 8 0g L ，木棉纤维混纺比为7 0 时，纱线断裂强度低

33、于未处理原样，说明浓碱对木棉 纤维作用强烈，浓碱作用下结构疏松的木棉纤维的 纤维素降解十分剧烈且迅速，纤维损伤，强度下降。 ， 曾 之 ￥ 瑙 疆 碟 岳 木棉纤维混纺比 图4 碱丝光处理前后不同混纺比木棉纤维纱线的断裂强度 F i g 4 E f f e c to fa l k a l im e r c e r i z a t i o nO Nb r e a k i n gs t r e n g t h o fy a mw i t hd i f f e r e n tk a p o kr a t i o 图5 碱丝光处理前后不同混纺比木棉纤维纱线的断裂伸长率 F i g 5 E f f e

34、c to fa l k a l im e r e e r i z a t i o nO i lb r e a k i n ge l o n g a t i o n o fy a r nw i t hd i f f e r e n tk a p o kr a t i o 与棉纤维相比，木棉纤维密度小，纤维表面光 滑，易于滑移，纤维之间易折叠纠缠【1 1 | ，如图5 所 示，未处理的木棉纤维混纺纱线断裂伸长率在混纺 比低于6 0 时，比纯棉纱线断裂伸长率高，但超过 6 0 时，木棉纤维较大的短绒率造成纱线条干的极 度不匀，使得断裂伸长率急剧下降。当木棉纤维混 纺比低于6 0 时，不同质量浓度的碱

35、丝光使纤维中 大分子伸直，取向排列，提高了纤维的取向度，因而 处理后混纺纱线的断裂伸长率均较未处理试样低， 随着碱质量浓度的增大，断裂伸长率逐渐减小。当 木棉纤维混纺比超过6 0 ，在碱质量浓度为1 8 0 、 2 2 0g L 时，随着碱质量浓度的增大，断裂伸长率逐渐 降低，质量浓度增加到2 5 0s L 时，断裂伸长率降低的 幅度变小，质量浓度达2 8 0s L 时，断裂伸长率却逐渐 增大，这是因为木棉纤维较棉纤维吸湿性大，对碱液 的吸收能力更强，适当的碱浓度提高了纤维的取向 度，降低了木棉纤维混纺纱线的断裂伸长率，但浓碱 的剧烈作用使木棉纤维大分子间作用力遭受严重破 坏，导致断裂伸长率明

36、显提高。 图6 为不同混纺比的木棉纤维混纺纱线经不同 碱丝光处理前后回潮率的变化。各种纱线的回潮率 经碱丝光处理后数值变大，吸湿性能都有所提高，且 随木棉纤维混纺比的提高，纱线回潮率显著提高。 这是因为当烧碱浓度达到一定值时引起纤维膨化， 纤维结晶体由纤维素I 转变成纤维素，结晶度下 降，结构变疏松，游离羟基数量增多，使原来在水中 不可及的羟基变为可及，纤维内外表面积增加，导致 了碱处理后的纤维吸湿性增大；而且木棉纤维具有 大中腔，内部空隙率大，水分子可以更多地进入木棉 纤维的无定形区和空隙进行表面吸附，导致回潮率 随木棉纤维混纺比的提高呈现增大的趋势。 摹 丹 疑 回 图6 碱丝光处理前后不

37、同混纺比木棉纤维纱线回潮率 F i g 6 E f f e c t o fa l k a l im e r e e f i z a t l o no nm o i s t u r ea b s o r p t i o n o fy a mw i t hd i f f e r e n tk a p o kr a t i o 2 3 碱丝光对含木棉纤维纱线上染率的影响 用直接4 B S 大红染料( 2 ，O W f ) 在同样条件 下分别对碱煮和丝光处理后不同混纺比的木棉纤维 纱线进行染色实验，在最大吸收波长处( 5 0 0l l m ) 测 得吸光度，通过思维士颜色测试系统测定结果如 表3 所示

38、。随木棉纤维混纺比的增加，纱线上染百 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 6 0 纺织学报 第3 0 卷 分率有所降低。与棉纤维相比，木棉纤维含有大量 木质素和半纤维素，特别是木质素，化学稳定性好， 不易完全去除，这些残留的纤维共生物与纤维素互 相纠缠，分子间作用力导致纤维素部分羟基被阻止， 使染料分子不能顺利进入n 引，使其上染率较低。从 表观色深K s 、色差A E 值来看，经B e v a nE J 等H 引研 究木棉纤维的平均折射率为1 7 1

39、 7 ，比棉( 1 5 9 6 ) 略 高，造成木棉纤维光泽明亮，导致纤维显深色性差。 木棉纤维具有较大的中腔，比表面积比棉纤维大，木 棉纤维单位面积上的染料浓度比棉纤维小，因而木 棉纤维混纺比高，纱线表观给色量低，得色量低，表 观色泽浅，匀染性差，染色变异性较大从而色差 较大。 表3 含不同比例木棉纤维混纺丝光纱线上染性能的比较 T a b 3 D y e i n gp r o p e r t i e so fk a p o kb l e n d e dy a r n s 3结论 1 ) 用质量浓度为8s L 的N a O H 碱煮后，随着木 棉纤维混纺比的逐渐增大，纱线的失重率、毛效显著

40、增大，断裂强度略有提高。 2 ) 用质量浓度为2 5 0g L 的N a O H 丝光处理后， 高混纺比木棉纤维纱线的纤维素所特有的红外特征 峰位置没有变化，游离羟基数量增多，木质素骨架特 征苯环基本消失，部分纤维素I 转化成纤维素，结 晶度降低，且高比例木棉纤维纱线降低显著。 3 ) 分别用质量浓度为1 8 0 、2 2 0 、2 5 0s L 的N a O H 丝光处理后，随木棉纤维混纺比的提高，断裂强度增 加和断裂伸长率下降的幅度逐渐减小，纱线回潮率 提高显著。当N a O H 质量浓度达到2 8 0g L 时，高比 例木棉纤维断裂强度下降，木棉纤维表面具有较棉 纤维更加明显的凹凸不平的

41、斑痕和坑穴，说明浓碱 对木棉纤维作用剧烈，木棉纤维对碱的耐受性比棉 纤维差，若用碱对高比例木棉纤维纱线进行染整处 理，条件要比纯棉纱线温和。 4 ) 在同样条件下，木棉纤维混纺比愈高，碱丝光 后的混纺纱线上染率愈低，表观色泽愈浅，色差 较大。F Z X B 参考文献： B o y e rJ K a p o k ：an e wt e x t i l ef i b e r J S c i e n t i f i cA m e r i c a n S u p p l e m e n t ，1 9 1 6 ( 2 ) ：1 9 M U R D O C C OS 。K a p o kf i b e r

42、J I n d u s t r i a lT e x t i l e ，1 9 9 9 ， 1 3 1 2 ：2 3 2 6 P R O FA S c h e n n e kn a t u r a lf f l r sp r o d u c t i o na n di m p o r - t a n c e J I n t e r n a t i o n a lT e x t i l eB u l l e t i n ，2 0 0 2 ，4 8 ( 2 ) ：8 一1 7 F E N G E LD S t u d i e sO nk a p o k J H o l z f o r s e h

43、u n g ，1 9 8 6 ， 4 0 ( 6 ) ：3 2 5 3 3 0 孙景侠木棉棉混纺纱和织物性能的研究 D 上海： 东华大学，2 0 0 6 S U NJ i n g x i a S t u d yo nt h e p r o p e r t i e s o fk a p o k c o t t o n b l e n d e dy a r na n df a b r i c D S h a n g h a i ：D o n g h H aU n i v e r s i t y ， 2 0 0 6 L E O N A R DYM w a i k a m b o M A R T I

44、NPA n s e i l C h e m i c a l m o d i f i c a t i o no fh e m p ，s i s a l ，j u t e ，a n dk a p o kf i b e r sb y a l k a l i z a t i o n J J o u r n a lo fA p p l i e dP o l y m e rS c i e n c e ，2 0 0 2 ， 8 4 ( 1 2 ) ：2 2 2 2 2 2 3 4 S U N M O N U0K ，A b d u l l a h iD C h a r a c t e r i z a t i

45、o no ff b r e s f r o mt h ep l a n tc e i b ap e n t a n d r a J T e x tI n s t ，1 9 8 1 ，2 ：2 7 3 2 7 4 I S H R AS PM E L A N G O V A NG C h e m i c a lp r o c e s s i n go f k a p o kf i b e r J C o l o u r a g e ，1 9 9 4 ，4 1 ( 9 ) ：3 1 3 4 肖红，于伟东，施楣梧木棉纤维的基本结构和性 能 J 纺织学报，2 0 0 5 ，2 6 ( 4 ) ：4 6

46、X I A OH o n g ，Y UW e i d o n g ，S h iM e i w u S t r u c t u r e s a n d p e r f o r m a n c e so ft h ek a p o kf i b e r J J o u m a lo fT e x t i l e R e s e a r c h ，2 0 0 5 ，2 6 ( 4 ) ：4 6 D A N D ABMD P r o c e s s i b i l i t yo fn i g e r i a nk a p o kf i b r e J I n d i a nJ o u r n a lo

47、 fF i b r e T e x t i l eR e s e a r c h 。2 0 0 3 ，2 8 ： 1 4 7 1 4 9 赵孔卫，王府梅木棉与棉混纺转杯纱捻度及强伸性 能的测试分析 J 棉纺织技术，2 0 0 7 ( 3 ) ：2 6 2 9 Z H A OK o n g w e i ，W A N GF u m e i T e s ta n a l y s e so ft w i s ta n d e l o n g a t i o n s t r e n g t ho fj a v ak a p o kb l e n d e dr o t o ry a r n J C o t

48、 t o nT e x t i l eT e c h n o l o g y ，2 0 0 7 ( 3 ) ：2 6 2 9 L E W I NM e n a c h e m ，S E L L OS t e p h e nB 印染基本原理和 前处理 M 杨如馨，顾平，译北京，纺织工业出版 社1 9 8 9 L E W I NM e n a c h e m ，S E L L OS t e p h e nB B a s i cP r i n c i p l ea n d P r e t r e a t m e n to fD y e i n ga n dF i n i s h i n g MJ Y A N GR u x i n 。 G UP i n g ，T r a n s l a t i n g B e i j i n g ：T e x t i l eI n d u s t r yP u b l i s h i n g I ：I t I L ：S ，1 9 8 9 A L K AG o e l D y e i n gc e l l