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超细纤维织物吸水和吸油特性探究
时间: 2019-10-22点击量:
超细纤维是近几年来发展迅速的差别化纤维之一, 是新一代的合成纤维,其起源应追溯到双组分复合纤维。从1960年左右日本钟纺公司试制成功具有“皮芯型”、“并列型” 的复合纤维开始,到1988年后,欧盟、美国、韩国、我国相继生产销售细特和超细特纤维及产品。超细纤维,这种高技术、高附加值的产品,已在全球掀起了一股热潮。
 
所谓超细纤维是指单丝细度小于0.44 dtex(相当于1 g重量的纤维长度可达22.5 km长) 的化学纤维。超细纤维通常以热塑性高聚物(常用的有聚酯、聚酰胺、聚丙烯等)为原料,制法主要有复合纺丝法(海岛型和剥离性)和熔喷法。可制得0.00011 dtex的超细纤维,而采用常规的纺丝法只能制得0.33 dtex左右的超细纤维[1]。
 
由于超细纤维的单纤度低,直径小,比表面积大,所以超细纤维具有柔软、可绕性好、滑爽、易弯曲;纤维束有各种微细组织;纤维束内单纤维根数多;单位质量的表面积大,在纤维横断面上光泽、颜色变化的曲率半径小;纤维长径比高等特点。同时其织物具有优良的性能。如手感柔腻,柔韧性好,光泽柔和,保暖性好,较高的清洁能力,以及高吸水性和高吸油性等[2]。本文就经开纤处理后的涤锦复合丝织物的吸水吸油性进行研究。
 
针织结构的超细纤维洁净布在近几年来发展迅速。纬编结构柔软、细腻,弹性好;经编结构具有生产效率高、尺寸稳定、脱散性小的特点,所以,市场上出现了越来越多的针织结构洁净布[3]。
 
1 实验部分
1.1 实验材料
本实验所用涤锦复合丝的规格为176 dtex/72×16f,实验用织物为1+1双罗纹织物。织物组织规格见表1。
 
1.2 实验方法
将布剪成长20 cm,宽2 cm的布条,所用测试仪器为YG(B)871型毛细管效应测定仪,将布条的上端用夹子夹住,布条下端浸入水中同样长度,测试30 min内其芯吸高度,每10 min计一次数。测试织物在石蜡油的芯吸高度时,将石蜡油加入烧杯中,同样将布条上端夹住,底端浸入石蜡油中,测试其芯吸高度。织物纵向和横向的芯吸高度都要进行测试。
 
2 结果与分析
2.1 结果(见图1 图2)
2.2 结果分析
织物作为纤维集合体,其浸润性在理论上应取决于单纤维的浸润性和纤维集合体的结构尺寸。通常在单纤维状态下的平衡态浸润,在纤维集合体状态下就会发生变化,产生毛细吸水现象,或称芯吸。芯吸作用除了单纤维的浸润作用外,还有空隙形状因子的影响。典型的毛细管压力p方程为:
 
从图1和图2可以看出,涤锦在水中和在石蜡油中的芯吸高度都较高。因为经过碱处理后,再加上机械外力的作用,使得涤纶同涤锦剥离开,不但得到纤度更低的超细纤维,纤维之间相互分隔开,纤维的纤度愈细,值越小,p越大,所以毛细效应愈好,芯吸高度值越大。并且涤锦丝呈米字型,每根纤维表面的凹槽,增加了纤维间的空隙,也会增强织物的毛细效应。而碱液作用于涤纶丝,使得涤纶纤维表层大分子的断裂及由此带来纤维失重,纤维表面粗糙度的增加,纤维表面亲水基团的出现,从而产生微坑及降低结晶度形成孔隙,改变了涤纶的表面形态和内部结构,所以不但改善涤纶亲水性,还增强了其毛细效应。
织物纵向的芯吸高度比在横向上的芯吸高度大,原因可能是是横向结构垂直放置时,将织物拉开,使纤维间隙增大,由公式1可知,越大,p越小,芯吸压力下降,毛细浸润作用减弱,所以其芯吸高度要低。
 
3 结论
3.1 超细纤维纤度低,比表面积大,纤维与纤维之间的缝隙较多,易形成数量更多、尺寸更小的毛细孔洞,不仅提高了材料的吸湿性,而且可大大提高毛细芯吸能力,可以吸收和储存更多的液体(水或油污)。
3.2 可以利用超细纤维开发高吸水毛巾、高吸水笔芯和吸油布等高吸附产品[5]。而且吸附的大量水分只是保存在空隙中,容易清洗再利用,所以超细纤维织物将会越来越广泛地应用到日常生活及工业生产中。

 
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