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新型式纤维及大湿度模型纤维构架的抗蚀化工效探讨
2012-10-31 来源:中国聚合物网
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    纱线强力的测定纱线的强力在XL-1型纱线强力仪(上海利浦应用科学技术研究所)上进行测定。测定的条件:预加张力为0.5cN/tex,夹距为50cm,控制拉伸速度为50cm/min.每个试样测定5个数值,最后取平均值。所有的待测纱线,测定前均在(202),(652)%恒温恒湿条件下至少平衡24h.

    纤维断面的电镜观察在日本DXS-10A型扫描电子显微镜上进行纤维断面形态的观察。纤维试样首先进行镀金处理,然后进行形态的观察,并拍摄照片。X-射线衍射测定在XRDX-射线衍射仪(ThermoRAL)进行纤维试样的X-射线衍射分析。本文测试分析的为纤维粉末样。测定以前用哈氏切片仪制作纤维的粉末,纤维的长度不超过0.5mm.

    结果与讨论5%NaOH溶液处理纱线强度随处理时间的变化2.1耐碱性NaOH溶液处理后测得的纱线强力如所示。为了更好地比较纤维在NaOH溶液处理后机械性能的变化,用纱线的剩余强度来表征处理后纱线的强度,结果如图1所示。从可以看出,在5%NaOH溶液和不同的处理时间下,Lyocell纱线的剩余强度能够基本保持在100%,说明此时对Lyocell纱线的强度基本没有影响。而对于Modal和Richcel纱线,剩余强度将随着处理时间的增加逐步下降。处理45min时,Modal和Richcel纱线的剩余强度已分别下降到85.6%和82.1%.由于Modal和Richcel的干/湿强度基本可以与棉纤维相当,强度已经远远高于普通的粘胶纤维,因而5%NaOH溶液45min处理后Modal和Richcel纱线的强度还是相当高的。

    NaOH溶液处理纱线强度随处理时间的变化然而,从和的数据看,随着NaOH浓度的提高,处理后Modal和Richcel纱线的强度下降剧烈。在15%NaOH浓度下处理45min,Modal和Richcel纱线的强度损失已经超过50%.从剩余强度随处理时间下降的趋势看,在处理的初始阶段,强度的下降速度较快,随后下降的速度趋缓。30min后碱处理对强度影响已经不明显(或基本没有什么变化)。另外,从和还可以看出,在较高的NaOH浓度下处理,Lyocell纱线的强度也有一定程度的下降,说明高碱浓度对Lyocell纤维也是有一定的损伤的。但即使在15%的NaOH浓度下处理45min,Lyocell纱线1的强度仍然能够保持在80%以上,可以说耐碱性还是非常强的。

    15%NaOH处理纱线强度随处理时间的变化从以上的分析可以看出,这3种再生纤维素纤维在碱的作用下均有一定程度的损伤,但程度有很大的不同。Lyocell纤维是溶剂型纺丝制备的再生纤维素纤维,天然纤维素的分子结构保持得比较完整,而Model和Richel作为一种改良的粘胶纤维,在粘胶制备过程中天然纤维素分子的结构已经有了较大的改变(如分子量有了很大的降低等)。因而,Lyocell纤维有相对较好的耐碱性,而高湿模量纤维(Modal和Richcel)的耐碱性相对较差,这在实际生产中要引起注意。从总的趋势看,碱浓度的增加和处理时间的延长,均会使这几种再生纤维素纤维的强度损伤增加。就Modal和Richcel两种纤维的耐碱性比较看,Richcel的耐碱性要略好于Modal.

纤维的断面形态选用拉断的纤维,对纤维断口形态进行观察和分析,其断口截面形态。从可以看出,Richcel和Lyocell纤维为近似圆形面。而Modal纤维有锯齿结构。这和有关的文章报道是一致的。纤维素纤维横截面形态另外,对于Lyocell纤维,也可以看到轻微的皮层结构。由于观察的是纤维拉断的断口,纤维的断裂源也可以明显观察到。

    纤维的结晶度的变化取Richcel纤维、Model纤维、Lyocell纤维以及经过15%NaOH溶液15min处理后的纤维试样,进行X-射线衍射分析,其能谱图如所示。

    纤维素纤维X-射线衍射能谱图显示了Richcel纤维、Lyocell纤维、Model纤维及经碱处理后的纤维在X-射线衍射仪中随衍射角度从1050的相对强度值。由可知,经碱处理后,相应衍射角对应晶面的相对强度均有不同程度的下降,这说明NaOH处理后结晶度下降了。NaOH处理对Lyocell纤维的微细结构有影响已经有报道<1>,从本文的测定结果看,NaOH处理同样对Richcel和Modal的结晶区有影响,并使结晶度整体下降。

    结语:在NaOH的作用下,Lyocell和高湿模量再生纤维素纤维(Modal和Richcel)的强度均有所下降,但Lyo-cell纤维的耐碱性较好,而高湿模量纤维素纤维相对较差。高温模量纤维素纤维在15%NaOH溶液处理45min后,强度损失达50%以上,这在生产中应引起足够的重视。就Modal和Richcel两种纤维看,Richcel的耐碱性比Modal略好。碱处理后,3种纤维素纤维的结晶度均有所下降。

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(liu)
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