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纺织品整理
纺织品整理
一、名词解释
1.★砂洗整理:
是通过化学和物理机械作用,使蚕丝织物表面产生一层均匀纤细绒毛的加工工艺。
2.★缩水率:
指经规定方法洗涤和干燥后,洗涤前后经向(或纬向)长度的变化与洗涤前长度之比的百分率。
(前-后/前)×100%。
3.★织缩:
指纱线长度(L1)与该长度纱线所织成的织物长度(L2)的相对比值。
(L1-L2/L2)×100%。
4.★水洗尺寸变化率:
指经规定方法洗涤和干燥后,洗涤后前经向(或纬向)长度的变化与洗涤前长度之比的百分率。
(后-前/前)×100%
5.★氯损:
N-羟甲基酰胺类整理剂整理的织物在洗涤过程中,如遇NaOCI或水中的有效氯,大部分整理剂都会产生吸氯现象。
吸氯后的整理织物经高温熨烫后便发生不同程度的脆损,称为氯损。
6.★吸氯泛黄:
含氮树脂整理的织物在水洗过程中,如遇NaOCI或水中的有效氯会发生吸氯和泛黄现象。
7.★限氧指数:
也称极限氧指数,是指在规定的试验条件下,使材料恰好能保持燃烧状态所需氮氧混合气体中氧的最低浓度。
用LOI表示:
LOI=[O2/(O2+N2)]×100%。
8.★释放甲醛:
经N-羟甲基化合物整理的织物,在一定湿度条件下,分解出来的甲醛。
9.★2.游离甲醛:
含氮树脂的初缩体整理浴中未与氨基结合的甲醛。
10.★闪点:
当物质加热分解所产生足够数量的可燃性气体与明火接触而刚好点燃时的温度。
11.★着火点:
如果达到闪光点时可燃性气体能不断地产生,则火燃温度会升高而持续燃烧使物质刚好能达到着火的温度。
12.★轧纹整理:
用刻有花纹的轧辊轧压织物,使织物表面产生凹凸花纹的效果。
有轧花和拷花两种类型。
13.★轧光整理:
一般分为普通轧光、摩擦轧光、叠层轧光等,都是通过机械压力、温度、湿度的作用,借助于纤维的可塑性,将织物表面压平、纱线压扁,以提高织物表面光泽及光滑平整度。
14.★卫生整理:
是通过化学键合、化学粘合、吸附、非极性范德华力结合等作用,使卫生整理剂固着在纤维或织物上,从而使织物获得所需要的抗菌防臭、抑菌、防霉等性能的加工过程。
15.炭化:
用化学方法从羊毛中除草去杂。
16.蒸呢:
平幅毛织物在一定温度、压力、张力条件下,经过一定时间的汽蒸定形,使织物呢面平整、光泽自然、尺寸稳定,同时身骨、弹性、手感都得到改善。
17.缩呢:
在水和表面活性剂的作用下,毛织物以极小的带液量经受反复挤压揉搓,使织物变得结构紧密,手感丰厚,尺寸缩小,表面浮现一层致密绒毛,形成毛织物特有的外观和风格。
18.煮呢:
毛织物在张力、压力作用下的湿热定型。
将呢坯以平幅状态浸入高温水浴,在一定的温度、压力、张力共同作用下,经过一定时间后冷却,其形态就被固定下来,并获得平整挺括的外观和丰满柔软的手感。
19.化学整理:
通过施加化学整理剂,使之与纤维发生化学或化学与物理的反应而赋予织物各种所需的功能。
20.物理整理:
又称机械整理,利用水、热等物理作用和挤压、拉伸等机械作用,改善织物外观和某些物理性能。
21.电光整理:
由表面刻有一定角度和密度斜纹线的硬质钢辊和另一根有弹性的软辊组成。
硬辊内部可以加热,在加热及一定含湿条件下轧压织物,在织物表面压出平行而整齐的斜纹钱,从而对入射光产生规则的反射,获得如丝绸般的高光泽表面。
22.硬挺整理:
即上浆整理,将能成膜的高分子物质粘附在织物表面,干燥后织物获得硬挺和光滑的手感。
23..定向摩擦效应:
当羊毛因受到外力作用而移动时,纤维向毛尖方向(逆鳞片方向)移动所受到的摩擦力(摩擦系数μa)远大于向毛根方向(顺鳞片方向)所受到的摩擦力(摩擦系数μw),这两种摩擦系数之差称为定向摩擦效应(D.F.E)。
D.F.E=μa-μw
24.防皱整理:
提高纤维素纤维织物从折皱中回复原状的能力,以模仿毛织物弹性为主要目的的整理。
25.免烫整理:
整理品既具有干防缩防皱性,又有良好的湿防缩防皱性。
26.耐久压烫整理:
使整理后的棉织物既有高水平的免烫整理,又可使成衣经压烫形成的折、裥、缝迹耐多次洗涤而不变形的整理。
27.撕破强度:
指织物的经纱或纬纱的切口处耐拉伸的能力,以拉开切口所需的力表示。
28.临界表面张力γc:
用外推法(cosθ=1)获得的其对应的液体的表面张力定义为该固体的临界表面张力γC。
29.拒水或拒油整理:
在织物表面施加一种具有特殊分子结构的整理剂,改变纤维表面层的组成,并以物理、化学、物理化学的方式与纤维结合,使织物不再被水或常用油类所润湿。
30.干燥定形:
在纤维纺丝成型、纺纱、织造和染整加工中,纤维受到外力拉伸,形成高度取向的分子构象,在纤维内产生内应力,而烘燥使得该伸长状态和应力被固定,使纤维处于一种“干燥定形”形变的状态。
31.易去污整理:
使纺织品具有易去污性能的整理。
。
32.阻燃整理:
纺织品经过某些化学品处理后,不同程度地降低了可燃性。
在燃烧过程中能显著延缓其燃烧速率,并在离开火源后能迅速自熄。
二填空
1.精纺毛织物染整工艺流程:
生坯修补→烧毛→洗呢→煮呢→脫水→染色→脫水→烘干→中间检查→熟坯修补→刷毛→
粗纺毛织物染整工艺流程:
生坯修补→洗呢→脫水→缩呢→复洗→脫水→染色→烘干→中间检查→熟坯修补→起毛→
2.精纺织物整理要求:
光洁整理。
粗纺织物整理要求:
绒面整理。
上机一等品率100%
3.碱性缩呢时pH值一般为9~9.5酸性缩呢时pH值一般为小于4
4.按照Oeka-TexStandard100标准规定,生态毛织物有机氯载体的含量必须低于[1.0mg/kg]
5.煮呢后冷却方式有突然冷却、逐步冷却、自然冷却三种;蒸呢一般用抽真空冷却
6.缩呢时轧余率100%~120%,则浴比为(1~1.2):
1
7.阻燃纤维包括不燃纤维、难燃纤维;非阻燃纤维包括可燃纤维和易燃纤维
8.毛织物防毡缩的方法主要有破坏鳞片层(如氯化法)和使聚合物沉积在纤维表面(树脂法)这两个方面,前者称为“减法”防毡缩处理,后者称为“加法”防毡缩处理,在生产中常采用两种方法组合的形式,例如氯化—树脂法
9.拉幅机将织物门幅缓缓拉至规定尺寸,拉幅宽度出机时比成品宽0-2cm
10.一般纬斜允许限度不超过6%(以织物幅宽计算),条格花纹不超过5%,高档产品纬斜<1%
11.柔软整理分为机械柔软整理和化学柔软整理。
机械柔软整理的方法主要有三种:
松弛织物结构,经多次屈曲和轧压降低织物的刚度,增加织物表面的丰满度和蓬松度
12.化学整理的方法有柔软剂、砂洗、生物酶处理等
13.缩水率(前-后/前)×100%、水洗尺寸变化率(后-前/前)×100%与织缩(L1-L2/L2)×100%计算
14.粘胶纤维吸湿溶胀现象大于棉纤维,因此,粘胶纤维织物的缩水率(水洗尺寸变化率)比棉织物大(小)
15.100m长纱织成布后长度为80m,织缩为25%
16.印染布定级以纬向密度、缩水率、断裂强度和染色牢度四项中最低一项等级定级
17.织物的防皱性能主要决定于纤维的性能,但也与纱线结构(捻度、细度)、织物结构(密度、厚度、紧度及交织状态)和树脂整理密切相关
18.一般来讲,在纤维和纱线相同的前提下,斜纹、平纹、缎纹组织结构织物,折皱回复性能最好(差)是斜纹>平纹>缎纹组织结构织物
19.GB18401规定整理织物游离和水解的甲醛,其中婴儿A不得检出0~20mg/kg(ppm)、直接接触皮肤B(内衣)<75mg/kg(ppm)、不直接接触皮肤C(中衣)<300mg/kg(ppm)、装饰材料材料C<300mg/kg(ppm)
20.AATCC中文含义是美国纺织化学家和染色家协会
21.液体在固体表面上前进时的接触角θA较后退接触角θR要大,两者的差值称为接触角滞后
22.含氟聚合物的拒油性随着氟碳链中碳原子数的增加而提高,碳原子数一般要在7以上
23.液滴在光滑表面上的接触角大于90°,则在其粗糙表面上的接触角将更大些
24.纤维的燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧(阴燃)。
有焰燃烧主要是纤维素热裂解时产生的可燃性气体或挥发性液体的燃烧,阴燃是固体残渣(主要是碳)的氧化
25.常用的卫生整理剂可以分为无机类、有机类、天然产物类三大类,因种类不同而各有利弊
26.卫生纺织品的制造按卫生整理剂的引人方法可分为两类,抗菌纤维和织物卫生整理。
27.防毡缩的方法:
氧化一树脂法、单独树脂法、生物酶羊毛防毡缩处理、等离子体羊毛防毡缩整理
29.织物的一般整理常规的物理机械整理和化学整理
30.在相同的温度和pH值条件下,交联剂的反应速率DMU>DMEU>DMPU>DMDHEU
三.判断(不考,简答)
1.煮呢后三种冷却方式效果是否相同
不相同
第一种突然冷却,煮后放空槽内热水,马上注入冷水冷却。
织物手感挺爽,适宜于薄型织物。
第二种逐步冷却,在煮槽中缓慢加入冷水或在加热管中通入冷水回流。
织物手感柔软丰满、弹性足,适宜于中厚织物。
第三种自然冷却,煮后放空槽内热水,出机后卷在轴上,在空气中自然冷却(8~12h),织物手感柔软丰满、弹性足,适宜于高档的中厚(花呢)织物。
2.煮呢时如发现掉色,是否可以通过降低pH值解决
可以
羊毛织物用酸性类染料染色,染料与纤维之间存在电荷作用力,降低煮呢液pH值,羊毛纤维表面带正电荷增大,与酸性类染料上负电荷之间作用力增大,染料不易从羊毛纤维上掉下进入煮呢液,防止掉色,但煮呢的定形效果有所下降。
一般加醋酸适当降低煮呢液pH值。
3.蒸呢与煮呢同为定形,两者是否可以替代
不可以
1.蒸呢属于干整理,使用蒸汽给予织物一定的回潮而不是浸湿织物;煮呢属于湿整理,将呢坯浸于高温水中。
2.蒸呢靠包布紧密缠绕赋予织物压力和张力;煮呢分别通过加压辊和张力架赋予织物压力和张力。
3.蒸呢一般安排在整理的最后阶段;煮呢安排在洗呢前后或染色前后进行。
4.蒸呢适用于精纺毛织物和粗纺毛织物;煮呢适用于精纺毛织物整理。
5.蒸呢一般用抽真空冷却;煮呢有突然冷却、逐步冷却,自然冷却三种方式。
4.织物缩水现象是可逆的
错误
在理想的织物模型中,若不考虑遍布于织物中的内应力、纱线间的交织阻力、纤维间的摩擦阻力,则由织缩增加而带来的缩水应具有“可逆性”,即经缓慢自由干燥后,其形态将回复原状。
但是事实上“织缩”增大过程具有不可逆性。
5.经防皱整理后,棉织物、粘胶纤维织物的断裂强度变化规律是一致的
错误
1.棉纤维经过防皱整理后,由于在纤维的基本结构单元及大分子间引入一定数量的共价键,与未整理过的纤维比较起来,各单元间的移动性受到限制,负担外力的情况更不均匀,必然引起强度的下降。
纤维的强度是织物的基础,从而织物的断裂强度也有下降。
2.粘胶纤维经防皱整理后,由于在分子间建立了共价交联,使大分子间的作用力得到加强,受外力作用时,粘胶大分子或基本结构单元间的滑动趋势降低,使纤维的强度提高。
防皱整理后,由于交联的存在,限制了粘胶纤维在湿态的溶胀,因此湿态强度也有提高,且较干强度提高明显。
6.经拒水拒油整理的纺织品在洗涤时,比未整理的纺织品,其净洗较容易
错误,不容易
经有机氟整理剂整理的棉织物,在大气中的临界表面张力远较低于未整理棉织物,所以有优良的拒水拒油性。
而在水中,未整理棉织物的临界表面张力仅为2.8mN/m,而经有机氟整理剂整理的棉织物在9mN/m左右,所以经拒水据油整理的纺织品较未整理的纺织品难洗净。
树脂防缩整理法对粘胶织物防缩整理效果明显。
答:
粘胶纤维与棉纤维不同,其强力低、无定形区含量较高,易于溶胀和变形,树脂整理后不仅提高了纤维的弹性,而且各向异性的溶胀性能也被抑制,能有效改善因“织缩”带来的缩水。
三.问答题。
1.简述洗呢的主要目的及其基本原理。
洗呢目的
(1)去除纤维上的油汗、呢坯上油污、尘埃、烧毛灰及其他污垢、杂质。
(2)去除纺纱时的和毛油剂,织造时经纱上的浆料(纯羊毛织物不上浆)、蜡,获得光洁的外观
(3)获得松软丰满的手感和毛织物固有弹性.
(4)提高织物的润湿性,为染色做好准备。
原理:
洗呢就是利用洗涤剂的乳化溶液对毛织物润湿渗透,再经一定的机械挤压作用,使羊毛脂等污垢脱离织物,并很好的分散到洗涤液中。
2.试述煮呢和蒸呢的目的及其原理
蒸呢:
(1)消除呢坯内部不平衡内应力,获得持久定形,以免在制作服装前后产生皱缩。
(2)获得挺括的外观和活络的手感,获得柔软而富有弹性的手感,突出羊毛的优良特性
(3)提高形态和尺寸稳定性,降低缩水率。
(4)消除由辊筒烘燥带来的“极光”,使织物光泽柔和.
煮呢:
1)降低呢坯内部的不平衡内应力,效果比较持久,减轻后期整理产生的皱缩。
2)使织物具有持久的平整与尺寸稳定性,突出其弹性,发挥羊毛的优良性能。
工艺方法
将呢坯以平幅状态浸入高温水浴,在一定的温度、张力、压力共同作用下,再经过一定时间冷却其形态就被固定下来,
3、原理
煮呢时,毛织物在一定的温度、湿度、张力、压力共同作用下,经过一定时间,羊毛蛋白分子中的二硫键、H—键、盐式键等逐渐被减弱、拆散,内应力减小,故呢坯不均匀收缩的缺陷也随之消除;羊毛蛋白分子在较长时间的湿热处理中,会在新的位置上建立起新的交键,并固定下来,产生定形效果。
3.试述缩呢的目的,分析缩呢的基本原理。
1、目的
1使粗纺呢绒质地紧密、厚度增加,弹性和保暖性提高,并获得柔软的手感。
2增加织物强度。
3缩呢产生的绒毛覆盖织物组织,掩盖织疵,改善织物外观。
4使织物达到设计的规格,如长度、幅宽。
2、原理
羊毛织物的缩呢性能,主要由于羊毛具有独特的鳞片结构,羊毛纤维的优良弹性和卷曲,对缩呢也有一定的贡献。
羊毛表面鳞片层根部被紧密覆盖,自由端指向毛尖。
当羊毛因受到外力作用而移动时,纤维向毛尖方向(逆鳞片方向)移动所受到的摩擦力μa远大于向毛根方向(顺鳞片方向)移动所受到的摩擦力μw,这两种摩擦系数之差,称为定向摩擦效应D.F.E。
缩呢过程中,水的存在和温度提高使羊毛鳞片尖端张开,同时织物受到外力挤压,呢坯中的羊毛纤维被迫发生移动,由于定向摩擦效应,毛纤维移动必然具有一定的方向性,即由毛尖端向根部顺鳞片方向移动;
当外力去除后,因相邻羊毛鳞片相互咬合锁住,羊毛纤维将停留在新的位置上,缓慢恢复其卷曲的形态,这种恢复运动,因为羊毛鳞片定向摩擦效应,仍然具有同样的方向性。
如此反复地受到外力作用,羊毛纤维尖端即相互缠结,使纤维发生毡缩,根部尖端则呈自由状态覆盖于织物表面,使呢面具有绒毛。
羊毛纤维优良的弹性有助于羊毛纤维通过定向摩擦效应发生缠结和毡缩。
此外羊毛纤维的卷曲程度高,促使羊毛受力后杂乱无章的蠕动,易使相邻的纤维因外力而移动时,相互穿扦结成网状,有利于缩呢。
★3、蒸呢与煮呢同为定形,两者有什么不同?
1.蒸呢属于干整理。
使用蒸汽给予织物一定的回潮而不是浸湿织物,煮呢属于浸整理,将呢坯于高温水中
2.蒸呢靠包布紧密缠绕赋予织物压力和张力。
煮呢分别通过加压辊和张力架赋予织物压力和张力。
3.蒸呢一般安排在整理的最后阶段,煮呢安排在洗呢前后或染色前后进行。
4.蒸呢适用于精纺毛织物和粗纺毛织物,煮呢适用于精纺毛织物整理。
5蒸呢一般用抽真空冷却,煮呢有实然冷却、逐步冷却,自然冷却三种方式,
4、定幅整理的目的是什么?
简述其加工设备和原理,并分述棉布、羊毛织物和涤棉混纺织物定幅整理的工艺参数和流程。
目的:
在纺纱和织造以及练漂、染色、印花等加工过程中,纤维和织物经常要受到各种外力的作用,特别是织物的经向在湿热状态下受到反复的拉伸和经过多次中间干燥的环节.迫使织物经向伸长而纬向收缩,尺寸形态不够稳定,并呈现出幅宽不匀、布边不齐、纬斜以及烘筒烘干后产生的“极光”和手感粗糙等缺点。
为了尽可能地纠正上述缺点,织物在完成练漂、染色、印花的基本加工工序后,一般都要进行定幅整理。
原理:
定幅整理是利用棉、粘胶纤维、蚕丝、羊毛等吸湿性较强的亲水性纤维,在潮湿状态下具有一定的可塑性以及利用合成纤维的热塑性,将其门幅缓缓拉宽至规定的尺寸,从而消除部分内应力,调整经纬纱在织物中的形态,使织物的门幅整齐划一,纬斜得到纠正;同时织物经烘干和冷却后获得较为稳定的尺寸(主要指纬向),以符合印染成品的规格要求。
加工设备:
有布铗链式、针板式、针板/布铗链式(针布两用式)。
棉布定幅整理的工艺参数和流程:
浸轧工作液→预烘(含湿率15%~20%)→定幅(比成品宽2cm)→热风烘房(90~110℃)→落布。
涤棉混纺定幅整理的工艺参数和流程:
浸轧工作液→预烘→整纬→定幅→(适当超喂,门幅比成品宽2cm)→热风烘房(170~190℃)→冷却落布。
羊毛织物定幅整理的工艺参数和流程与棉基本相同,如用针板式拉幅机,可适当超喂。
试从有机硅的分子结构的特点,分析有机硅柔软剂具有优良柔软性能的原因。
有机硅柔软剂具有:
较低的结晶熔点;低的玻璃转变温度;低粘度;粘度系数小(粘度随温度变化小);低表面张力(疏水性能);纤维有效的润滑性(低表面摩擦).特点
5、织物的缩水源于内应力和“织缩增加”,分析他们各自对缩水的贡献。
1.内应力松弛引起缩水:
在纤维的纺丝成型、纺纱、织造和染整加工过程中,纤维受到外力拉伸,形成高度取向的分子构象,在纤维内产生内应力,而烘燥作用使得该伸长状态和应力被固定,使纤维处于一种“干燥定形”形变的状态。
从热力学角度上说,这种取向状态为热力学不稳定状态。
当水润湿受过外力拉伸和干燥的织物时,水分子削弱了纤维大分子链段间的作用力,降低了大分子链段的回缩位垒,在内应力的作用下,纤维发生收缩。
纤维收缩必然引起纱线收缩,进而引起织物收缩。
2.“织缩增加”引起缩水:
当自然松弛状态的织物被水润湿后,纱线的润胀和收缩改变了原有的平衡状态。
从纱线的直径变化来说,如图所示,由于一个方向的纱线直径增大,迫使与之交织的另一方向的纱线调整位置,在没有外力作用的情况下,经纱不可能自动增加长度,也不可能通过解捻来增加长度,同时经纬纱之间由于交织阻力,也不能有较大的滑移运动;要保持润湿后经纱绕纬纱的行程LR不不变,经纱只能以增大屈曲波来适应纬纱直径的变化,也即使织缩增加。
如此,便使两纬纱间距离LS减小为LS′,纬纱更靠拢,间距缩小,宏观上导致了织物经向长度的缩短,这就是缩水。
★6.酰胺-甲醛类整理剂整理织物为什么会有甲醛释放?
释放甲醛来源:
1.酸催化N-羟甲基的分解
2.碱催化N-羟甲基的分解
3.酸催化酰胺一甲醛类整理剂与纤维素共价的分解
4.碱催化酰胺一甲醛类整理剂与纤维素共价的分解
1)酸催化N-羟甲基的分解
=N-CH2OH+HA(酸)≒=N+H-CH2OH+A-
=N+H-CH2OH≒=NH+C+H2OH
C+H2OH+A-≒HCHO+HA
2)碱催化N-羟甲基的分解
=N-CH2OH+B(碱)≒=NCH2O-+BH+
=NCH2O-≒=N-+HCHO
=N-+BH+≒=NH+B
3)酸催化酰胺-甲醛类整理剂与纤维素共价的分解
-CONR-CH2O-Cell+H+≒-CONR-CH2O+H–Cell
-CONR-CH2O+H–Cell≒-CONR-C+H2+Cell-OH
-CONR-C+H2+H2O≒-CONR-CH2O+H2
≒-CONR-CH2OH+H+
4)碱催化酰胺-甲醛类整理剂与纤维素共价的分解
-CONHCH2O-Cell+OH-≒-CON--CH2O-Cell+H2O
-CON--CH2O-Cell≒[-CON=CH2+O--Cell]
≒2H2O≒-CONH-CH2OH+HO-Cell+OH-
★7、如何降低酰胺一甲醛类整理荆整理织物的甲醛释放量?
为了降低甲醛的释放量,一般采用三种方法:
(1)选用醚化后N一羟甲基酰胺类整理剂。
醚化处理后,能显著降低树脂溶液中游离甲醛量,必然降低整理织物甲醛释放量;醚化树脂与纤维交联时,释放出醇类醚化剂,也能与甲醛发生反应,降低甲醛的释放量。
(2)在整理浴中添加甲醛捕捉剂,如乙烯脲、尿素等,乙烯脲与甲醛发生反应,生成EU-F树脂,能比较明显降低甲醛的释放量。
(3)对经DP整理的织物进行充分水洗。
水洗热水洗(60℃)复洗®水洗®柔软整理®烘干
去除未反应的树脂、游离F、催化剂、含有鱼腥味的副产品和部分表面树脂,改善手感和服用性能。
★8.拒水整理和防水整理区别。
答。
①拒水整理是利用具有低表面能的整理剂沉积于纤维表面,织物中纤维和纱线间仍保持着大量孔隙,使织物既具有良好的拒水性,又具有透气和透湿性,织物的手感和风格不受影响,只有在水压相当大的情况下织物才会发生透水现象。
②防水整理是在织物表面涂布一层不透气的连续薄膜,如橡胶等.填塞织物上的孔隙,借物理方法阻挡水的透过,即使在外界水压作用下也有高的抗水渗透能力,但往往不透气和不透湿,穿着也不舒适。
9.为什么亲水型含氟嵌段共聚物既有较好的防污性能又有较好的易去污性能?
亲水型含氟嵌段共聚物在空气中是疏油的,而在水中是亲水的。
这种双重功效是由于这种嵌段共聚物在空气中和在水中疏油性链段和亲水性链段排列的方向不同引起的。
在空气中,聚氧乙烯链段呈卷曲状态,拒油性含氟链段在纺织品表面定向密集排列,形成具有低表面能的表面而具有拒油性能。
在水中,聚氧乙烯链产生水合作用而伸展,在织物表面定向排列,通过界面张力变化赋予纤维表面亲水性,使纤维具有易去污和防止湿再沾污性能。
在烘干过程中,亲水性链段脱水,含氟链段重新占有其主要界面。
(氟碳疏水疏油链段)(聚氧乙烯链亲水性链段)
10.叙述纤维素纤维的燃烧及阻燃机理。
燃烧机理:
纤维的燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧(阴燃)。
有焰燃烧主要是纤维素热裂解时产生的可燃性气体或挥发性液体的燃烧。
阴燃是固体残渣(主要是碳)的氧化。
有焰燃烧所需温度比阴燃要低得多。
纤维素纤维的裂解反应分为两个方向:
一个方向是纤维素脱水炭化,生成水、二氧化碳和固体残渣;另一个方向是纤维素通过解聚生成不挥发的液体左旋葡萄糖,而后,左旋葡萄糖进一步裂解,生成低分子量的裂解产物,并形成二次焦炭。
在氧的存在下,左旋葡萄糖的裂解产物发生氧化,燃烧产生大量热,又引起更多纤维素发生裂解。
这两个反应相互竞争,始终存在于纤维素裂解的整个过程中。
纤维素纤维的热裂解可以分为三个阶段,即初始裂解阶段、主要裂解阶段和残渣裂解阶段。
温度低于370℃的裂解属于初始裂解阶段;温度在370~431℃的裂解属于主要裂解阶段;温度高于430℃时纤维素纤维的裂解属于残渣裂解阶段。
主要裂解阶段失重速率很快,失重量很大。
裂解的大部分产物是在这一阶段产生的,左旋葡萄糖是主要的中间裂解,再由它分解成各种可燃性气体产物。
主要裂解阶段发生在纤维的结晶区。
棉纤维的可能裂解产物有43种,大部分为醇、醛、酮、呋喃、苯环、酯、醚类易燃性物质。
阻燃机理:
对于纤维素纤维织物来说,所用的阻燃剂大多是含磷化合物,当受热时纤维素首先分解释出磷酸,受强热时磷酸聚合成聚磷酸,它们都是脱水催化剂,阻止左旋葡萄糖的生成,使纤维素脱去水留下焦炭。
磷酸和聚磷酸也可使纤维素磷酰化,特别是在有含氮物质存在的情况下更易进行。
纤维素磷酰化后,使吡喃环易破裂,进行脱水反应。
形成的焦炭层物理上起着隔绝内部聚合物与氧的接触,使燃烧窒息,同时焦炭层导热性差,使聚合物与外界热源隔绝,减缓热分解反应。
脱出来的水分能吸收大量潜热,使温度降低。
这是磷化物的凝聚相的阻燃机理。
磷化物在气相也有阻燃作用。
阻燃纤维素裂解后的产物中有PO•自由基,同时火焰中氢原子浓度大大降低,表明PO•捕获H•。
与普通棉纤维对比,阻燃棉纤维的裂解产物大大减少,只有28种裂解产物,显然,阻燃剂对可燃性裂解产物有抑制作用。
11.纺织品的表面粗糙度和毛细管间隙大小对织物的拒水拒油性能有何影响?
表面的粗糙度可用液滴在固体表面上的真实或实际接触面积(A0)与表观或投影接触面积(Ar)之比来表示,即r=A0/Ar=cosθ′/cosθ>1(θ′为实测接触角)
粗糙表
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