CN105821646A - 一种电晕处理提高木棉纤维吸湿性能的方法 - Google Patents

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俞俭
宋晓蕾
韦肖
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Abstract

本发明涉及一种电晕处理技术对木棉纤维表面进行改性提高其吸湿性能的一种新型方法，首先将木棉纤维经过过氧化氢6～10g/L，四乙酰乙二胺（TAED）4～8g/L前处理去除木棉纤维表面的蜡质和杂质使其达到一定的白度，将前处理过的木棉纤维经过精梳后放置于电晕放电仪上对木棉纤维进行放电，处理电压为 6～12kV；处理时间对应每组电压为5～20s/3cm；处理温度分别为30℃～110℃。本发明创造性的将电晕处理过的木棉纤维表面引入羟基、羧基、环氧基、过氧化物等活性基团，有效地改善材料表面的吸湿、染色、粘合等性能。

Description

一种电晕处理提高木棉纤维吸湿性能的方法
技术领域
本发明涉及一种电晕处理技术对木棉纤维表面改性处理而提高其吸湿性的的一项新技术。
背景技术
木棉纤维是天然生态纤维中最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质。它的细度仅有棉纤维的1/2，中空率却达到80%以上，是一般棉纤维的2-3倍。
木棉纤维具有抗菌、光洁、防霉、防蛀、轻柔、不透水、不易缠结、不导热，生态、保暖、吸湿性强等特点。但木棉纤维可纺性差，一般难以纯纺，而且吸湿性差导致其上染性也差，可用于染色的色素品种少等。
木棉织物因其生态、保暖轻柔等受到人们的青睐，但在目前的染整加工中，木棉织物往往要经过精炼、漂白、改性染色等大量工序，不仅消耗大量水资源，且所使用化学药品对环境造成严重污染，同时木棉织物本身的性能也会遭受到很大破坏。
电晕处理法处理材料速度快、时间短、范围广,且操作简单、易于控制,无废液排放。
通过电晕处理改进棉、涤纶的粘合性能、表面性能和接枝等已有报道，但通过电晕处理对木棉织物进行处理还少有报道。本发明通过不同时间、不同电压和不同温度处理木棉织物，使其表面的结构和化学组成发生改变，之后研究观察木棉织物表面性能的变化。
电晕处理技术是对木棉表面进行改性处理的一项新技术，经电晕处理的木棉表面有刻蚀作用,增加了比表面积,同时将引入羟基、羧基、环氧基、过氧化物等大量亲水性基团，这将有效地改善木棉，木棉表面的润湿、粘合等性能。
电晕处理过程中,高能粒子组成的电晕轰击木棉纤维表面后,引起纤维表面高分子键的断裂,纤维表面产生许多不饱和中心和自由基,这些自由基与空气接触后,在纤维表面形成羟基及羰基等极性基团,使木棉纤维表面活化。
电晕处理后的木棉纺织品吸湿性和染色性变好，可提高产品档次及附加值。而且，电晕处理仅涉及纤维材料的表面，不会影响纤维材料的整体性能。因此，电晕处理技术是一种快速、简便、节水、节能、无公害的处理工艺。
发明内容
本发明的目的就是为了针对木棉纤维现有的缺陷和上述加工技术的不足而提供一种可提高木棉纤维吸湿性能的方法，从而改善木棉纤维的染色性能而用电晕处理提高木棉纤维吸湿性的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电晕处理技术对木棉纤维表面进行改性提高其吸湿性能的一种新型方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：
(1)前处理：将木棉纤维经过双氧水/TAED、氢氧化钠、碳酸钠，在一定温度下漂白处理、水洗并晾干后精梳；
(2)电晕处理：将精梳后的木棉纤维平整放置于电晕放电仪上，处理电压为6～12kV；处理时间对应每组电压为5～20s/3cm；处理温度分别为30～110℃；
所述步骤(1)中的前处理采用双氧水/TAED漂白处理，其中TAED浓度为2～10g/L，双氧水浓度4～12g/L，碱助剂为氢氧化钠浓度0～3g/L或者碳酸钠浓度0～3g/L。
作为优选的实施方式，TAED采用浓度为4～8g/L，双氧水采用浓度为6～10g/L。
作为优选的实施方式，漂白过程中的碱助剂选用氢氧化钠，漂白温度选用80℃左右。
作为优选的实施方式，电晕处理过程中选用电晕电压为8～10kV，时间为30～45s。
作为优选的实施方式，电晕处理过程中处理时间对应每组电压为14～18s/3cm，处理温度为60～80℃。
与现有应用于木棉纤维吸湿性能改善的技术对比，本发明创造性的将电晕处理技术应用于木棉纤维的处理上，使纤维表面产生极性基团，并对纤维进行刻蚀作用，使纤维表面粗糙，增大纤维和水分子的接触面积，从而可很大程度上提高木棉纤维的吸湿性，从而改善木棉纤维的染色性能。而且电晕处理纤维速度快、时间短,且操作简单、易于控制,无废液排放，保护环境。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
木棉纤维前处理：双氧水8g/L，TAED4g/L、碳酸钠2g/L，处理温度80℃。
电晕处理：电晕处理电压为8kV，时间为30s，处理时间对应每组电压为14s/3cm，处理温度为60℃。
具体操作：将木棉纤维浸入前处理液中，在80℃下处理60min，之后取出，水洗后烘干。然后将前处理后的木棉纤维置于A201精梳机上精梳1道。将精梳后的木棉纤维放置于电晕放电仪上，按照上述电晕处理条件进行处理。
实施例2
木棉纤维前处理：前处理条件同实施例1。
电晕处理：电晕处理电压为10kV，时间为40s，处理时间对应每组电压为16s/3cm，处理温度为80℃。
具体操作：将木棉纤维浸入前处理液中，在80℃下处理60min，之后取出，水洗后烘干。然后将前处理后的木棉纤维置于A201精梳机上精梳1道。将精梳后的木棉纤维放置于电晕放电仪上，按照上述电晕处理条件进行处理。
实施例3
木棉纤维前处理：双氧水10g/L，TAED6g/L、氢氧化钠2g/L，处理温度80℃。
电晕处理：电晕处理电压为8kV，时间为30s，处理时间对应每组电压为14s/3cm，处理温度为60℃。
具体操作：将木棉纤维浸入前处理液中，在90℃下处理60min，之后取出，水洗后烘干。然后将前处理后的木棉纤维置于A201精梳机上精梳2道。将精梳后的木棉纤维放置于电晕放电仪上，按照上述电晕处理条件进行处理。
实施例4
木棉纤维前处理：前处理条件同实施例3。
电晕处理：电晕处理电压为10kV，时间为40s，处理时间对应每组电压为16s/3cm，处理温度为80℃。
具体操作：将木棉纤维浸入前处理液中，在90℃下处理60min，之后取出，水洗后烘干。然后将前处理后的木棉纤维置于A201精梳机上精梳2道。将精梳后的木棉纤维放置于电晕放电仪上，按照上述电晕处理条件进行处理。
通过以上实例对处理后的纤维进行吸湿性和染色性对比，发现经过处理后的木棉纤维吸湿性和染色性都有极大提高。

Claims (3)

1.一种电晕处理技术对木棉纤维表面进行改性提高其吸湿性能的一种新型方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：(一)前处理：将木棉纤维经过双氧水/TAED、氢氧化钠、碳酸钠，一定温度下漂白处理、水洗并晾干后精梳；(二)、电晕处理：将精梳后的木棉纤维平整放置于电晕放电仪上，处理电压为6～12kV；处理时间对应每组电压为5～20s/3cm；处理温度分别为30～110℃。
2.根据权利要求书1所述的一种电晕处理技术对木棉纤维表面进行改性提高其吸湿性能的一种新型方法，其特征在于双氧水/TAED漂白处理中TAED为2～10g/L，双氧水为4～12g/L，碱助剂为氢氧化钠或者碳酸钠,漂白温度选用80℃左右。
3.根据权利要求书1所述的一种电晕处理技术对木棉纤维表面进行改性提高其吸湿性能的一种新型方法，其特征在于电晕处理电压为8～10kV，时间为30～45s,处理时间对应每组电压为14～18s/3cm,处理温度为60～80℃。
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