影响涤纶碱减量处理的因素分析

涤纶碱减量处理及其性能分析
顾青
【期刊名称】《纺织标准与质量》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】为了探讨涤纶丝碱减量的工艺和碱减量对涤纶丝微观结构的影响,利用NaOH对涤纶丝进行碱减量处理,探究其处理前后的性能和微观结构的变化。

选择在浴比为1∶20、温度为130℃、时间为40 min条件下,利用不同用量的NaOH 和不同用量的促进剂1227处理涤纶丝,结合减量率和强力确定了碱减量的处理工艺;采用电子扫描电镜、傅立叶红外光谱仪及X-射线衍射仪对碱减量处理前后的涤纶丝进行微观结构分析。

该试验结果表明,当在浴比为1∶20、温度为130℃、时间为40 min和NaOH用量为6 g/L时,促进剂1227用量为1 g/L时的涤纶丝减量率为20.87%,强力为750 cN;减量后涤纶表面虽发生刻蚀,但分子结构没有发生变化,结晶度稍有提高。

该试验表明,在上述特定条件下不会引起涤纶丝碱减量化学结构的变化。

【总页数】5页(P42-46)
【作者】顾青
【作者单位】上海勘测设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS151.9;TS157
【相关文献】
1.烷基咪唑类双子型离子液体对涤纶织物的碱减量处理
2.涤纶碱减量和染色—浴处理工艺研究
3.仿真丝改性涤纶研究——Ⅲ.改性涤纶碱减量处理及仿真丝效果研究
4.碱减量-氟硅烷处理涤纶织物的拒水拒油性
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一、实验目的1. 了解涤纶碱减量处理的原理和工艺流程；2. 掌握碱减量处理对涤纶织物性能的影响；3. 通过实验验证不同工艺参数对涤纶碱减量处理效果的影响。

二、实验原理涤纶碱减量处理是指在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的过程。

在处理过程中，涤纶纤维表面聚酯分子链的酯键水解断裂，形成不同聚合度的水解产物，最终形成水溶性的对苯二甲酸钠和乙二醇。

碱减量处理可以使涤纶织物表面粗糙化、凹凸不平，消除涤纶丝织物的极光，提高织物的柔软度、光泽柔和度，改善吸湿排汗性，具有类似真丝的风格。

三、实验材料1. 涤纶织物：白色、经纬密度为12060；2. 氢氧化钠：分析纯；3. 碳酸钠：分析纯；4. 烧碱溶液：浓度分别为2%、4%、6%、8%、10%；5. 实验仪器：电热恒温水浴锅、电子天平、高温烘箱、强力仪、透气仪、吸湿排汗测试仪等。

四、实验方法1. 将涤纶织物剪成规定尺寸的样品，分别称重；2. 按照不同浓度制备烧碱溶液，放入恒温水浴锅中预热；3. 将样品放入烧碱溶液中，在一定温度下处理一定时间；4. 处理完成后，将样品取出，用去离子水冲洗干净，晾干；5. 对处理后的样品进行性能测试，包括强力、透气性、吸湿排汗性等；6. 比较不同工艺参数对涤纶碱减量处理效果的影响。

五、实验结果与分析1. 不同烧碱浓度对涤纶碱减量处理效果的影响实验结果表明，随着烧碱浓度的增加，涤纶织物的强力逐渐下降，透气性、吸湿排汗性逐渐提高。

当烧碱浓度为8%时，涤纶织物的强力下降至原样的50%，透气性提高至原样的150%，吸湿排汗性提高至原样的120%。

2. 不同处理时间对涤纶碱减量处理效果的影响实验结果表明，随着处理时间的延长，涤纶织物的强力逐渐下降，透气性、吸湿排汗性逐渐提高。

当处理时间为60分钟时，涤纶织物的强力下降至原样的40%，透气性提高至原样的200%，吸湿排汗性提高至原样的180%。

3. 不同处理温度对涤纶碱减量处理效果的影响实验结果表明，随着处理温度的升高，涤纶织物的强力逐渐下降，透气性、吸湿排汗性逐渐提高。

涤纶织物碱减量工艺碱减量处理是在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的过程涤纶表面被碱刻蚀后，其质量减轻，纤维直径变细，表面形成凹坑，纤维的简切刚度下降，消除了涤纶丝的极光，并增加了织物交织点的空隙，使织物手感柔软、光泽柔和，改善吸湿排汗性，具有蚕丝一般风格，故又称仿真丝绸处理1.碱减量加工原理聚酯高分子物与氢氧化钠间的多相水解反应聚酯纤维在氢氧化钠水溶液中，纤维表面聚酯分子链的酯键水解断裂，并不断形成不同聚合度的水解产物，最终形成水溶性的对苯二甲酸钠和乙二醇碱起双重作用：（1）对水解起催化作用；（2）中和水解生成的羧酸2.涤纶碱减量处理后纤维结构的变化水解反应是从非晶区表面大分子链端酯键开始发生的，从纤维表面开始，然后逐渐向里层发展，使纤维表面产生凹凸不平坑穴的挖蚀现象。

对光产生漫反射，织物光泽变得柔和在纱线交叉处吸碱液比较多，导致该处被碱腐蚀严重，使织物的交织阻力下降，组织结构变得松弛，织物刚性变小，产生真丝特有的悬垂感。

3.影响因素处理程度一般用减量率表示碱剂种类和浓度有机碱对酯键水解能力小于无机碱，对纤维强度的破坏却很大无机碱：KOH>NaOH>碳酸钠浓度增大，减量率提高纤维比表面积大，减量率越大（2）碱减量促进剂常采用阳离子表面活性剂，可促进碱对涤纶的反应。

促使溶液中OH-转移并富集在纤维表面（3）处理温度的影响温度低于玻璃化温度，反应只能在纤维的最外面当温度高于玻璃化温度后，反应可发生在一定深度的区域随着温度提高，不仅使速率加快，水解反应剧烈，耗碱量相对较高（4）处理时间的影响应在保证一定生产效率的前提下，采用较低温度、较浓碱液和较长时间进行减量处理（5）浴比浴比小，容易产生减量不匀（6）纤维形态及结构的影响氢氧化钠溶液难以渗透到纤维内部，反应主要集中在纤维表面纤维越细，比表面积越大，反应越快有光、圆断面比消光、多叶形等异形纤维断面的纤维更耐碱的作用新合纤比常规纤维快得多，但反应均匀性较差4.碱减量对涤纶性能的影响(1) 织物力学性能强力下降基本与减量率呈线性关系织物的蓬松性、爽挺性、悬垂性、丰满度、柔软度和粗糙度均有增加，尤其是柔软度（2）织物空隙率空隙率提高，改善织物的透气性、吸湿性、手感和光泽（3）纤维染色性能纤维表面形成凹坑，与染液接触面积增加，上染率提高，但视感颜色可能会变浅。

涤纶碱减量原理
传统的涤纶碱包括纯碱和氢氧化钠二种碱法。

纯碱法的基本原理是，
碳酸二甲酯与氢氧化钠在高温下发生反应，生成涤纶碱和甲酸钠。

氢氧化
钠是碳酸二甲酯氢化的促进剂，它能够增加碱的碱度，促进反应的进行。

而氢氧化钠法则是利用氢氧化钠直接与碳酸二甲酯反应生成涤纶碱，但其
反应速度较慢，需要较高的温度和时间。

然而，传统的涤纶碱工艺存在着一些问题。

首先，传统碱法中采用的
氢氧化钠或纯碱用量较大，造成了资源消耗的浪费。

其次，氢氧化钠的使
用会产生大量的废水和废碱，对环境造成污染。

再次，氢氧化钠使用过程
中还存在一定的安全隐患。

为了解决这些问题，涤纶碱减量技术应运而生。

涤纶碱减量技术主要
包括以下几个方面：
1.优化工艺参数。

通过对碱化反应的温度、时间、物料的质量比等参
数进行优化，降低碱的用量，提高碱的利用率。

2.改进工艺流程。

通过改变碱的添加方式和添加时机，减少碱的残留
和损失，提高碱的利用率。

3.采用新技术。

如采用催化剂、增效剂等新技术，可以在较低温度下
实现碱的充分反应，减少碱的用量。

4.回收利用废碱。

通过废碱的回收和再利用，减少废碱对环境的污染，实现资源的循环利用。

总之，涤纶碱减量技术是一种以减少碱用量、提高碱利用率为核心的
技术方法。

它不仅可以解决传统涤纶碱工艺存在的问题，还可以降低企业
生产成本，提高产品的降解率和回收利用率，对于可持续发展具有重要意义。

涤纶碱减量和染色—浴处理工艺研究曹机良;孟春丽;陈云博【摘要】采用3只耐碱分散染料在高温条件下对涤纶进行碱减量和染色一浴处理,处理浴由分散染料和氢氧化钠组成,研究氢氧化钠和染料质量浓度及温度和时间等工艺因素对涤纶减量率、K/S值和色光的影响,测试涤纶的强力损失和色牢度,并用扫描电子显微镜(SEM)观察染色品表面形态结构.研究结果表明:涤纶的减量率随氢氧化钠质量浓度及温度和时间的增加而提高,分散橙HA耐碱性稍差,分散红HA-3B 和分散蓝HA具有较强的耐碱性;涤纶在由分散染料和氢氧化钠组成的处理浴中进行染色和碱减量一浴加工的最佳工艺为氢氧化钠5 g/L,130℃保温60 min,碱减量处理后织物的减量率约为17.48％,强力损失约为22.07％,处理后涤纶纤维表面被“剥蚀”.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2016(053)002【总页数】7页(P19-25)【关键词】涤纶;染色;碱减量;减量率;一浴【作者】曹机良;孟春丽;陈云博【作者单位】河南工程学院材料与化学工程学院,郑州450007;河南工程学院材料与化学工程学院,郑州450007;河南工程学院材料与化学工程学院,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TS195.2为解决涤纶亲水性、手感等方面的缺陷，常对其进行仿真丝处理，处理后的织物可获得真丝般手感，亲水性也得到一定的提高[1-2]。

大多数涤纶的染色在仿真丝整理后进行，分散染料是其常用染料，染色后织物可获得优良的色泽和满意的牢度[3-4]。

传统的涤纶染色和仿真丝处理一般分两步进行：首先在烧碱和阳离子表面活性剂溶液中对涤纶进行仿真丝处理，然后用分散染料对涤纶进行染色[5]。

两步加工能保证涤纶仿真丝和染色产品的质量，但其工艺流程复杂，能源和化学品消耗大，不符合当前节能减排的发展趋势[6-7]。

因此，如何缩短涤纶仿真丝和染色工艺流程成为当前研究的方向之一。

仿真丝处理需要在碱性条件下进行，故涤纶仿真丝和染色一浴加工的实现需要采用耐碱分散染料。

涤纶的碱减量原理及应用1. 碱减量原理涤纶是一种合成纤维，主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成。

在制造过程中，涤纶需要处理多次，其中一次是进行碱减量。

碱减量是指在纺纱或化学处理过程中，使用碱性物质将涤纶纤维表面的多余或有害物质去除。

碱减量处理可以有效改善涤纶纤维的性能，提高其质量和适用性。

碱减量处理涉及使用碱性媒介，如氢氧化钠（NaOH）或碳酸氢钠（NaHCO3），与涤纶纤维表面进行反应。

在这个过程中，碱性物质与纤维表面的有害物质发生化学反应，从而将其去除。

常见的有害物质包括油脂、杂质和颜料等。

2. 碱减量的应用碱减量处理是涤纶生产过程中不可或缺的步骤，其应用广泛。

下面是碱减量在涤纶生产中的几个常见应用：2.1 纤维预处理在纤维预处理中，碱减量处理被用于去除涤纶纤维表面的杂质和油脂。

这些杂质和油脂可能会影响涤纶纤维的染色和手感。

通过进行碱减量处理，可以使涤纶纤维表面干净，提高染色效果和手感质量。

2.2 染色前处理在染色前处理中，碱减量可以帮助提高染色效果。

染色前，纤维通常需要进行碱减量处理，以去除表面的杂质和颜料等。

这样可以使纤维表面更加干净，染料更容易进入纤维内部，从而提高染色效果。

2.3 纤维整理在纤维整理中，碱减量处理可以用于改善涤纶纤维的表面特性。

通过去除纤维表面的有害物质，如颜料、油脂和杂质等，可以使纤维表面更加光滑和均匀。

这样可以提高纤维的透气性和手感，同时还可以减少纤维表面的起毛和起球现象。

2.4 纺纱前处理在纺纱前处理中，碱减量也是一项重要的步骤。

通过去除纤维表面的杂质和油脂，可以提高纺纱的质量和效率。

碱减量可以减少因纤维表面污染物造成的纺纱问题，如纤维的断裂和细度不均等。

3. 总结涤纶的碱减量原理及应用是涤纶生产过程中不可或缺的步骤。

通过使用碱性物质进行处理，可以去除涤纶纤维表面的有害物质，提高纤维的质量和适用性。

碱减量处理在纤维预处理、染色前处理、纤维整理和纺纱前处理等方面都有广泛应用。