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维纶
维纶是聚乙烯醇缩醛纤维的商品名称,也叫维尼纶缩写,英文Vinylon或Vinalon 。 其性能接近棉花,有“合成棉花”之称,是现有合成纤维中吸湿性最大的品种 。 纯纺较少,多与其他纤维混纺或交织 。 维纶的发展 维纶在30年代由德国制成,但不耐热水,主要用于外科手术缝线 。
1939年研究成功热处理和缩醛化方法,才使其成为耐热水性良好的纤维 。 生产维纶的原料易得,制造成本低廉,纤维强度良好,除用于衣料外,还有多种工业用途 。 但因其生产工业流程较长,纤维综合性能不如涤纶、锦纶和腈纶,年产量较小,居合成纤维品种的第5位 。
维纶的生产
维纶的主要成分是聚乙烯醇,但乙烯醇不稳定,一般是以性能稳定的乙烯醇醋酸酯(即醋酸乙烯)为单体聚合,然后将生成的聚醋酸乙烯醇水解得到聚乙烯醇,纺丝后再用甲醛处理,在高分子链中引入六元环结构生成聚乙烯醇缩甲醛,增强其强度 。 才能得到耐热水的维纶 。 聚乙烯醇在分解之前,无明显的熔融状态,故采用溶液纺丝法,并且多采用用以水为溶剂的湿法纺丝,聚乙烯醇缩醛化纤维的制备过程包括纺丝液的制备,纺丝以及后整理 。
制备过程纺丝液的制备:将经过水洗精制过的聚乙烯醇溶解在80~90℃的热水中制成浓度为15%~16%的纺丝液 。
纺丝:纺丝液从喷丝孔压出后在凝固浴中凝固成纤维 。 凝固剂常用脱水能力较强的硫酸铵等电解质溶液 。 维纶的形态结构 纵向 平直,有1~2根沟槽, 截面 为腰子形,有明显的皮芯层结构 。
维纶的特点
1)吸湿性:较好(WK=5%),有良好的吸汗透湿性能 。
2)保暖性:比棉好 。 与羊毛差不多,易作冬衣穿 。
3)强度:耐磨性优于棉 。 但弹性较差 。
4)染色性:较差,只能染深色 。
5)耐酸碱性:化学稳定性好,在酸,碱,油等溶液中不发生质量变化 。
6)耐热水性不够好,弹性较差,染色性较差 。
鉴 别
不易点燃,近焰熔融收缩,燃烧时顶端有一点火焰,待纤维都融成胶状火焰变大,有浓黑烟,散发苦香气味,燃烧后剩下黑色小珠状颗粒,可用手指压碎 。 维纶的染色工艺 维纶难以染深色,且染品色泽较暗,易出现“白芯”现象 。 维纶纤维的大分子上存在亲水性基团羟基和疏水性基团缩醛基,所以对大多数染料都有不同程度的亲和力 。 若染色时能对染料进行筛选,并采取多种染料同浴一步法或二浴法染色,既可克服白芯现象,还能染得深浓色泽 。 以下就不同染料在维纶染色中的应用作简要介绍 。
① 选择分子结构中磺酸基少而氨基多的直接染料 。 因为前者的水溶性大,直接性小,而后者恰恰相反 。 实践证明,用直接染料染维纶,用量一般宜控制在1%(owf)左右,此时得色量较棉高 。
② 还原染料色牢度较高,用于染维纶宜选用靛系结构的产品,一定程度上比蒽醌结构的阴丹士林上染率更理想 。 其染色方法和染棉相似,但有几点需注意: 氢氧化钠用量要比染棉减少1/3;染色温度可适当偏高些,尤适宜采用甲法和特别法还原染色;要延长染色时间30~40 min,确保透染;染色后宜用1~2 g/L双氧水进行氧化,但染物上带碱性,如果双氧水用量过多,氧化反应剧烈,则会过度氧化,导致维纶纤维泛黄,甚至还会使维纶的大分子链断裂,纤维强力下降 。
③ 硫化及硫化还原染料染维纶弊多利少 。 首先,由于染色时需加入硫化钠,以致染浴碱性太强,若染色温度较高,会造成成品手感发硬,色泽偏红 。 若在染浴中加入2~3g/ L硫酸铵,则可缓和碱度,提高染着力,减少纤维损伤;添加非离子表面活性剂,如平平加O,还能防止色光偏红 。 其次,单用硫化染料不能染得深浓色泽 。 例如染黑色时,一定要拼混硫化还原黑CLN(应得元GLN),同时要减少1/2硫化钠,还要在染浴中补充氨水(碱剂)和还原剂(最好是二氧化硫脲) 。
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