紫外線技術(shù)在紡織印染行業(yè)中的應(yīng)用
紫外線技術(shù)早應(yīng)用于醫(yī)療臨床、誘變育種、生物研究和微電子制造的光刻工藝及殺菌消毒等領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代后期,紫外線照射技術(shù)在紡織印染行業(yè)中的研究與應(yīng)用開始引起人們的重視并得以應(yīng)用?。本文主要對紫外線處理膠輥、利用其熒光效應(yīng)鑒別纖維織物或服裝的纖維種類、纖維表面改性和固化處理幾個方面作簡要介紹。膠輥是紡紗工藝過程中的主要牽伸部件,其性能直接影響成紗質(zhì)量。國內(nèi)外丁腈膠輥表面處理一般都是二次酸處理。但酸處理的丁腈膠輥使用壽命不長,且隨著使用時間的延長會使成紗條干逐漸惡化陀。早在20世紀(jì)70年代,國外就開發(fā)了用紫外線照射膠輥表面處理技術(shù),國內(nèi)許多單位也先后進(jìn)行了實驗,結(jié)果顯示經(jīng)紫外線照射后膠輥的彈性增加,表面更加光滑,同時抗繞花性得到改善。
紫外線照射膠輥的作用機理為:丁腈橡膠由丁二烯和丙烯腈共聚而成,在其大分子中只有雙鍵和強極性的一CN,其鍵能小于2.7 x 105 J/tool,容易被光能激發(fā)催化發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在波長為200—450 nm紫外線照射下,丁腈橡膠產(chǎn)生催化化學(xué)反應(yīng),化學(xué)鍵斷開,從而使膠輥表面的橡膠分子重新分解交聯(lián),產(chǎn)生新的化合物,這種新的化合物一般被認(rèn)為是原丁腈橡膠的同分異構(gòu)體。也就是說,紫外線照射可以改變橡膠分子的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和分子的排列順序,增加大分子鏈的內(nèi)能,從而膠輥彈性增加;另外橡膠大分子吸收光量子能量后運動加劇,分子間距離縮短,分子顆粒度變小,表現(xiàn)為膠輥表面手感光滑;同時膠輥中的極性基團(tuán)和電解質(zhì)配合劑分子更為靠近,增強了消除外來靜電的能力,使膠輥在紡紗時的抗繞花性能得到顯著改善,從而提高紡紗質(zhì)量。
同時應(yīng)該注意的是,紫外線照射的強度、照射時間、膠輥的硬度和直徑等都直接影響處理效果的好壞,因此具體生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)格把握各影響因素。紫外線熒光效應(yīng)的應(yīng)用紫外線光量子具有較大的能量,當(dāng)紫外線照射到很多物質(zhì)上時使分子受激發(fā)而發(fā)射熒光,這種現(xiàn)象稱為紫外線的熒光效應(yīng)HJ。紫外線的熒光效應(yīng)是一種光致發(fā)光。當(dāng)紫外線照射某些物質(zhì)時,這些物質(zhì)有選擇地吸收后,發(fā)射出不同波長和不同強度的可見光。物質(zhì)表面所發(fā)射的熒光能反映該物質(zhì)的特性,憑此可對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。紡織纖維種類有很多鑒別方法,如感官鑒別法、燃燒法、顯微鏡觀察法、溶解法、藥品著色法、比重測定法以及紅外光譜法等。在眾多的鑒別法中,紫外線法有一個重要特點,它可直接鑒別織物或服裝的纖維種類,而不需從中剪取小樣和破壞它的外觀。
紫外線也可用來檢查纖維原料或織物有無霉菌b]。2本色異纖的檢測和清除異纖的檢測和清除是當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)注的一個熱點。有色異纖通過光電傳感器作用,在清梳異纖清除機和絡(luò)筒電子清紗器上已能基本清除。丙綸等本色異纖的檢測和清除難度較大。近幾年,在紫外光照射下,人工檢測丙綸等合成纖維異纖已在生產(chǎn)上使用,可檢查半制品棉條、粗紗、筒紗、經(jīng)軸、布面中有無異纖混入M-,取得了一定的效果。
紫外線輻照可應(yīng)用于各種高分子纖維材料的表面改性,以賦予材料吸濕、抗菌、消臭、抗靜電和黏結(jié)性等性能。紫外線對纖維的作用只發(fā)生在其表面幾十至數(shù)千埃深度范圍內(nèi),因此不影響纖維的基本物理性能及力學(xué)特性nJ。紫外線的能量根據(jù)其波長的長短而有所差異,其能量大小與大多數(shù)有機物的化學(xué)結(jié)合能基本上屬同一個范疇。當(dāng)能量超過高分子化學(xué)結(jié)合能時,紫外線照射高分子纖維材料的分子鏈產(chǎn)生裂解,在有氧的大氣條件下,大氣中的氧分子變成臭氧、活性氧,高分子纖維材料被氧化,其表面生成羧基、醛基、羥基和羰基。經(jīng)紫外線處理后的高分子纖維材料可引入豐富的極性基團(tuán),如一OH、一NH2等,從而提高高分子纖維材料的親水性、吸濕性、抗靜電性;引入消臭、抗菌物質(zhì),則可使高分子纖維材料具有消臭、抗菌性舊J。丁鐘夏等¨1將滌綸纖維放在常溫空氣中,經(jīng)紫外線照射后(照射距離40 into,照射時間10 min,照射能量3.4 J/era2),并用脫乙酰度80%以上的殼聚糖溶液浸漬,結(jié)果表明滌綸纖維表面的抗靜電性、潤濕性、染色性和抗菌性都得到改善。由于殼聚糖在高分子纖維材料表面以離子鍵的形式結(jié)合,因此具有很好的耐久性。特別對熱水的耐久性比未經(jīng)紫外線照射處理的要高數(shù)十倍。
但過度的紫外線照射會使高分子材料表面的化學(xué)構(gòu)造發(fā)生很大的變化,帶來局部的界面破壞,損傷高分子原有的特性。好使用能量為1—500 J/不損傷高分子纖維材料特性程度的紫外線照射。
擴(kuò)展閱讀:https://www.brandfabric.net/two-layer-two-stretch-breathable-fabric/
擴(kuò)展閱讀:https://www.china-fire-retardant.com/post/9575.html
擴(kuò)展閱讀:https://www.alltextile.cn/product/product-72-673.html
擴(kuò)展閱讀:https://www.alltextile.cn/product/product-79-925.html
擴(kuò)展閱讀:https://www.alltextile.cn/product/product-99-896.html