超细纤维自20世纪60年代在日本问世以来，以其独特的性能，在品种和数量上得到了迅速发展。近年来全世界超细纤维的用量以每年10%以上速度递增，发达国家增长得更快，美国近几年超细纤维的增长率为60%。我国超细纤维的发展也十分迅速，目前仅复合型超细纤维的年生产能力就达到10万吨。
涤/锦复合剥离型超细纤维属于复合型超细纤维，在未经开纤加工前，与常规纤维并无多大区别，只有经过开纤加工后，复合纤维被剥离成超细纤维，才能体现出超细纤维的各项性能[1]。涤/锦复合剥离型超细纤维的开纤方法有热处理法、酸处理法和碱处理法。其中，碱处理法是一种常用的剥离方法[2]。
本试验以涤锦复合型超细纤维为主要研究对象，运用超细纤维移位开纤率、裂离开纤率、减量率、吸水性、毛细管效应和纤维脱落性等评价指标，通过氢氧化钠浓度、温度、时间的三因素三水平正交试验，确定了最佳碱处理开纤工艺，并研究了机械作用对开纤效果的影响。
试验
1.1 试验材料和设备
超细纤维Superpol经编毛圈针织物(350g/m2)，涤锦(77/23)复合剥离型超细纤维(DTY长丝，36.7tex/144f×9p)；氢氧化钠(AR)；XS-212-103型显微镜，HS-12型高温小样机，YG701H型织物缩水率实验机，EL-400型立体气动式小轧车，BS110S型电子分析天平，LFY-215型织物毛细效应仪，LFY-201D多功能织物强力机等。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
为研究开纤工艺中氢氧化钠浓度、温度、时间三因素对开纤效果的影响，设计了烧碱、温度、时间三因素三水平的L9(33)正交试验[3]。
1.2.2 开纤工艺
坯布→水洗→开纤→冷水洗→酸洗(1g/L乙酸)→冷水洗→烘干(105℃X30min)
开纤处理在高温小样机中进行，浴比1：30。
将经开纤处理的试样在滚筒式织物缩水率实验机内分别水洗1次和5次，105℃烘干，确定机械处理对开纤效果的影响。
1.3 开纤效果评定方法
开纤效果的评价比较复杂，本试验从开纤率、减量率、吸水性、毛细效应和纤维脱落性等诸方面对超细纤维织物的开纤效果进行评估。
1.3.1 开纤率
用纤维切片器对超细纤维进行切片，显微镜观察(640-1200X)、拍照，数出开纤的瓣数(用裂离和移位分别计数)，用Matlab7.0处理，评价出裂离开纤率和移位开纤率。
每块试样织物上取三个点，每点做三个有效切片，借助数理统计方法评估整块织物的开纤率。
1.3.2 减量率
对开纤处理前后的超细纤维织物进行称重，得到减量率。
1.3.3 吸水性
将试样浸入水中(20～25℃)10min，用轧车轧去水分(0.5mPa，5m/min)，称重，按下式计算织物的吸水率：
1.3.4 毛效
依据FZ/TO1071-1999在LFY-215型织物毛细效应仪上测试织物的毛效。
1.3.5 纤维脱落
试样(15cm×10cm)水平放置于实验台，透明胶带沿试样经向平放于织物上，将玻璃板(15cmX10cm，重90N)平放于织物和胶带上，放置5min后移去；然后在多功能织物强力机上将胶带与织物剥离，用数码相机拍摄密度镜下胶带剥离后的照片，在电脑上用画图软件数出胶带上附着的纤维数量。
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结果与讨论
2.1 碱处理条件对开纤效果的影响
试验结果表明，碱性开纤处理方法中的NaOH浓度、温度和时间对开纤效果均能产生影响(表2)。
2.1.1 对开纤率的影响
各个因素对移位开纤率和裂离开纤率的影响不同，处理时间是影响移位开纤率的主要因素，NaOH浓度对其影响最小；而NaOH浓度是影响裂离开纤率的主要因素，时间对其影响最小。
2.1.2 对减量率的影响
减量率与开纤效果的关系较为复杂，两者之间并不存在线性关系。碱性开纤处理要求纤维的减量率保持在适当的范围。温度是影响减量率的主要因素，时间对减量率影响最小；随着处理条件(NaOH浓度、温度、时间)的加剧，试样减量率增大。由于涤/锦复合超细纤维织物中的涤组分含有大量酯键，在一定浓度NaOH溶液中可以水解成对苯二甲酸钠和乙二醇，浓度、温度、时间的增加均对水解起促进作用，因此处理条件加剧，织物减量率增大。
2.1.3 对吸水性的影响
吸水性高是超细纤维织物的标志之一。温度是影响吸水性的主要因素，时间对吸水性影响最小；随着处理条件(浓度、温度、时间)的加剧，处理后试样吸水性增加。
2.1.4 对毛细管效应的影响
时间是影响毛细管效应的主要因素，NaOH浓度对毛效影响最小。不同工艺处理的毛效比较接近，但减量条件最剧烈时毛效最差。由于减量条件较为剧烈，破坏了部分开纤后涤/锦两组分间的毛细管，减弱了纤维传导和保留水分的能力[5]。
2.1.5 对纤维脱落的影响
随着NaOH浓度、温度和时间的增加，试样的纤维脱落增多，即随着开纤工艺条件的加剧，碱对纤维的损伤加剧，这与2.1.2减量率的结果一致，故开纤工艺中浓度、温度和时间均不宜过高。
2.1.6 最佳工艺条件的确定
综上所述，最佳工艺条件可确定为NaOH浓度5g/L或10g/L，温度110℃，时间45min。
对比表4中两种不同碱浓度条件处理后的试样减量率、吸水性、毛细管效应、纤维脱落及裂离和移位两种开纤率，可见NaOH浓度为5g/L时，超细纤维织物的开纤效果较好。因此，最佳工艺条件是NaOH浓度5g/L，温度110℃，时间45min。
2.2 机械作用对超细纤维织物开纤效果的影响
表5表明，超细纤维织物吸水性随着水洗次数的增加而增大，即增加机械作用可提高处理后试样的吸水性；毛细管效应则随着水洗次数的增加变化不大；纤维脱落随着水洗次数的增加而减小，机械力对开纤效果产生较大的影响。由于涤/锦复合超细纤维中涤锦两组分之间没有分子缠结，界面机械强度弱，经过高温下碱的水解作用，两组分间粘合力进一步减弱，在外力作用下，即可将两组分间粘合力破坏，使涤锦两组分剥离。
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结论
1、开纤率的影响因素应从移位开纤率和裂离开纤率两个方面考虑，时间是影响移位开纤率的主要因素，NaOH浓度是影响裂离开纤率的主要因素。
2、温度是影响超细纤维织物减量率和吸水性的主要因素；时间是影响毛效的主要因素。超细纤维织物的吸水性和毛效之间不存在对应关系。
3、 在超细纤维织物碱性开纤处理工艺中，除了考虑开纤率外，还要考虑纤维脱落性，故开纤工艺条件不宜剧烈。
4、 从减量率、吸水性、开纤率及纤维脱落性等指标综合评定开纤效果，超细纤维织物碱性开纤最佳工艺条件是NaOH浓度5g/L、温度110℃、时间45min。
5、 机械作用能明显促进超细纤维织物的开纤。
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