海藻纤维面料的研究与开发

论文摘要

海藻纤维是将海藻酸溶液在纤维素磺酸酯化过程中均匀加入粘胶中,经混合、研磨制成纺丝液进行湿法纺丝,再经水洗、拉伸、干燥制备而成。该纤维具有海藻纤维抗菌性、高吸湿性、高透气性、生物降解性与相容性等特性,同时兼具了纤维素纤维的性能特点,是一种全新的功能性再生纤维素纤维。目前在该领域的研究尚处于起步阶段。对海藻纤维的微观结构和基本理化性能进行了测试。通过扫描电镜观察可以看出,海藻纤维纵向光滑,有沟槽,横截面内布满孔隙,边缘呈不规则锯齿形。该结构决定了海藻纤维具有优良的吸、放湿特性和透气性;利用中断称重法对纤维进行长细度测试。得出纤维为长度38mm,细度1.67dtex的棉型短纤维,可以采用传统加工工艺加工。在对海藻纤维强力测试中得出该纤维强力偏低,尤其是湿强下降较多,并且湿断裂伸长率小于干断裂伸长率,属于低强低伸型纤维素纤维。纤维的比电阻测试值为3.59109?·g/cm2。由此可预测海藻纤维在纺纱过程中会易产生静电的积聚,应做好消除静电的预防措施。在标准温湿度条件下测得海藻纤维回潮率为8.76%,并根据海藻纤维吸湿、放湿曲线求出纤维在吸湿(放湿)过程中回潮率与时间的回归方程。对海藻纤维进行染色性能的研究,得出海藻纤维具有和粘胶纤维相似的染色性能,其上染机理属于存在氢键、范德华力的多层物理吸附,其吸附等温线符合弗莱因德利胥型吸附等温线。并得出染色最佳工艺:染料用量为1%(owf)、温度70℃、盐量40g/L、NaHCO3 10g/L、上染时间40min、固色时间60min。在对纤维基本性能研究的基础上进行试纺,确定合理的纺纱工艺流程和纺纱工艺参数,成功试纺出18.4tex,14.7tex海藻纯纺纱线。海藻纤维具有良好的纺纱性能,可在普通棉纺设备上进行纺纱,工艺简单可行,成纱质量良好。依据海藻纤维的理化性能及纯纺纱线的性能指标,突出海藻纤维的功能性,进行织物结构设计和开发。采用差异较大的组织结构,结合不同的纱线配伍,设计了3种风格迥异,适用于保健针织内衣面料的纬编织物。经过测试得知海藻纬编织物具有良好的热湿舒适性以及良好的力学性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 序言
• 1.1 海藻纤维概述
• 1.2 海藻纤维的发展动态
• 1.2.1 国外发展动态及主要应用
• 1.2.2 国内发展存在的问题
• 1.3 本文研究的主要内容和意义
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 海藻纤维基本性能研究
• 2.1 海藻纤维形态特征测试
• 2.1.1 试验仪器
• 2.1.2 试验步骤
• 2.1.3 试验结果与分析
• 2.2 海藻纤维长细度测试
• 2.2.1 试验方法
• 2.2.2 试验基本原理
• 2.2.3 试验仪器
• 2.2.4 试验主要步骤
• 2.2.5 试验结果与分析
• 2.3 纤维拉伸性能测试
• 2.3.1 试验仪器
• 2.3.2 试验步骤
• 2.3.3 试验结果与分析
• 2.4 海藻纤维比电阻测定
• 2.4.1 试验仪器
• 2.4.2 试验步骤
• 2.4.2.1 仪器调整
• 2.4.2.2 试样准备
• 2.4.2.3 测试比电阻
• 2.4.3 试验结果与分析
• 2.5 纤维吸湿性能
• 2.5.1 试验试样与试验仪器
• 2.5.2 试验步骤
• 2.5.2.1 吸湿试验
• 2.5.2.2 放湿试验
• 2.5.3 试验结果及分析
• 2.5.3.1 海藻纤维的吸湿、放湿曲线
• 2.5.3.2 海藻纤维吸湿现象分析
• 2.5.4 海藻纤维吸、放湿回归方程的建立
• 2.5.5 海藻纤维吸、放湿速度回归曲线的建立
• 2.5.6 海藻纤维吸放湿特性分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 海藻纤维染色性能的研究
• 3.1 染色的基本理论
• 3.1.1 上染机理
• 3.1.1.1 上染过程
• 3.1.1.2 染料与纤维的结合
• 3.1.2 染料在纤维中的扩散
• 3.1.3 染料在纤维中的扩散模型
• 3.1.4 染料的选择
• 3.1.5 活性染料染色机理
• 3.1.6 影响活性染料染色的因素
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验目的
• 3.2.2 实验材料及仪器
• 3.2.2.1 实验用纤维
• 3.2.2.2 实验染化料
• 3.2.3 实验仪器
• 3.3 实验方案
• 3.4 测定方法
• 3.4.1 最大吸收波长的测定方法
• 3.4.2 上染率的测定方法
• 3.4.3 固色率的测定方法
• 3.5 实验方法
• 3.5.1 汽巴克隆 FN 型活性染料染色
• 3.5.1.1 染色处方
• 3.5.1.2 工艺曲线
• 3.5.1.3 实验步骤
• 3.5.1.4 实验数据及结果
• 3.5.2 汽巴克隆 LS 型活性染料
• 3.5.2.1 染色处方
• 3.5.2.2 工艺曲线
• 3.5.2.3 染色步骤
• 3.5.2.4 实验数据及结果
• 3.5.3 B 型活性染料
• 3.5.3.1 染色处方
• 3.5.3.2 染色步骤
• 3.5.3.3 工艺曲线
• 3.5.3.4 实验数据及结果
• 3.5.4 直接染料
• 3.5.4.1 染色处方
• 3.5.4.2 工艺曲线
• 3.5.4.3 染色步骤
• 3.5.4.4 实验数据及结果
• 3.5.5 染料的确定
• 3.6 分析与讨论
• 3.6.1 不同染料对上染率的影响
• 3.6.2 不同染料对固色率的影响
• 3.6.3 双活性基对活性染料在海藻纤维上的固色率的影响
• 3.7 本章小结
• 第4章 海藻纤维纺纱工艺研究
• 4.1 针织工艺对纱线的要求
• 4.2 海藻纤维纺纱工艺
• 4.2.1 试纺目的
• 4.2.2 预处理
• 4.2.3 纺纱工艺流程
• 4.2.4 各工序技术要点，工艺参数
• 4.2.4.1 开清棉
• 4.2.4.2 梳棉
• 4.2.4.3 并条
• 4.2.4.3.1 并条工序的目的与任务
• 4.2.4.3.2 并条工艺参数
• 4.2.4.4 粗纱
• 4.2.4.4.1 粗纱的目的与任务
• 4.2.4.4.2 粗纱工艺参数
• 4.2.4.5 细纱
• 4.2.4.5.1 细纱的目的与任务
• 4.2.4.5.2 细纱工艺参数
• 4.2.4.6 络筒工序
• 4.2.5 纺纱过程中要注意的问题
• 4.3 成纱质量
• 4.3.1 纱线拉伸强力实验
• 4.3.2 纱线条干均匀度实验
• 4.3.3 纱线毛羽实验
• 4.3.4 纱线捻度测试
• 4.4 提高成纱质量的措施
• 4.4.1 提高成纱强力的措施
• 4.4.2 提高成纱条干均匀度的措施
• 4.4.3 减少成纱毛羽的措施
• 4.5 本章小结
• 第5章 海藻纤维系列针织物的研制与开发
• 5.1 设计思路
• 5.2 设备参数
• 5.3 针织物的开发
• 5.3.1 竖条网眼夹层组织
• 5.3.2 涤盖藻组织
• 5.3.3 乔其组织
• 5.4 生产过程中要注意的问题
• 5.5 织物参数
• 5.6 后整理工艺
• 5.6.1 染色工艺参数
• 5.6.2 烘干
• 5.6.3 热定型工艺
• 5.6.4 整理后织物参数指标见5-4
• 5.7 本章小结
• 第6章 海藻纬编织物性能测试
• 6.1 原料选用与试样指标
• 6.2 海藻纬编织物机械特性测试
• 6.2.1 织物的抗拉伸断裂特性测试
• 6.2.2 织物顶破性能测试
• 6.2.3 织物耐磨性测试
• 6.2.4 测试结果
• 6.2.5 结果分析
• 6.3 织物的外观及其保持性的测试
• 6.3.1 织物刚柔性测试
• 6.3.2 织物折皱弹性测试
• 6.3.3 测试结果
• 6.3.4 结果分析
• 6.4 本章小结
• 第7章 海藻纬编织物热湿舒适性研究
• 7.1 服装热湿舒适性概述
• 7.2 热湿舒适性的研究方法
• 7.3 海藻纬编织物导湿性能测试及分析
• 7.3.1 针织物导湿理论
• 7.3.2 织物液态水传导测试方式
• 7.3.2.1 芯吸速率法
• 7.3.2.2 滴液法
• 7.3.2.3 蒸发法
• 7.3.3 试验数据及结果分析
• 7.3.3.1 织物的输水性能实验
• 7.3.3.2 织物润湿性能
• 7.4 海藻纤维针织物热传递性能测试及分析
• 7.4.1 织物热传递理论
• 7.4.2 测试原理
• 7.4.3 测试数据与结果分析
• 7.5 海藻纬编织物透气性能测试及分析
• 7.6 热湿舒适性的聚类分析比较
• 7.6.1 灰色聚类分析方法概述
• 7.6.2 灰色聚类过程
• 7.6.3 灰色聚类计算
• 7.7 本章小结
• 第8章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢