低温等离子体技术在织物退浆中的应用研究

论文摘要

PVA浆料有很多优点。但是PVA类浆料在退浆时存在两个问题,一是退浆不彻底,将会严重地影响后道染色和印花;二是PVA类浆料在退浆时排放的废水对环境造成严重污染,而且不易被生物降解,约需900天才能被完全降解。因此环境污染是其致命的弱点,在许多国家已禁止PVA作为浆料使用,我国也逐步减少PVA的使用量。随着人们环保意识的不断提高,传统退浆方法主要以酸或碱为介质,成本高、污染严重已经不能满足现代人们的要求,探求一种新的退浆方法,来减少污染和退浆费用,而退浆效果又能满足后道加工工序的要求,已经受到很多人的关注。本文采用现代绿色环保技术—等离子体技术,以氧气为反应气体对PVA上浆棉织物进行等离子体预处理,再进行退浆工艺研究;探讨等离子体工艺参数对退浆效果及织物物理机械性能的影响。考虑到浆料在纱线和织物表面是以浆膜形式存在,因此,本文先以浆膜为研究对象,然后再对PVA上浆棉织物进行研究。本文首先通过氧气等离子体处理PVA浆膜,研究等离子体处理后PVA浆膜的失重率,水溶速率等性能的变化,并用原子力显微镜（AFM）和红外光谱测试并分析了等离子体处理前后PVA浆膜表面形态和化学结构的变化。实验结果表明:经氧等离子体处理,由于物理和化学双重改性的结果,浆膜表面产生刻蚀,表面明显粗糙化,PVA浆膜的失重率接近1.6%,改善了水溶速率,水溶速率提高了40%;同时部分-OH被氧化成-C=O、-COOH,甚至氧化成CO2、H2O小分子;而且PVA浆膜的耐磨性、吸湿性、断裂强力和断裂伸长率基本不变。在对浆膜研究的基础上,本文再用等离子体对PVA上浆的棉坯布进行预处理,然后分别用热水和碱进行退浆,将退浆效果与传统碱退浆进行比较,重点研究等离子体处理条件对坯布退浆率、失重率、润湿性、断裂强力和断裂伸长率等性能的影响。实验结果表明:在确定等离子体的处理工艺参数时,应将失重率和退浆率综合考虑,过大的失重率将影响退浆率及其它性能。经等离子体处理后再用水退浆,当处理条件适当时,退浆率达到11.5-12.0%,但未退净浆料。而采用等离子体预处理后,在碱浓度较低和处理时间较短的情况下,可达到退净浆料的目的。失重率随着等离子处理时间、压强、功率的增加而增大,润湿性明显得到改善,断裂强力和断裂伸长率略有提高。即等离子辅助退浆既能满足退浆的要求,又能降低成本、减少污染,而且对织物性能还有一定的改善作用。所以等离子技术辅助退浆有着广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 等离子技术
• 1.2.1 等离子体的定义
• 1.2.2 等离子体的生成途径
• 1.2.3 等离子体的分类
• 1.2.4 等离子体对纤维改性的基本原理
• 1.2.5 低温等离子体对纤维和高分子材料表面改性的方法
• 1.2.6 等离子技术在纺织中的应用现状
• 1.3 退浆工艺
• 1.3.1 常用浆料
• 1.3.2 常规退浆方法
• 1.3.3 退浆工艺的新技术
• 1.4 本课题研究的主要目的意义及内容
• 1.5 创新点
• 第二章 氧低温等离子体处理对PVA 浆膜性能的影响
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验材料及设备
• 2.1.2 浆膜的制备
• 2.1.3 裁剪浆膜
• 2.1.4 性能测试
• 2.1.5 等离子处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 挥发份测试
• 2.2.2 等离子体处理时间对PVA 浆膜性能的影响
• 2.2.3 等离子体处理压强对PVA 浆膜性能的影响
• 2.2.4 等离子体处理功率对PVA 浆膜性能的影响
• 2.2.5 等离子体处理对PVA 浆膜断裂强度、断裂伸长率和耐磨性的影响
• 2.3 本章小结
• 第三章 氧低温等离子体处理对PVA 上浆棉织物退浆性能的影响
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验材料及设备
• 3.1.2 试样的制备及等离子体处理
• 3.1.3 性能测试
• 3.1.4 退浆工艺条件
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 常规碱退浆处理
• 3.2.2 等离子体处理参数范围的选取
• 3.2.3 等离子体处理条件对织物退浆及强伸性能的影响
• 3.2.4 等离子体处理后再进行碱退浆
• 3.2.5 不同退浆方法对织物退浆性能的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 低温等离子体工艺对浆膜及织物表面性能的影响
• 4.1 低温等离子对PVA 浆膜表面性能影响的表征
• 4.1.1 原子力显微镜（AFM）
• 4.1.2 红外扫描
• 4.2 低温等离子体处理PVA 上浆织物表面性能影响的表征
• 4.2.1 扫描电子显微镜
• 4.2.2 织物润湿性能测试
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 等离子体处理对PVA 浆膜性能的影响
• 5.1.2 等离子体处理对PVA 上浆织物退浆性能的影响
• 5.2 不足之处
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间发表论文