溶胀预处理对真丝织物增重及性能影响研究

论文摘要

目前真丝接枝增重主要是在水溶液中直接进行,由于水对真丝纤维溶胀程度较低,单体与真丝的有效接枝面积较少,聚合物接枝反应效率不高。论文拟通过对真丝纤维溶胀预处理,提高真丝纤维在水中的溶胀程度,继而进行接枝增重,达到提高增重率的目的。本论文主要采用了三种不同的溶胀剂配伍方案,分别是乙二胺四乙酸二钠（EDTA）、乙二胺四乙酸二钠/脲（EDTA/Urea）和氯化钙/乙醇（CaCl2/CH3CH2OH）。论文首先考察了溶胀剂对真丝物理性能的影响,并在此基础上研究了溶胀预处理对真丝织物的增重率以及溶胀后增重的物理化学性能以及染色性能的影响。研究发现:与另外两种溶胀剂相比,经过EDTA/Urea在EDTA浓度为1.0%、Urea浓度为10.0%时,相对于真丝纤维原样,溶胀后纤维直径增加19.3%,强力下降较小,急弹略有提高。在甲基丙烯酰胺（MAA）0.235 mol/L、过硫酸钾（KPS）3.946×10-3 mol/L、温度80℃下、时间60 min、pH 3、浴比1:40的增重工艺下进行接枝增重,较真丝织物原样的增重率相对提高了26.4%,溶胀后再增重的真丝织物相对于真丝织物原样,强力几乎没发生变化,抗皱性（缓弹）以及回潮率分别提高了18.9%、20.4%。结合增重率以及真丝性能,选择并确定了EDTA/Urea对真丝纤维溶胀预处理。扫描电子显微镜观察经溶胀后真丝纤维,纵向出现条纹,横截面变粗,微孔生成现象明显,溶胀后再增重的真丝纤维有严重的分纤现象;红外光谱测试表明增重后真丝纤维在1743cm-1出现了新的吸收峰,对应于MAA的C=O伸缩振动;X-射线衍射分析以及热重分析表明接枝增重后,真丝织物的大分子骨架并未被破坏,真丝纤维仍保持β-折叠结构,接枝反应主要发生在无定形区进行,此外,接枝增重后的真丝织物的热稳定性得到了提高。在本实验条件下,经过增重的染色织物,增重率在低于50%时,无论是C.I. Reactive Red 194还是C.I. Acid Red 138的染色,K/S值与真丝的原样染色织物基本保持一致,当增重率高于50%时,K/S值呈现下降的趋势。与原样染色织物比较,增重后的染色织物耐皂洗色牢度以及C.I. Reactive Red 194染色织物耐摩擦色牢度无明显变化,但是C.I. Acid Red 138染色织物耐摩擦色牢度略有下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 真丝的组成与结构
• 1.2 真丝溶胀
• 1.3 真丝增重技术
• 1.3.1 矿物增重
• 1.3.2 植物增重
• 1.3.3 丝蛋白增重
• 1.3.4 物理改性增重
• 1.3.5 接枝增重
• 1.4 本课题主要研究内容
• 1.5 本课题的研究意义
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 真丝
• 2.1.2 化学药品
• 2.1.3 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 溶胀剂对真丝织物的溶胀处理
• 2.3.2 真丝织物的接枝增重
• 2.3.3 丙酮抽提
• 2.3.4 染色方法
• 2.4 真丝织物性能测试
• 2.4.1 增重率、单体利用率的计算
• 2.4.2 溶失率的计算
• 2.4.3 纤维直径测试
• 2.4.4 回潮率测试
• 2.4.5 白度测试
• 2.4.6 折皱回复角
• 2.4.7 强力测试
• 2.4.8 毛效测试
• 2.4.9 K/S 测试
• 2.4.10 耐摩擦色牢度测试
• 2.4.11 耐皂洗色牢度测试
• 2.5 真丝织物结构的表征
• 2.5.1 扫描电镜测试
• 2.5.2 红外测试
• 2.5.3 X-射线衍射分析测试
• 2.5.4 热分析测试
• 第三章 溶胀预处理对真丝织物性能的影响
• 3.1 EDTA 溶胀预处理工艺研究
• 3.1.1 EDTA 溶胀预处理对真丝纤维直径的影响
• 3.1.2 EDTA 溶胀预处理对真丝织物性能的影响
• 3.2 EDTA/Urea 溶胀预处理工艺研究
• 3.2.1 EDTA/Urea 溶胀预处理对真丝纤维直径的影响
• 3.2.2 EDTA/Urea 溶胀预处理对真丝织物性能的影响
• 2/CH₃CH₂0H 溶胀预处理工艺研究'>3.3 CaCl₂/CH₃CH₂0H 溶胀预处理工艺研究
• 2/CH₃CH₂0H 溶胀预处理对真丝纤维直径的影响'>3.3.1 CaCl₂/CH₃CH₂0H 溶胀预处理对真丝纤维直径的影响
• 2/CH₃CH₂0H 溶胀预处理对真丝织物性能的影响'>3.3.2 CaCl₂/CH₃CH₂0H 溶胀预处理对真丝织物性能的影响
• 3.4 结论
• 第四章 真丝织物增重工艺以及性能与结构研究
• 4.1 接枝共聚的反应机理
• 4.2 真丝织物增重工艺研究
• 4.2.1 单体浓度
• 4.2.2 引发剂浓度
• 4.2.3 时间
• 4.2.4 温度
• 4.2.5 pH
• 4.2.6 浴比
• 4.3 溶胀后再增重的真丝织物增重率比较
• 4.4 溶胀后再增重的真丝织物性能比较
• 4.5 溶胀后再增重的真丝织物结构比较
• 4.5.1 扫描电子显微镜
• 4.5.2 红外吸收光谱分析
• 4.5.3 X-射线衍射分析
• 4.5.4 热重分析
• 4.6 结论
• 第五章 增重前后的真丝织物染色性能比较
• 5.1 增重前后的染色K/S 变化
• 5.2 增重前后的染色牢度变化
• 5.2.1 耐皂洗色牢度变化
• 5.2.2 耐摩擦色牢度变化
• 5.3 结论
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢