纯棉织物超级柔软整理技术研究

论文摘要

随着人们对织物柔软效果的要求及环保意识的不断提高,传统成本高、污染严重的单纯柔软剂整理工艺已无法满足消费者的要求。探求一种不仅能够弥补传统柔软工艺不足,又能明显改善织物的柔软效果的新型柔软方法和工艺显得十分必要。尤其随着生物酶技术、等离子技术及超声技术在纺织领域上的广泛应用,以上技术已成功应用于织物的后整理工艺。因此本文将选择生物酶技术、等离子技术及超声技术作为柔软整理的预处理工艺,探讨预处理的机理、预处理的工艺方法和工艺条件;研究工艺方法和工艺条件对织物柔软性能的影响;在提高棉织物的手感,改善织物的柔软性的同时,保证了纯棉色织物自身的物理机械性能不会受到太大影响。本文对柔软效果的评价,在重点分析纯棉色织物弯曲刚度和弯曲滞后矩变化的同时,也测试织物的其它性能,如悬垂系数、折皱回复角、断裂强力、断裂伸长率及芯吸高度等。首先单独采用克莱恩柔软剂MCT对纯棉织物进行处理,得出整理的最优工艺参数为:MCT浓度50g/L,渗透剂JFC浓度为1g/L,两浸两轧,轧液率为85%,100℃烘干3min,此时经向和纬向弯曲刚度比空白样分别降低了51.5%,33.8%,经向和纬向弯曲滞后矩分别降低了55.1%,31.8%;悬垂系数为54.7%,比空白样降低了15.8%;折皱回复角为162.6°,比空白样增大了34.7°。单独采用柔软剂MCT处理效果不明显且耐久性差,所以在此基础上又通过纤维素酶、低温等离子体、超声波预处理方法进行预处理来改善处理效果,同时结合扫描电子显微镜图表征棉纤维表面形态的变化。测试表明:纤维素酶协同柔软剂对纯棉织物进行柔软整理,在处理工艺参数为:纤维素酶的浓度2.5%(o.w.f),浴比1:20,pH=4.5,45℃处理60min后再经柔软整理时,经纬向弯曲刚度分别比空白样降低了56.7%,36.1%;经纬向弯曲滞后矩分别降低了59.1%,38.2%;悬垂系数比原样减小20.6%;折皱回复角增大36.7%。强力下降6.7%。等离子体协同纤维素酶对纯棉织物进行超柔软整理,等离子体处理工艺参数为:50Pa,150W,60s后,再纤维素酶处理后进行柔软处理。经纬向弯曲刚度比空白样分别降低了57.1%、37.3%,经纬向弯曲滞后矩分别降低了71.1%,54.5%,悬垂系数减少了24.9%,折皱回复角增大了53.7%。效果虽好但断裂强力下降18.1%,对织物服用性能造成影响,同时整理工艺过于复杂。超声波协同纤维素酶对纯棉织物进行超柔软整理最佳处理方案为:59KHz超声波与纤维素酶一浴法,测试表明,经纬向弯曲刚度分别比空白样降低了58.1%和37.5%,经纬向弯曲滞后矩分别减小了69.8%和53.8%;折皱回复角最大达到188.2°,相比原样提高了60.3°,悬垂系数减小了24.3%,断裂强力仅下降7.5%。此外,扫描电镜照片表明,各种预处理方法对纯棉纤维产生了不同程度的损伤,超声波协同纤维素酶预处理样的损伤最轻。此外与AIRO柔软机对棉织物进行机械柔软整理后的效果比较发现,整理后效果与超声波协同纤维素酶对纯棉色织物进行超柔软整理效果相当

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 柔软整理剂
• 1.2.1 柔软剂的发展及种类
• 1.2.2 影响柔软剂品质的因素
• 1.2.3 柔软剂整理的机理
• 1.3 国内外柔软整理方法
• 1.3.1 化学柔软剂整理法
• 1.3.2 液氨整理法
• 1.3.3 生物酶整理法
• 1.3.4 机械柔软机整理法
• 1.3.5 超柔软整理法
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 1.5 创新点
• 第二章 实验
• 2.1 实验材料与试剂
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 试剂
• 2.2 仪器和设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 纤维素酶预处理
• 2.3.2 超声波+纤维素酶预处理
• 2.3.3 等离子体+纤维素酶预处理
• 2.3.4 柔软整理
• 2.4 评价方法
• 2.4.1 弯曲性能
• 2.4.2 折皱回复角
• 2.4.3 悬垂性
• 2.4.4 断裂强力
• 2.4.5 断裂伸长率
• 2.4.6 芯吸高度
• 2.4.7 失重率
• 2.4.8 扫描电镜
• 2.5 柔软评价指标
• 2.5.1 弯曲刚度
• 2.5.2 弯曲滞后矩
• 2.5.3 悬垂系数
• 2.5.4 折皱回复角
• 第三章 单独柔软剂柔软整理
• 3.1 MCT 柔软剂整理工艺条件的初步选择
• 3.1.1 正交试验
• 3.1.2 水平试验
• 3.2 其他性能
• 3.3 本章小结
• 第四章 纤维素酶协同柔软剂复合柔软整理
• 4.1 纤维素酶
• 4.1.1 纤维素酶的组成及分子结构
• 4.1.2 纤维素酶对纯棉织物的作用机理
• 4.1.3 影响纤维素酶水解效率的因素
• 4.2 纤维素酶预处理工艺条件的初步选择
• 4.2.1 纤维素酶预处理正交试验
• 4.2.2 纤维素酶预处理后纯棉色织物的柔软性能
• 4.3 纤维素酶协同柔软剂复合整理
• 4.3.1 纤维素酶预处理浓度（o.w.f）对纯棉织物柔软性的影响
• 4.3.2 纤维素酶预处理温度对纯棉织物柔软性能的影响
• 4.3.3 纤维素酶处理时间对纯棉织物柔软性能的影响
• 4.3.4 纤维素酶处理pH 变化对纯棉织物柔软性能的影响
• 4.3.5 各项性能综合分析
• 4.3.6 电镜扫描分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 等离子体、超声波协同纤维素酶复合柔软整理
• 5.1 等离子协同纤维素酶复合柔软整理
• 5.1.1 等离子预处理工艺条件对柔软性能的影响
• 5.1.2 各项性能综合分析
• 5.2 超声波协同纤维素酶复合柔软整理
• 5.2.1 超声波协同纤维素酶预处理对弯曲性能的影响
• 5.2.2 各项性能综合分析
• 5.3 扫描电镜分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 机械柔软整理机理及柔软效果评价
• 6.1 机械柔软整理机理及工艺
• 6.1.1 机械柔软整理机理
• 6.1.2 整理工艺
• 6.2 柔软机整理工艺流程
• 6.3 实验结论
• 6.3.1 对纯棉织物弯曲性能的影响
• 6.3.2 对纯棉织物压缩性能的影响
• 6.3.3 对纯棉织物表面性能的影响
• 6.3.4 对其他性能的影响
• 6.4 小结
• 第七章 结语
• 7.1 结论
• 7.2 不足之处
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文