芦荟纤维针织面料的研究与开发

论文摘要

芦荟纤维是将芦荟原液在纤维素纤维纺丝时加入纤维内而制成的功能性纤维素纤维。芦荟纤维内部和外表均匀分布着纳米芦荟原液，属于纯天然绿色纤维。本课题所选用的芦荟纤维纯纺纱线是由佛山市南海区西樵纤科纺织原料有限公司生产的，纱线的细度为18.4tex，其中芦荟纤维是以粘胶为载体的。本课题从对芦荟纤维和其纯纺纱的性能着手，相继的对芦荟纤维的成分、截面形态和力学性能进行分析，并测试了芦荟纤维纱线的捻度、毛羽、细度均匀度、含湿量、耐酸碱性以及力学性能。通过对芦荟纤维及其纯纺纱基本性能的了解和研究，本课题在STOLL-CMS530-HP电脑横机上共设计开发出了六种组织的芦荟纤维针织面料，这六种组织分别是纬平针、1+1罗纹、罗纹半空气层、双反面、畦编和复合组织。之后，又测试了这六种组织的密度、厚度、平方米克重和缩水率，测试结果表明，芦荟纤维纯纺纱是适合用来开发针织面料产品的，并具有可观的开发前景、经济价值和社会效益。为了使织物具有一定的吸水性，有利于印染过程中染料的吸附、扩散，所以要对芦荟纤维针织物进行煮练，其煮练工艺为：精练剂1g/L，Na2CO31g/L，渗透剂JFC5g/L，浴比1∶20，温度80℃，时间60min。织物经煮练后，白度有了一定的提高，但顶破强力稍有下降。由于芦荟纤维是以粘胶为基体的，所以适合选用过氧化氢作为漂白剂。首先，运用单因素分析法分析了漂白剂的用量、pH值、漂白时间和漂白温度，然后，进行正交实验设计优化漂白工艺，评价指标为白度和顶破强力，确定出最优的漂白工艺为：过氧化氢用量为25mL/L，浴比为1∶20，渗透剂JFC为2g/L，碳酸钠2g/L，硅酸钠5g/L，温度为80℃，时间为50min，pH值为11。最终得到了优化的漂白效果。由于本课题所采用的纱线是以粘胶为基体的，考虑到各方面因素，最终选用活性染料对其进行染色。首先运用单因素分析法分析了碳酸钠的用量、元明粉的用量、固色温度和固色时间，然后，进行正交实验设计优化染色工艺，以织物的上染率和K/S值为评价指标，最终得出最优的染色工艺为：活性艳红KD-8B染料2%（o.w.f），碳酸钠的用量为20g/L，元明粉的用量为40g/L，浴比为1∶20，染色温度为60℃，上染时间为40min，固色时间为60min，固色温度为90℃。本课题对芦荟纤维针织面料的服用性能进行测试，测试的内容为：保温性、透气性、透湿性、吸水性，顶破强力，悬垂性、起毛起球性和刚柔性等等。在这个基础之上，通过应用模糊数学的综合评价法，来评判六种针织物面料的服用性能。从各项测试指标的结果可以看出，芦荟纤维针织物各项性能指标达到了织物的服用性能的要求，满足了消费者对保健、绿色等消费理念的追求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 功能纤维的发展概况
• 1.1.1 国外功能纤维的发展概况
• 1.1.2 国内功能纤维的发展概况
• 1.2 芦荟纤维的开发背景
• 1.3 芦荟及其制品的研究现状与应用
• 1.3.1 芦荟的研究现状
• 1.3.2 芦荟的应用
• 1.4 芦荟纤维的性能
• 1.4.1 护肤作用
• 1.4.2 保健作用
• 1.4.3 治疗作用
• 1.5 本课题研究的目的和意义
• 1.6 本课题研究的主要内容
• 2 芦荟纤维和纱线的基本性能研究
• 2.1 芦荟纤维的测试
• 2.1.1 芦荟纤维的细度
• 2.1.2 芦荟纤维的形态结构
• 2.1.3 芦荟纤维的单纤维强力
• 2.1.4 芦荟纤维的红外光谱图
• 2.2 芦荟纤维纱线的性能测试
• 2.2.1 纱线强力测试
• 2.2.2 纱线细度均匀度测试
• 2.2.3 纱线含湿量测试
• 2.2.4 纱线捻度测试
• 2.2.5 纱线毛羽测试
• 2.2.6 纱线耐热性测试
• 2.2.7 纱线耐酸碱性测试
• 2.3 小结
• 3 芦荟纤维针织物的设计
• 3.1 机号的选择
• 3.2 STOLLCMS530HP 电脑横机的工作原理
• 3.3 芦荟纤维针织面料组织的设计
• 3.3.1 纬平针组织
• 3.3.2 1+1 罗纹组织
• 3.3.3 罗纹半空气层组织
• 3.3.4 双反面
• 3.3.5 畦编组织
• 3.3.6 复合组织
• 3.4 芦荟纤维针织物的基本结构特征
• 3.4.1 织物密度
• 3.4.2 织物厚度
• 3.4.3 单位面积重量
• 3.5 小结
• 4 芦荟纤维针织物前处理工艺研究
• 4.1 煮练
• 4.1.1 实验的测试方法和指标
• 4.1.2 煮练工艺流程及配方
• 4.1.3 煮练测试结果与分析
• 4.2 漂白
• 4.2.1 漂白的目的
• 4.2.2 漂白剂的选用
• 4.3 漂白工艺的确定
• 4.3.1 实验的测试方法和指标
• 4.3.2 过氧化氢漂白工艺条件分析
• 4.3.3 过氧化氢漂白正交实验设计
• 4.3.4 过氧化氢漂白正交实验结果分析
• 4.4 芦荟纤维针织物的漂白工艺及效果
• 4.5 小结
• 5 芦荟纤维针织物染整工艺研究
• 5.1 染色方法的选择
• 5.2 染料的选择
• 5.2.1 活性染料结构及性能
• 5.2.2 活性染料的上染过程
• 5.2.3 粘胶纤维染色原理
• 5.3
• 5.3.1 实验的测试方法和指标
• 5.3.2 染色工艺条件分析
• 5.3.3 染色正交实验的设计
• 5.3.4 染色正交实验结果与分析
• 5.4 芦荟纤维针织物的染色牢度评定
• 5.4.1 耐摩擦色牢度
• 5.4.2 耐汗渍色牢度
• 5.4.3 耐洗色牢度
• 5.5 芦荟纤维针织物的柔软整理
• 5.6 芦荟纤维针织物的定型整理
• 5.7 小结
• 6 芦荟纤维针织面料服用性能测试
• 6.1 针织物的热湿平衡性与舒适性
• 6.1.1 保温性
• 6.1.2 透湿性
• 6.1.3 吸水性
• 6.1.4 透气性
• 6.2 坚牢度
• 6.3 芦荟纤维针织物的外观保持性
• 6.3.1 悬垂性
• 6.3.2 缩水率
• 6.3.3 抗起毛起球性
• 6.3.4 折皱弹性
• 6.3.5 汽蒸收缩性
• 6.4 芦荟纤维针织物的刚柔性
• 6.5 本章小结
• 7 芦荟纤维针织物服用性能的综合评判
• 7.1 模糊综合评判的提出
• 7.2 模糊综合评判在纺织工业中的应用
• 7.3 模糊综合评判的基本方法和步骤
• 7.4 芦荟纤维针织物服用性能的模糊综合评判
• 7.4.1 实验与指标测试
• 7.4.2 计算与评价
• 7.4.3 评价结果分析
• 7.5 小结
• 8 结论
• 8.1 课题的主要研究成果
• 8.2 课题的创新点
• 8.3 课题的不足
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录