半精纺羊毛地毯纱改性工艺的研究

论文摘要

羊毛枪刺毯具有手感柔和、色泽鲜艳、图案丰富且质地厚实、不易老化褪色等优良的性能，因此，羊毛枪刺毯越来越受到人们的欢迎，其被广泛用于家庭、酒店、会议室等重要的场合。半精纺羊毛地毯纱加工的枪刺毯其绒头较高，承受负荷之后，会在毯面留下痕迹，影响枪刺毯的外观。为了解决此问题，本文探讨对羊毛地毯纱进行改性整理。本论文首先确定了一种羊毛地毯纱硬挺度测试方法，并自制了一个简易的测试装置，然后通过正交试验确定硬挺度测试的条件。使用聚丙烯酸酯和其他一些助剂组成的整理液对羊毛地毯纱进行改性整理，通过单因素分析试验，得到各因素的大致取值范围，以及各因素对处理后羊毛地毯纱性能的影响趋势。在单因素试验分析的基础上，利用二次通用旋转组合设计方法设计试验方案，以羊毛地毯纱硬挺度、弹性、耐磨性三项指标作为评价指标，通过实验得出各指标与聚丙烯酸酯浓度、交联剂浓度和烘焙温度三因素之间的关系，然后采用遗传算法求出其最优工艺。羊毛地毯纱改性整理最优工艺条件是：聚丙烯酸酯浓度24.38ml/l，交联剂浓度4.45%，烘焙温度108℃，二甲基硅油浓度2g/l，烘焙时间120s。此工艺所处理后羊毛地毯纱的硬挺度为83.8mm，弹性为3.315%，耐磨次数为3029次。通过扫描电子显微镜（SEM）的观察发现，羊毛地毯纱经过改性处理后，在羊毛纤维表面包覆了一层膜，纤维表面的鳞片形态变得模糊。改性处理后的羊毛地毯纱多次水洗后其表面的膜很少脱落，其硬挺度、耐磨性以及弹性变化较小。对改性处理前后羊毛地毯纱分别进行染色，得到改性处理对毛纱的上染率影响不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 我国羊毛地毯的开发与应用现状
• 1.2 国内外羊毛地毯的发展趋势
• 1.3 枪刺地毯
• 1.4 国内外研究概况
• 1.5 本课题研究目的、意义
• 1.6 本课题主要研究内容
• 2 实验原理及实验材料与方法
• 2.1 羊毛地毯纱改性整理原理及整理剂的选择
• 2.2 实验原料、试剂及仪器
• 2.3 纱线性能测试方法
• 2.3.1 纱线断裂强力测试
• 2.3.2 白度测试
• 2.3.3 纱线弹性测试
• 2.3.4 纱线耐磨性测试
• 2.3.5 纱线硬挺度测试
• 2.4 羊毛地毯纱硬挺度测试指标的确定
• 2.4.1 制定硬挺度指标的必要性及模型
• 2.4.2 仪器评价
• 2.4.3 正交实验及实验结果分析
• 2.5 本章小结
• 3 羊毛地毯纱的改性处理及单因素对其性能的影响
• 3.1 毛纱改性处理工艺
• 3.1.1 改性处理工艺流程
• 3.1.2 防水预处理配方
• 3.1.3 整理液成分
• 3.2 毛纱处理工艺参数选择
• 3.2.1 处理时间的确定
• 3.2.2 聚丙烯酸酯浓度对纱线性能的影响
• 3.2.3 交联剂浓度对纱线性能的影响
• 3.2.4 二甲基硅油浓度对纱线性能的影响
• 3.2.5 烘焙时间对毛纱性能的影响
• 3.2.6 烘焙温度对毛纱性能的影响
• 3.3 本章小结
• 4 改性处理工艺优化
• 4.1 最优化设计方法概述
• 4.1.1 实验方案设计
• 4.1.2 高精度回归方程的求取
• 4.1.3 建立数学模型
• 4.1.4 优化数学模型求解
• 4.1.5 最优结果实验验证
• 4.2 处理工艺参数的优化设计
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.2 实验结果
• 4.2.3 回归方程求解及回归方程显著性检验
• 4.3 结果分析
• 4.3.1 对硬挺度的影响
• 4.3.2 对弹性的影响
• 4.3.3 对耐磨性能的影响
• 4.4 参数优化及结果验证
• 4.4.1 参数优化
• 4.4.2 实验验证
• 4.5 本章总结
• 5 改性纱线的形态结构与其它性能
• 5.1 实验
• 5.1.1 扫描电子显微镜测试（SEM）
• 5.1.2 耐水洗性能测试
• 5.1.3 染色工艺及性能测试
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 羊毛地毯纱及纤维处理前后表面形态结构
• 5.2.2 纱线处理前后耐水洗分析
• 5.2.3 染色工艺对纱线性能的影响
• 5.2.4 处理前后其他机械性能分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 6.1 主要结论
• 6.2 课题不足之处
• 参考文献
• 附表
• 攻读学位期间发表文章
• 致谢