棉织物防紫外线整理的研究

论文摘要

棉织物防紫外线的能力相对较差，是紫外线易透过的面料，但棉织物的吸湿性、保暖性好，是回归自然，最受欢迎的消费品，更是夏季的首选衣料，因而对棉织物进行防紫外线整理很重要。等离子体技术作为一种新型的纤维改性和织物处理方法，具有低能耗、污染小，处理时间短，效果明显的特点，采用低温等离子体技术对棉织物进行抗紫外线处理，不仅可提高棉织物抗紫外线效果，而且显示出了绿色的生态效果。本论文将最先进的等离子体工艺技术应用在棉织物的抗紫外线整理中，由于棉织物的熔点（110度）很低，真空等离子体处理棉织物易被击穿，损伤纤维,因此选择大气压介质阻挡放电对棉织物进行抗紫外线整理。实验选用亲水型有机硅抗辐射整理剂CGKF和HMDSO（六甲基二硅氧烷）分别对棉织物进行抗紫外线整理，并用紫外线分光光度计对经这两种不同整理剂整理后的棉织物的紫外线透过率进行测试，比较这两种不同整理剂对棉织物抗紫外线的整理效果，找出棉织物抗紫外线整理的最佳整理剂以及这种整理剂对棉织物抗紫外线整理的最佳实验方案。其中整理剂CGKF采用传统浸轧方法和低温等离子体两种处理方法。实验结果表明：在改善棉织物抗紫外线方面，采用低温等离子体的处理方法比传统浸轧方法要好。低温等离子体处理主要包括将浸轧整理剂的织物用低温等离子体处理，直接引发纤维与整理剂间发生化学反应，和利用低温等离子体处理活化纤维表面，使之能和随后处理的整理剂发生反应两种方法。结果表明前一种方法好，处理后棉织物紫外线平均透过率为1.59%。因此把前一种作为低温等离子体处理处理棉织物改善其抗紫外线性能的最佳工艺。整理剂HMDSO选择此种方法对棉织物进行抗紫外线整理。棉织物紫外线平均透过率为3.36%。从而确定整理剂CGKF对棉织物进行抗紫外线整理更好一些，确定等离子体处理棉织物的最佳工艺条件为：等离子体处理时间为60s，等离子体照射距离为9mm。在用两种不同抗紫外线整理剂CGKF和HMDSO分别对棉织物进行抗紫外线整理实验中，采用红外谱图对棉织物与整理剂的结合效果进行表征；采用扫描电镜对棉织物的表面形貌进行观察和对比。另外，实验表明抗紫外线整理后对棉织物服用性能影响不大，并且整理剂对有色棉织物整理后，不会影响棉织物本身的颜色。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 论文研究特色和创新之处
• 第二章 抗紫外线纺织品
• 2.1 影响纺织品抗紫外线的因素
• 2.1.1 纤维种类
• 2.1.2 织物结构
• 2.1.3 染料
• 2.1.4 后整理
• 2.1.5 湿度
• 2.2 抗紫外线机理
• 2.3 抗紫外线整理剂
• 2.3.1 无机类抗紫外线整理剂
• 2.3.2 有机类抗紫外线整理剂
• 2.4 抗紫外线纺织品加工方法
• 2.4.1 表面涂层技术
• 2.4.2 浸渍加工法
• 2.4.3 印花法
• 2.4.4 轧—烘—焙法
• 2.4.5 微胶囊整理
• 2.5 织物抗紫外线性能评价
• 2.5.1 检测方法
• 2.6 评价抗紫外线性能的指标
• 2.6.1 紫外线透射比
• 2.6.2 紫外线屏蔽率
• 2.6.3 防晒因子（SPF）和紫外防护因子（UPF）
• 2.6.4 穿透率
• 2.6.5 紫外线反射率
• 2.6.6 A、B 波段织物平均透射率的对数
• 第三章 等离子体与低温等离子体概述
• 3.1 等离子体概述
• 3.1.1 等离子体概念
• 3.1.2 等离子体性质
• 3.1.3 等离子体的生成途径
• 3.1.3.1 自然界中存在的等离子体
• 3.1.3.2 实验室中等离子体的产生方法
• 3.1.4 等离子体分类
• 3.2 低温等离子体概述
• 3.2.1 低温等离子体形成
• 3.2.1.1 电晕放电
• 3.2.1.2 辉光放电
• 3.2.1.3 介质阻挡放电
• 3.2.2 低温等离子分类
• 3.2.3 低温等离子体作用原理
• 3.2.3.1 表面改性（PST 法）
• 3.2.3.2 等离子体聚合（PPD 法）
• 3.2.3.3 等离子体接枝聚合（PGP 法）
• 3.2.4 低温等离子体技术在天然纤维中的应用
• 3.2.5 低温等离子体技术在纺织品功能整理中的应用
• 3.2.5.1 防静电处理
• 3.2.5.2 改善粘接性
• 3.2.5.3 减量处理
• 3.2.5.4 其他
• 第四章 实验与测试
• 4.1 实验方案
• 4.2 实验所需样品、试剂和仪器
• 4.2.1 样品
• 4.2.2 试剂
• 4.2.3 仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 煮练
• 4.3.1.1 煮练目的
• 4.3.1.2 工艺流程
• 4.3.1.3 煮练液中的主练剂和助练剂作用
• 4.3.2 棉织物的抗紫外线整理
• 4.3.2.1 采用亲水型有机硅抗辐射整理剂 CGKF 对棉织物进行后处理
• 4.3.2.2 采用抗紫外线整理剂 CGKF 对棉织物进行等离子体处理
• 4.3.2.3 棉织物经整理剂 HMDSO 整理后再经等离子体处理
• 4.3.2.4 将 4.3.2.2 与 4.3.2.3 实验结果进行对比，比较这两种不同整理剂对棉织物抗紫外线的整理效果
• 4.4 测试方法
• 4.4.1 红外光谱分析
• 4.4.2 扫描电镜测试
• 4.4.3 紫外线分光光度计测紫外线透过率
• 4.4.4 X 射线衍射
• 4.4.5 其它服用性能测试
• 4.4.6 抗紫外线整理前后棉织物色差测试
• 第五章 结果与讨论
• 5.1 亲水型有机硅抗辐射整理剂CGKF对棉织物进行后整理
• 5.1.1 整理剂浓度对棉织物抗紫外性能影响
• 5.1.2 浸渍时间
• 5.1.3 浸渍温度
• 5.1.4 织物抗紫外线性能的耐洗牢度
• 5.1.5 傅里叶变换红外光谱分析
• 5.1.6 扫描电镜测试
• 5.2 采用亲水型有机硅抗辐射整理剂 CGKF 对棉织物进行等离子体处理
• 5.2.1 等离子体照射时间对棉织物抗紫外性能影响
• 5.2.1.1 工艺一
• 5.2.1.2 工艺二
• 5.2.2 等离子体照射距离对棉织物抗紫外性能影响
• 5.2.2.1 工艺一
• 5.2.2.2 工艺二
• 5.2.3 织物抗紫外线性能的耐洗牢度
• 5.2.3.1 工艺一
• 5.2.3.2 工艺二
• 5.2.4 扫描电镜测试
• 5.2.5 服用性能测试
• 5.3 棉织物经 HMDSO 整理后再经等离子体处理
• 5.3.1 等离子体照射时间对棉织物抗紫外性能影响
• 5.3.2 等离子体照射距离对棉织物抗紫外性能影响
• 5.3.3 织物抗紫外线性能的耐洗牢度
• 5.3.4 傅里叶变换红外光谱分析
• 5.3.4.1 棉织物经 HMDSO 处理
• 5.3.4.2 棉织物经 HMDSO 整理后再经等离子体处理
• 5.3.5 扫描电镜测试
• 5.3.6 服用性能测试
• 5.4 比较两种不同整理剂（CGKF 和 HMDSO）对棉织物抗紫外线的整理效果
• 5.5 抗紫外线整理剂对棉织物色彩影响
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢