低温等离子体技术在织物退浆中的应用研究

摘要

PVA浆料有很多优点。但是PVA类浆料在退浆时存在两个问题，一是退浆不彻底，将会严重地影响后道染色和印花；二是PVA类浆料在退浆时排放的废水对环境造成严重污染，而且不易被生物降解，约需900天才能被完全降解。因此环境污染是其致命的弱点，在许多国家已禁止PVA作为浆料使用，我国也逐步减少PVA的使用量。随着人们环保意识的不断提高，传统退浆方法主要以酸或碱为介质，成本高、污染严重已经不能满足现代人们的要求，探求一种新的退浆方法，来减少污染和退浆费用，而退浆效果又能满足后道加工工序的要求，已经受到很多人的关注。本文采用现代绿色环保技术—等离子体技术，以氧气为反应气体对PVA上浆棉织物进行等离子体预处理，再进行退浆工艺研究；探讨等离子体工艺参数对退浆效果及织物物理机械性能的影响。考虑到浆料在纱线和织物表面是以浆膜形式存在，因此，本文先以浆膜为研究对象，然后再对PVA上浆棉织物进行研究。本文首先通过氧气等离子体处理PVA浆膜，研究等离子体处理后PVA浆膜的失重率，水溶速率等性能的变化，并用原子力显微镜(AFM)和红外光谱测试并分析了等离子体处理前后PVA浆膜表面形态和化学结构的变化。实验结果表明：经氧等离子体处理，由于物理和化学双重改性的结果，浆膜表面产生刻蚀，表面明显粗糙化，PVA浆膜的失重率接近1.6％，改善了水溶速率，水溶速率提高了40％；同时部分-OH被氧化成-C=O、-COOH，甚至氧化成CO2、H2O小分子；而且PVA浆膜的耐磨性、吸湿性、断裂强力和断裂伸长率基本不变。在对浆膜研究的基础上，本文再用等离子体对PVA上浆的棉坯布进行预处理，然后分别用热水和碱进行退浆，将退浆效果与传统碱退浆进行比较，重点研究等离子体处理条件对坯布退浆率、失重率、润湿性、断裂强力和断裂伸长率等性能的影响。实验结果表明：在确定等离子体的处理工艺参数时，应将失重率和退浆率综合考虑，过大的失重率将影响退浆率及其它性能。经等离子体处理后再用水退浆，当处理条件适当时，退浆率达到11.5-12.0％，但未退净浆料。而采用等离子体预处理后，在碱浓度较低和处理时间较短的情况下，可达到退净浆料的目的。失重率随着等离子处理时间、压强、功率的增加而增大，润湿性明显得到改善，断裂强力和断裂伸长率略有提高。即等离子辅助退浆既能满足退浆的要求，又能降低成本、减少污染，而且对织物性能还有一定的改善作用。所以等离子技术辅助退浆有着广阔的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2等离子技术

1.2.1等离子体的定义

1.2.2等离子体的生成途径

1.2.3等离子体的分类

1.2.4等离子体对纤维改性的基本原理

1.2.5低温等离子体对纤维和高分子材料表面改性的方法

1.2.6等离子技术在纺织中的应用现状

1.3退浆工艺

1.3.1常用浆料

1.3.2常规退浆方法

1.3.3退浆工艺的新技术

1.4本课题研究的主要目的意义及内容

1.5创新点

第二章氧低温等离子体处理对PVA浆膜性能的影响

2.1实验部分

2.1.1实验材料及设备

2.1.2浆膜的制备

2.1.3裁剪浆膜

2.1.4性能测试

2.1.5等离子处理

2.2结果与分析

2.2.1挥发份测试

2.2.2等离子体处理时间对PVA浆膜性能的影响

2.2.3等离子体处理压强对PVA浆膜性能的影响

2.2.4等离子体处理功率对PVA浆膜性能的影响

2.2.5等离子体处理对PVA浆膜断裂强度、断裂伸长率和耐磨性的影响

2.3本章小结

第三章氧低温等离子体处理对PVA上浆棉织物退浆性能的影响

3.1实验部分

3.1.1实验材料及设备

3.1.2试样的制备及等离子体处理

3.1.3性能测试

3.1.4退浆工艺条件

3.2结果与分析

3.2.1常规碱退浆处理

3.2.2等离子体处理参数范围的选取

3.2.3等离子体处理条件对织物退浆及强伸性能的影响

3.2.4等离子体处理后再进行碱退浆

3.2.5不同退浆方法对织物退浆性能的影响

3.3本章小结

第四章低温等离子体工艺对浆膜及织物表面性能的影响

4.1低温等离子对PVA浆膜表面性能影响的表征

4.1.1原子力显微镜(AFM)

4.1.2红外扫描

4.2低温等离子体处理PVA上浆织物表面性能影响的表征

4.2.1扫描电子显微镜

4.2.2织物润湿性能测试

4.3本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.1.1等离子体处理对PVA浆膜性能的影响

5.1.2等离子体处理对PVA上浆织物退浆性能的影响

5.2不足之处

致谢

参考文献

读研期间发表论文