PHA/PLA复合型生物质合成纤维在蚕丝面料中的应用研究

摘要

丝绸作为我国传统的丝织业珍品，以其柔软飘逸、贴肤滑糯以及珍珠般柔和的光泽而深受消费者喜爱。随着化纤产业的崛起，再加上传统真丝面料易污染、易起皱、色牢度差等缺点，使其扩大市场需求受到了限制。而随着环保呼声的高涨，PHA生物可降解材料的应用受到越来越多的关注，如何将PHA与传统蚕丝纤维结合，融合各自优点，对PHA在纤维领域的应用以及拓宽丝绸产品的种类具有重要意义。
　　本课题以PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺纱、纯绢丝和P-P纯纺纱为原料，设计开发了轻薄型与厚重型两大系列PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物共37块试样，其中，12块轻薄型面料，25块厚重型面料；研究与分析了试样的透气性、透湿性、抗起毛起球性、折皱回复性等服用性能，以及织物手感、视觉风格和织物的可降解性。初步探讨了织物组织、纬密、PHA/PLA复合纤维质量百分数对织物性能、风格及生物降解性的影响。
　　轻薄型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的性能与风格
　　平纹系列织物中，以纯绢丝为经纱的织物透气性及抗起毛起球性明显高于以混纺纱为经的织物，各织物透湿量差异不明显，混纺织物折皱回复性略低；斜纹织物中，纯绢丝织物各项性能均优于经纬纱均为混纺纱的织物；缎纹织物中，混纺纱的织物各项性能与纯绢丝织物差异不明显。不同组织混纺织物中，透气性、透湿性及折皱回复性变化规律为：缎纹>斜纹>平纹，抗起毛起球性变化规律与之相反。随纬密的增加，织物透气性、透湿量及折皱回复性均降低，抗起毛起球性与之相反。
　　PHA/PLA复合纤维的加入，可在一定程度上提高织物的硬挺度、平展度及滑爽度，同时可改善织物的光泽，但柔顺度及丝鸣感会有所降低，故在实际应用中需考虑PHA/PLA复合纤维含量不宜过大或过小。
　　厚重型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的性能与风格
　　厚重型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物透气率整体低于纯绢丝织物；透湿量与纯绢丝织物相差不大；混纺织物各试样抗起毛起球等级相差不大，部分与纯绢丝织物相近；不同经纬组合混纺织物的折皱回复性差异较大，部分优于纯绢丝织物。
　　厚重型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物与纯绢丝织物相比，丝鸣感值整体较低，其他手感风格值存在差异。当复合纤维含量较低（<（65.0±1.7）％）时，混纺织物硬挺度、平展度较小，丰满度及柔顺度普遍较大，经纬组合不同时，滑爽度略有差异；当复合纤维含量为（65.0±1.7）%时，不同经纬组合混纺织物硬挺度、平展度存在差异，部分织物甚至超过纯绢丝织物，柔顺度及丰满度整体较大；混纺织物悬垂性整体优于纯绢丝织物。
　　PHA/PLA复合纤维质量百分数对织物性能及风格的影响
　　随着PHA/PLA复合纤维质量百分数的增加，织物透气率明显下降，透湿量变化不大，起毛起球等级略有下降。当PHA/PLA复合纤维含量增加到33.3%时，织物的折皱回复性最好。
　　PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的柔顺度及丰满度优于纯绢丝织物，复合纤维的加入可改善织物的柔顺度、丰满度；当复合纤维含量为33.3%时，混纺织物的硬挺度、平展度及滑爽度与纯绢丝织物相差不大，丝鸣感在均值3.28之上；混纺织物的静态悬垂系数在37~69%之间，当复合纤维含量为56.7%时（29＃）悬垂性最优；复合纤维的加入可在某程度上改善织物光泽，但复合纤维含量不宜过高，否则可能会起到反作用。
　　PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的生物降解性
　　纱线降解速率：纯绢丝>50/50混纺纱>P-P纯纺纱，织物降解速率：纯绢丝织物（13＃）>混纺织物（25＃）>P-P纯纺织物（37＃）。随降解时间的增加，纯绢丝织物表面出现明显损伤，且织物表面颜色由白色逐步变为黄色，局部呈褐色，光泽逐渐降低，降解90天时已有明显的损坏，纱线变细，织物孔隙增加；混纺织物表面无明显损伤，织物颜色由白色逐渐变为黄色，伴有少量褐色；P-P纯纺织物降解至90天时织物表面仍未有明显损伤，但表面毛羽增多，纱线间孔隙略有增加。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 蚕丝面料的性能及研究现状

1.2 PHA及PLA聚合物概况

1.3 PHA纤维及其产品研究现状

1.4 研究意义及内容

第2章 纤维及混纺纱的结构与性能

2.1 PHA/PLA复合纤维的结构与性能

2.2 PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺纱的结构与性能

2.3 本章小结

第3章 试样的设计加工及性能与风格测试

3.1 试样的制备

3.2 试样的性能测试

第4章 轻薄型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的性能与风格

4.1 轻薄型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的服用性能

4.2 轻薄型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的手感风格

4.3 轻薄型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的视觉风格

4.4 本章小结

第5章 厚重型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的性能与风格

5.1 厚重型PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的性能与风格

5.2 PHA/PLA复合纤维质量百分数对织物性能及风格的影响

5.3 本章小结

第6章 PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的生物降解性

6.1 PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺纱的生物降解性

6.2 PHA/PLA复合纤维/绢丝混纺织物的生物降解性

6.3 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读学位期间发表和已投稿的论文

致谢