等离子体强化丝胶交联羊绒的防毡缩性能及染色性能

摘要

有关毛产品防毡缩及低温染色的研究已较多<'[1]>，但传统方法存在污染严重，或不经济等缺点。因而，开发高档羊绒产品环保型防毡缩和低温染色新工艺是非常重要和有意义的。 本文研究经过阳离子化改性的羊绒纤维和等离子体处理与阳离子交联剂联合改性的羊绒纤维对丝胶吸附量、吸附速率的影响；并研究丝胶吸附量对羊绒纤维毡缩性和染色性的影响，比较未改性羊绒纤维、丝胶单独改性和等离子体与丝胶联合改性羊绒纤维的毡缩性和染色性。结果表明，等离子体预处理和阳离子交联剂改性预处理能强化丝胶在羊绒纤维上的吸附，即能提高丝胶的吸附量，而且丝胶的吸附量与羊绒的防毡缩性有一致关系。丝胶交联改性的羊绒纤维的防毡缩性显著改善，染色温度可以降低，上染百分率和固色率明显提高。通过研究确定了丝胶改性羊绒纤维防毡缩性的最佳条件(丝胶浓度、温度、时间)和等离子体预处理的最佳工艺参数(压强、时间、功率)。 为了使丝胶和羊绒之间形成牢固的化学键结合，本文采用双活性基活性染料和交联剂DE进行丝胶固着。研究了染色前后，羊绒纤维的毡缩球密度和不同种类染料染色后的羊绒纤维的毡缩球密度，及研究了经交联剂DE固着丝胶的羊绒纤维的毡缩球密度。结果表明，染色后，羊绒纤维的防毡缩性比染前有所提高，说明双活性基活性染料染色和丝胶固着一步进行是可行的，交联剂DE能够固着丝胶。 为了评价该整理工艺对毛织物的防毡缩效果，研究测试了整理的羊毛针织物防毡缩效果，表明羊绒纤维的防毡缩性和毛针织物的防毡缩性的最佳等离子体处理的工艺参数(压强、功率、时间)不同，另外，研究表明，如果在丝胶溶液中加入壳聚糖，则改性整理的毛针织物的防毡缩性会进一步提高。 将未改性、丝胶改性和等离子体与丝胶联合改性的羊绒纤维的低温染色效果与未改性羊绒纤维常规染色效果进行比较，结果表明，等离子体与丝胶联合改性的羊绒纤维的染色性能明显改善，改性纤维可以降低染色温度，从而减少羊绒产品在染色中的损伤，保持羊绒产品优良的性能，并有利于节约能量、减少污染。 由等离子体强化丝胶交联改性毛针织物的毛细管效应的测试表明，由于丝胶中含有较多的极性基团，亲水性较强，改性织物的毛细管效应增大，润湿性能增强。由不同改性纤维的碱溶度测试结果看出，丝胶交联改性的羊绒纤维的碱溶解度值小，损伤度较未改性纤维低，甚至没有损伤。此外，研究发现丝胶和等离子体联合改性的毛织物，可以克服等离子体处理经时性差的缺点，稳定改性纤维的性能，即丝胶整理效果的耐久性和耐洗性能较好，使得毛织物优良的润湿性能和穿着舒适性能保持长久。通过电镜观察和红外光谱图分析，表明等离子体强化丝胶交联的羊绒纤维表面上包覆了一层丝胶，使鳞片层变得光滑，同时羊绒纤维表面上引入了更多极性亲水性基团，从而有效的防止羊绒纤维在洗涤时毡化收缩，同时，提高染料的吸附和扩散速率，显著改善染色性能，降低染色温度。 等离子体处理能强化丝胶蛋白交联在羊绒纤维上，不仅改善羊绒纤维的防毡缩性能，而且改善羊绒纤维的染色性能，实现羊绒纤维的低温染色，同时该整理工艺整理的毛产品损伤小，吸湿性好，穿着舒适性提高，因此，这是一个多功能的环保型整理工艺。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1丝胶的特性及应用

1.2丝胶整理的加工方法

1.3等离子体技术在纺织加工中的应用与发展

1.4羊毛纤维的防毡缩方法

1.5羊毛的低温染色方法

1.6本课题的意义

1.7本课题的主要研究内容

2理论部分

2.1丝胶

2.1.1丝胶蛋白的结构和性质

2.2等离子体

2.2.1等离子体的概念

2.2.2等离子体的产生方法

2.2.3等离子体的基本性质

2.2.4放电产生低温等离子体的表征参数

2.2.5辉光放电与电晕放电

2.2.6等离子体与材料发生的反应及其作用原理

2.2.7等离子体的对材料的改性

2.3羊绒和羊毛纤维的结构与性质

2.3.1羊绒和羊毛的形态结构

2.3.2羊毛绒类纤维的化学组成与分子结构

2.4羊绒及羊毛的毡缩性

2.4.1毡缩机理

2.4.2防毡缩理论

2.4.3等离子体处理对防毡缩性能的影响

2.5羊绒和羊毛纤维的染色性能

2.5.1染料在纤维上的染色过程

2.5.2羊毛(羊绒)纤维的染色性能

2.5.3羊绒纤维低温染色原理

2.5.4等离子体处理对染色性能的影响

2.6等离子体等预处理方法强化丝胶交联固着在羊绒纤维上的机理分析

3实验部分

3.1实验试剂与材料

3.1.1试剂

3.1.2实验材料

3.1.3实验仪器

3.2实验方法

3.2.1洗毛

3.2.2阳离子交联剂DE改性

3.2.3丝胶和阳离子交联剂DE联合改性

3.2.4等离子体处理

3.2.5等离子体、丝胶和阳离子交联剂DE联合改性

3.2.6改性羊绒及毛针织物的染色

3.3测试指标

3.3.1标准曲线测定

3.3.2考马斯亮蓝显色法测定丝胶在羊绒上的吸附量

3.3.3上染百分率

3.3.4固色率

3.3.5皂洗牢度

3.3.6染色深度等色度指标

3.3.7毡缩球密度

3.3.8毛针织物的面积毡缩率及面积毡缩减小率

3.3.9毛细管效应

3.3.10改性羊绒纤维损伤程度的测定（碱溶解度）

3.3.11增重率

3.3.12溶失率

3.3.13红外光谱图

3.3.14电镜

4结果及讨论

4.1丝胶蛋白吸附量测定方法的优选

4.1.1双缩脲比色法测丝胶浓度的标准曲线

4.1.2考马斯亮蓝比色法测丝胶浓度的标准曲线

4.2有利于丝胶吸附的工艺确定

4.2.1阳离子交联剂DE改性的羊绒纤维对丝胶吸附性能的影响

4.2.2丝胶改性条件对羊绒纤维丝胶吸附量及防毡缩性能的影响

4.2.3等离子体处理对羊绒纤维丝胶吸附量和防毡缩性能的影响

4.2.4不同工艺改生的羊绒纤维对丝胶吸附速率的影响

4.2.5先丝胶改性，后等离子体处理对其毡缩球密度的影响

4.2.6等离子体与丝胶联合处理的羊绒纤维的防毡缩效果

4.2.7不同种类染料染色对未改性和改性羊绒纤维的毡缩球密度的影响

4.2.8改性毛针织物增重率及面积毡缩率

4.2.9不同改性工艺对毛针织物的面积毡缩率及面积毡缩减小率的影响

4.3改性羊绒纤维的染色性能

4.3.1染色温度对各种改性羊绒纤维的上染百分率和固色率的的影响

4.3.2不同改性的羊绒纤维的固色速率

4.3.3不同种类染料对不同改性羊绒纤维的上染百分率及固色率的影响

4.3.4不同染料浓度对不同工艺改性的羊绒纤维的上染百分率和固色率的影响

4.4改性毛针织物的染色效果

4.4.1不同种类染料染色的效果

4.4.2不同工艺改性毛针织物的耐洗牢度效果

4.5等离子体与丝胶和阳离子交联剂联合改性整理工艺的效果评价

4.5.1溶失率

4.5.2洗涤次数对上染百分率和固色率的影响

4.5.3洗涤次数对羊绒纤维毡缩球密度的影响

4.5.4改性毛针织物的润湿性能

4.5.5改性纤维的损伤度（碱溶解度）

4.6不同工艺改性的羊绒纤维表面化学组成的变化

4.7改性纤维的电镜图表征

5结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢