乌拉草纤维的提取及其纱线和中空针织物的制备与性能研究

摘要

本课题分别采用单一生物酶（木聚糖酶、漆酶和果胶酶）、复合酶和生物-化学联合法对乌拉草秸秆进行脱胶处理，得出了最佳的乌拉草纤维脱胶工艺。将最优工艺处理后的乌拉草纤维与棉混纺，进行了赛络纺包芯纱和改进型赛络菲尔纺复合纱的制备。用改进型赛络菲尔纺在最优工艺下纺制的乌拉草/棉/维纶复合纱制备针织物，并对其进行了退维处理，测试和评价了针织物的基本性能。
　　乌拉草纤维的直径和拉伸性能测试结果表明:生物-化学联合法所提取的纤维性能最好，直径和拉伸断裂强度分别为40.62μm与268.31MPa，与果胶酶处理的纤维性能相比，直径减小了35.11％，拉伸断裂强度提高了20.29％。红外光谱测试结果表明，乌拉草纤维中的非纤维素物质得到进一步的去除，纤维更加柔软，可纺性能得到了进一步提高。
　　在赛络纺包芯纱的基础上加装导纱器引入外包缠纱，设计了一种能够减小乌拉草/棉与维纶包芯纱毛羽和改善其条干的纺纱方法-改进型赛络菲尔纺。纺纱过程中对三角区内汇聚点的受力进行分析，并对包缠纱与芯纱之间的间距和成纱捻系数分别进行了单因素实验，得出单纱间距为10mm，成纱捻系数为400时，纱线性能最好，与赛络纺制备的包芯纱相比，毛羽减少了73.49％，条干不匀减小了29.05％。采用模糊综合评价法对不同捻系数下的复合纱进行排序和分类，得出捻系数为380与360的纱线性能相近且较好，考虑到低捻系数下的纱线利于后续针织机工作和针织物的退维，因此选取成纱捻系数为360。
　　对乌拉草/棉/维纶针织物的退维工艺进行优化设计，得出最佳退维时间为15min，温度为60℃。采用此工艺得到针织物的退维率为97.46％，针织物的耐磨性为6.19×10-5g/cm2，顶破强力为352.32N，保暖率为37.41％，乌拉草/棉针织物具有一定的抑菌性，可应用在抗菌医疗等领域。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 乌拉草研究进展与分析

1．1．1 乌拉草纤维研究进展与分析

1．1．2 乌拉草纱线研究进展与分析

1．2 空心纱

1．3 本课题研究的目的、意义和内容

1．3．1 课题研究的目的和意义

1．3．2 课题研究的主要内容

第二章 乌拉草纤维的提取与性能分析

2．1 实验部分

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验设备及仪器

2．1．3 实验测试方法与标准

2．2 乌拉草纤维的单一生物酶处理与性能分析

2．2．1 单一生物酶处理工艺实验设计

2．2．2 单一生物酶处理后纤维性能的模糊综合评价

2．2．3 不同生物酶处理的纤维性能对比分析

2．3 乌拉草纤维的果胶酶处理优化工艺及结果分析

2．3．1 乌拉草纤维的果胶酶处理多指标优化设计

2．3．2 果胶酶优化处理结果与分析

2．4 乌拉草纤维的复合酶处理优化工艺及结果分析

2．4．1 乌拉草纤维的复合酶处理多指标优化设计

2．4．2 复合酶优化处理结果与分析

2．4．3 不同生物酶处理的乌拉草纤维性能对比与分析

2．5 乌拉草纤维的生物-化学联合脱胶处理优化工艺及结果分析

2．5．1 乌拉草纤维的生物-化学联合处理多指标优化设计

2．5．2 生物-化学优化处理结果与分析

2．6 不同工艺制备的乌拉草纤维性能对比与分析

2．6．1 纤维性能对比与分析

2．6．2 乌拉草纤维的表面形态分析

2．6．3 红外光谱测试结果与分析

2．7 小结

第三章 乌拉草纱线的制备与性能研究

3．1 实验部分

3．1．1 实验原料

3．1．2 实验设备

3．1．3 实验测试方法与标准

3．2 纺纱工艺流程

3．3 赛络纺乌拉草／棉与维纶包芯纱的制备与性能分析

3．3．1 赛络纺乌拉草／棉与维纶包芯纱的制备

3．3．2 纺纱过程中汇聚点的受力分析

3．3．3 捻系数对包芯纱性能的影响

3．4 改进型赛络菲尔纺乌拉草／棉／维纶复合纱的制备与性能分析

3．4．1 设备改进

3．4．2 纺纱过程中汇聚点的受力分析

3．4．3 乌拉草／棉／维纶复合纱性能测试与分析

3．5 小结

第四章 乌拉草／棉空心纱针织物的制备与性能研究

4．1 实验部分

4．1．1 实验原料

4．1．2 实验设备

4．1．3 针织物性能测试标准

4．2 乌拉草／棉空心纱针织物的制备

4．2．1 乌拉草／棉／维纶针织物的制备

4．2．2 乌拉草／棉／维纶针织物的退维

4．3 针织物性能测试与分析

4．3．1 针织物厚度测试与分析

4．3．2 针织物耐磨性测试与分析

4．3．3 针织物顶破性测试与分析

4．3．4 针织物抑菌性测试与分析

4．3．5 针织物保暖性测试与分析

4．4 小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

附录

致谢