光化学法羊毛改性及其染色性能研究

摘要

羊毛是一种天然蛋白质纤维，因其纺织品具有特殊服用性能而深受人们的喜爱。但是，羊毛表面的鳞片层结构会使羊毛纺织品在服用、洗涤过程发生毡缩，影响了羊毛高档服装的服用性能。目前，羊毛纺织产业化应用中最为广泛的防缩办法是氯化防缩法，通过氯及氯的衍生物在酸性条件下的强氧化性破坏鳞片层结构，达到良好的防缩效果。但是，这种工艺会形成可吸附有机卤素化合物AOX，排入污水和残留在羊毛纺织品上，造成对环境及人体的危害。因此，开发无AOX的新型羊毛防缩技术，势在必行。
　　本论文首先研究了经过短波长的紫外光(UVC)不同时间照射后羊毛纤维的Allw(o)rden反应、SEM、缩绒性、强力、白度及上染性能的变化，并通过生物酶后处理，对比酶处理前后纤维性能的变化。结果表明，当紫外光照射4h并经过生物酶处理后的羊毛Allw(o)rden反应不再发生，防缩能力提高，上染率及上染速率提高，强力及白度下降明显。同时，将不同种类的羊毛纱线在紫外光下照射不同的时间后针织成片，并经生物酶处理，测试织物的起毛起球性能后发现，经过一定时间紫外照射并结合生物酶处理，使羊毛织物的抗起毛起球性有所提高。
　　然后，将纳米TiO2附着于羊毛表面，利用TiO2光催化氧化性并结合生物酶对羊毛进行表面改性，研究纤维表面鳞片结构的改变，及改性后羊毛的缩绒性。探讨了纳米TiO2屏蔽紫外光对羊毛白度的影响及上染性能的变化。结果表明，当纳米TiO2附着羊毛表面在紫外光下照射4h并结合生物酶处理后，鳞片结构变化明显，防缩能力增强，且改善了羊毛的酸性染料上染速率和上染率，同时有效地降低了羊毛受紫外光照射后产生的泛黄。
　　最后，研究了紫外光/改进型芬顿试剂对羊毛表面的改性作用，探讨新型羊毛防缩工艺。将纳米级Fe颗粒附着于经过紫外光照射预处理的羊毛表面，在一定浓度的H2O2溶液中处理不同的时间，并结合生物酶后处理对羊毛表面改性。结果表明，当紫外光照射60min后，经过含15g/LH2O2的改进型芬顿试剂处理90min并结合生物酶处理后，所得的羊毛纤维鳞片结构明显被腐蚀，防缩性及染色性能得到明显的改善。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 课题的背景和意义

1．2 羊毛的形态结构及毡缩现象

1．2．1 羊毛的结构及特性

1．2．2 羊毛的毡缩原理

1．3 羊毛防毡缩方法及发展现状

1．3．1 羊毛的防毡缩方法

1．3．2 羊毛防毡缩加工及研究的现状

1．4 TiO2光催化降解有机物

1．4．1 紫外线在织物改性中的作用

1．4．2 纳米TiO2光催化作用机理

1．5 本论文研究的主要内容

第二章 紫外光／生物酶羊毛改性及其染色性能

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验药品及测试仪器

2．2．2 羊毛紫外光处理

2．2．3 羊毛纤维性能分析

2．3 结果与讨论

2．3．1 紫外光／生物酶对羊毛表面细胞膜的影响

2．3．2 紫外光／生物酶对羊毛表面鳞片结构的影响

2．3．3 紫外光／生物酶对羊毛缩绒性的影响

2．3．4 紫外光照射对羊毛白度的影响

2．3．5 紫外光／生物酶对羊毛纤维强力的影响

2．3．6 紫外光／生物酶对羊毛染色性能的影响

2．3．7 紫外光／生物酶对羊毛织物起毛起球性能的影响

2．4 本章小结

第三章 纳米TiO2／生物酶羊毛改性及其染色性能

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验药品及测试仪器

3．2．2 羊毛紫外光处理

3．2．3 羊毛纤维性能分析

3．3 结果与讨论

3．3．1 纳米TiO2光催化／生物酶对羊毛表面细胞膜的影响

3．3．2 纳米TiO2光催化／生物酶对羊毛表面鳞片结构的影响

3．3．3 纳米TiO2光催化／生物酶对羊毛缩绒性的影响

3．3．4 纳米TiO2光催化对羊毛白度的影响

3．3．5 纳米TiO2光催化／生物酶对羊毛染色性能的影响

3．4 本章小结

第四章 紫外光／改进型芬顿法羊毛改性及其染色性能

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验药品及测试仪器

4．2．2 羊毛紫外光处理

4．2．3 羊毛纤维性能分析

4．3 结果与讨论

4．3．1 紫外光／改进型芬顿法对羊毛表面细胞膜的影响

4．3．2 紫外线／改进型芬顿试剂法及生物酶处理对羊毛表面鳞片结构的影响

4．3．3 紫外光／改进型芬顿法及生物酶后处理对羊毛缩绒性的影响

4．3．4 实验最优化工艺及比较

4．3．5 改性方法对羊毛染色性能的影响

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文