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棉织物环境友好型生物—化学法超柔软整理及模糊专家评估系统的开发研究

作　者: 吴赞敏
导　师: 顾振亚
学　校: 天津工业大学
专　业: 纺织工程
关键词: 环境保护棉织物纤维素酶甜菜碱微乳液模糊专家系统
分类号: TS195.6
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

随着人们环保、健康意识的增强，开发生态纺织品及绿色整理技术具有更重要的意义。本课题利用生物、化学法—纤维素酶整理及化学柔软剂整理相结合的方法对棉织物进行超柔软整理，以改善棉织物的手感柔软性和服用舒适性。柔软剂的作用属于一种吸附式的润滑柔软，整理效果不耐久；纤维素酶对纤维有特定的催化水解作用，可以降低织物的刚性产生柔软的效果，但会造成织物强力降低。这两种方法各有利弊，如果二者相互结合，可以弥补彼此的不足之处——纤维素酶可以产生永久性的柔软作用，而柔软剂在进一步增强柔软效果的基础上，还可以弥补由于纤维素酶水解造成的纤维损伤，使得整理后的织物强力损失降低。我们研究了白布及染色布的最佳超柔软整理工艺。经过超柔软整理的织物手感获得了显著的改善，而且整理后棉织物的湿舒适性能也有了很大程度的提高。本文对不同产地的纤维素酶进行了筛选，优选出纤维素酶Cellusoft L和纤维素酶WM，并对整理工艺进行了优化。棉织物经纤维素酶处理后，纤维分子潜在醛基增多，铜值升高，说明棉纤维受到明显的损伤，但纤维素酶处理后棉纤维经向蓬松，表面被剥蚀，并且产生沿纤维轴向的裂缝和孔洞，从而增加了柔软剂向纤维内的渗透和吸附。本课题研制的环保型两性甜菜碱微乳柔软剂，以适当的表面活性剂和助表面活性剂乳化，得到了性能稳定的微乳液。与商品柔软剂进行比较，使织物的动静摩擦系数、断裂强力、白度、润湿性等都有较大提高。合成柔软剂的微乳液应用性能明显好于其普通乳液。而且产品具有优良的柔软性和良好的生物降解性。织物经过整理后，手感是一项评价和衡量产品档次的重要指标，但如何对手感进行评价是一个至今尚未解决的问题。本文运用模糊数学和专家系统的有关知识，开发了一种新型用于织物手感和综合服用性能评价的模糊专家系统。该系统是一类智能性的计算机程序，可以不断进行知识的更新和系统参数的调整，以适应发展的需求。运用模糊专家评判系统软件，解决了主观评价织物风格产生的分散性和可比性差的问题，使之成为纺织企业和用户对织物客观评判的有利助手。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章前言  12-23
  1.1 棉织物柔软整理的研究现状  12-16
  1.2 织物手感和舒适性评价方法  16-17
  1.3 本课题的主要内容  17-20
  主要参考文献  20-23
第二章纤维素酶处理工艺条件的优化及对棉织物作用的研究  23-52
  2.1 纤维素酶作用的基本理论  23-24
  2.2 实验部分  24-27
  2.3 纤维素酶处理工艺条件的优化  27-33
    2.3.1 L—纤维素酶整理最佳工艺及影响因素的分析  27-31
    2.3.2 WM—纤维素酶整理最佳工艺及影响因素的分析  31-33
  2.4 还原糖与棉织物减量率的关系  33-37
    2.4.1 分析方法  33-34
    2.4.2 结果与讨论  34-37
  2.5 纤维素酶整理对棉织物性能的影响  37-44
    2.5.1 对棉织物湿舒适性能的影响  37-40
    2.5.2 对棉织物物理机械性能的影响  40-44
  2.6 纤维素酶整理对棉织物微观结构影响的研究  44-50
    2.6.1 高效液相色谱分析  44-46
    2.6.2 棉织物的铜值分析  46-47
    2.6.3 红外光谱分析  47-48
    2.6.4 紫外吸收分析  48-50
  本章小结  50-51
  主要参考文献  51-52
第三章新型柔软剂的研制及整理工艺的研究  52-96
  3.1 概述  52
  3.2 新型咪唑啉柔软剂的研制及其应用  52-57
    3.2.1 新型咪唑啉柔软剂的研制和基本性能  53-54
    3.2.2 柔软剂的应用性能测试结果分析  54-57
    3.2.3 小结  57
  3.3 环保型微乳甜菜碱柔软剂的制备及其应用研究  57-93
    3.3.1 概述  58-59
    3.3.2 三乙醇胺硬脂酸酯的合成  59-64
    3.3.3 三乙醇胺硬脂酸酯甜菜碱的合成  64-66
    3.3.4 三乙醇胺硬脂酸酯甜菜碱的性能研究  66-71
    3.3.5 微乳液制备的研究  71-88
    3.3.6 应用性能研究  88-93
  本章小结  93-94
  主要参考文献  94-96
第四章棉织物的生物化学超柔软整理  96-116
  4.1 生物-化学法超柔软整理工艺研究  96-110
    4.1.1 实验材料与药品  96
    4.1.2 整理工艺设计  96-97
    4.1.3 染料对纤维素酶处理的影响  97-98
    4.1.4 纤维素酶处理对染色性能的影响  98-101
    4.1.5 酶处理对染色布色泽的影响  101-102
    4.1.6 染色布的超柔软整理  102
    4.1.7 添加剂对酶催化活性的影响  102-107
    4.1.8 表面活性剂的复配—酶促活剂的研究  107-110
  4.2 纤维素酶—咪唑啉柔软剂超柔软整理  110-113
  4.3 化学需氧量(COD)值的测定  113-114
  本章小结  114-115
  主要参考文献  115-116
第五章模糊数学在织物手感及舒适性评价中的应用研究  116-133
  5.1 概述  116-117
  5.2 模糊数学在织物手感和舒适性评价中的应用研究  117-126
    5.2.1 模糊综合评判的基本理论  117-118
    5.2.2 模糊综合评判模型的建立  118-119
    5.2.3 权重因子集 A的确定  119-121
    5.2.4 隶属函数的确定  121-125
    5.2.5 织物风格的评价  125-126
    5.2.6 织物手感、舒适性、风格的描述形式  126
  5.3 模糊综合评判模型的应用  126-131
  本章小结  131-132
  本章参考文献  132-133
第六章专家系统在织物风格自动评价中的应用研究  133-147
  6.1 专家系统的基本结构  133-134
  6.2 模糊专家系统  134-135
  6.3 模糊专家系统程序设计  135-137
    6.3.1 织物风格智能评价系统执行流程图  135-136
    6.3.2 风格智能评价系统结构树图  136
    6.3.3 模糊专家系统开发工具的选择  136-137
  6.4 系统主要模块设计  137-138
  6.5 系统模块功能  138-139
    6.5.1 自定义功能项  138
    6.5.2 模糊数据库  138
    6.5.3 计算模块  138-139
    6.5.4 织物风格复合评价  139
  6.6 系统各模块界面图  139-142
  6.7 专家系统在织物手感舒适性评价中的应用  142-145
  本章小结  145-146
  本章参考文献  146-147
结束语  147-148
在学期间发表论文  148-149
致谢  149

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