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壳聚糖/纳米TiO_2复合整理棉织物的性能研究

作　者: 李建
导　师: 毕松梅
学　校: 安徽工程大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 棉织物壳聚糖纳米二氧化钛抗紫外线抗菌复合整理
分类号: TS195.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文针对棉织物抗皱性较差的缺点而进行的一系列后整理,从而改善其抗皱性能,并通过整理赋予织物新的性能：抗紫外线、抗菌性能,以期开发出兼备多重功能的纺织面料新产品,提高和改进产品质量、应用档次,使传统纺织面料向着多功能、高附加值的纺织品方向发展。首先,对棉织物进行抗皱整理。本文利用壳聚糖(CS)和柠檬酸(CA)的复配技术来配制抗皱整理液,通过改变壳聚糖用量、柠檬酸浓度、添加剂用量、焙烘温度、焙烘时间等工艺参数,对棉织物进行二浸二轧整理；采用单因素分析研究了壳聚糖对棉织物的抗皱整理工艺,经正交试验得到抗皱整理的工艺条件为：壳聚糖用量0.10%(o.w.f)、柠檬酸9%、DAP：CA=1：1(摩尔比)、TEA 4%,JFC 2ml/L、焙烘温度170℃、焙烘时间2.5min。利用S-4800型扫描式电子显微镜对整理后所得织物的纤维表面进行表征,结果表明经壳聚糖整理后的棉纤维表面的细小沟槽被壳聚糖分子填补,表面变得较为平整和光滑均匀。由此可知,壳聚糖整理改变了棉织物的表面性能,并使棉纤维比表面积减小。对整理后织物物理性能测试的结果表明：整理后织物的抗皱恢复角得到了较大的提高,且具有良好的白度、径向断裂强力保留率以及良好的耐水洗性能。同时,在上述整理工艺条件下,研究了该复配整理液对棉织物的染色性能的影响。实验结果表明,和未整理染色棉织物相比,无论是先染色后整理还是先整理后染色,活性及直接染料染色棉织物的K/S值均下降,特别先整理后染色的棉织物下降更为明显。此外,研究了该复配整理液对真丝绸性能的影响。实验结果表明,真丝绸经CA和CS整理后,抗皱回复角明显提高,而径向断裂强力和白度有所降低。在上述抗皱整理配方的基础上,采用锐钛型型纳米TiO2来替代磷酸氢二钠作为催化剂,配制成新的整理液配方,并采用上述优选的最佳工艺条件对织物进行整理,从而使面料获得抗皱、抗紫外线及抗菌的复合效果。通过实验得到,当纳米二氧化钛浓度为0.6%(o.w.f)时,整理后的织物具有较好的抗菌性能和耐洗性能,且整理后织物的紫外线透过率显著降低。经此工艺整理后,在280-320nm之间紫外线平均透过率减少了84.6%,从而使整理后的织物抗紫外线性能大大提高。试验证明,通过合理的整理工艺,壳聚糖和纳米TiO2复合整理不仅使棉织物获得良好的抗皱回复角、断裂强力保留率及较好的白度,而且由于纳米TiO2和壳聚糖本身所具有的特性,使棉织物也具有良好的抗紫外线效果、抗菌性能和较好的耐洗牢度,从而使得整理后的棉织物成为多功能性、高附加值的织物,更加满足人们对于高档、具有特殊性功能的纺织面料的追求。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
目录  11-13
第一章概述  13-23
  1.1 棉织物抗皱整理的概况  13-16
    1.1.1 织物折皱形成的原因及抗皱机理  13-14
    1.1.2 织物抗皱处理的研究现状  14-16
  1.2 棉织物抗紫外线处理  16-19
    1.2.1 紫外线对人体的影响  16-17
    1.2.2 织物抗紫外线处理的研究现状  17-19
  1.3 本论文的研究目的意义与内容  19-23
    1.3.1 研究目的与意义  19-20
    1.3.2 研究内容  20-21
    1.3.3 论文特色及创新  21-23
第二章实验试剂、设备及测试内容  23-26
  2.1 试验药品、材料、仪器  23-24
    2.1.1 主要的试验药品  23
    2.1.2 实验材料  23
    2.1.3 主要试验仪器及设备  23-24
  2.2 测试内容  24-26
    2.2.1 织物增重测定及分析  24-25
    2.2.3 白度测试  25
    2.2.4 织物拉伸断裂强度测试  25
    2.2.5 抗皱性测试  25
    2.2.6 K/S值的测定  25
    2.2.7 染色牢度测试  25
    2.2.8 抗菌性能测试  25
    2.2.9 织物的耐洗性能测试  25
    2.2.10 抗紫外线性能测试  25-26
第三章壳聚糖、壳聚糖/纳米TiO_2整理棉织物的工艺研究  26-57
  3.1 壳聚糖的性质及抗皱整理机理  26-28
    3.1.1 壳聚糖的性质  26-27
    3.1.2 抗皱整理的原理  27-28
  3.2 壳聚糖的降解  28-30
    3.2.1 壳聚糖的降解制备  29
    3.2.2 降解壳聚糖粘度及分子量的测定  29-30
  3.3 整理工艺流程  30-31
  3.4 壳聚糖整理工艺对织物性能的影响  31-40
    3.4.1 壳聚糖整理工艺  31-32
    3.4.2 整理前后织物物理性能测试及结果分析  32-37
    3.4.3 整理对棉织物部分染色性能的影响  37-39
    3.4.4 复合整理对真丝绸的性能影响  39-40
  3.5 壳聚糖/纳米TiO_2整理工艺对织物性能的影响  40-56
    3.5.1 纳米TiO_2简介  40-45
    3.5.2 织物的整理工艺流程  45
    3.5.3 不同抗皱整理液的抗皱整理效果对比  45-46
    3.5.4 结果表征与分析  46-47
    3.5.5 整理前后织物的物理性能测试结果及分析  47
    3.5.6 抗菌性能测试结果及机理和特点分析  47-52
    3.5.7 织物抗紫外线性能的测试结果分析  52-55
    3.5.8 透气性性能测试及结果分析  55-56
  3.6 小结  56-57
第四章不同整理所得织物综合性能判定  57-63
  4.1 灰色理论简介  57
  4.2 灰色近优综合判定方法简介  57-60
  4.3 性能判定及结果讨论  60-62
  4.4 本章小结  62-63
第五章结论与展望  63-65
参考文献  65-69
攻读学位期间发表的学术论文目录  69-70
致谢  70

壳聚糖/纳米TiO_2复合整理棉织物的性能研究

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