论文部分内容阅读
长久以来,人们穿着的服装体现着人类文明的发展与变化,用于衣物生产的材料种类颇多,并且各种材料在不同的服装领域得到有效的利用。苎麻作为亚洲地区的独有的绿色纤维素材料,在企业生产中用于制备苎麻面料的技术相当成熟。苎麻纤维取向度高,结晶度大,纤维刚直无卷曲,致使其表面存在厚重坚硬的毛羽,将其用于生产贴身衣物,会给人体皮肤带来难以忍受的刺痒感,限制了苎麻在服装行业的应用和发展。因此,想要苎麻织物能够在服装生产领域得到更好的利用,解决苎麻本身的刺痒感是必不可少的步骤。本文使用铜氨溶液作为处理剂,采用表面微溶解技术对苎麻织物进行表面毛羽去除和纤维细化及柔软化处理,分析了处理后苎麻表面毛羽去除状态和织物的柔软程度,并且尝试对处理剂进行回收,研究内容主要包括:（1）采用高浓度铜氨溶液微溶解苎麻织物表面毛羽改善织物刺痒感。使用铜氨溶液在不同时间条件下处理苎麻织物,采用氢氧化钠对苎麻织物进行凝固处理。织物宏观形貌图和SEM图像显示,苎麻织物在铜氨溶液中处理1 min,织物表面毛羽去除率就能达到100%。苎麻织物表面明显被铜氨大分子溶解,并且由于氢氧化钠的处理被重新凝固在织物表面形成平整的膜状结构,实现了织物表面毛羽的去除,织物表面产生的纤维素膜有效抑制了织物表面毛羽的再次产生。通过FTIR测试,验证了铜氨溶液处理苎麻织物不会对纤维本身整体组成产生影响。TG和XRD结果显示处理后织物的热降解温度少许降低,结晶度从80.08%明显降至64.49%。对织物强力进行测试,仅处理五分钟织物强力就损失了一半,这也意味着使用铜氨去除苎麻织物表面毛羽的过程必须控制在短时间内进行。织物的白度、回潮率、抗弯刚度和透气性测试显示了采用此种方法去除苎麻织物表面毛羽虽然效果明显,但是也一定程度在其他方面阻碍了织物的服用性。（2）采用低浓度铜氨溶液细化苎麻纤维实现苎麻柔软化改善织物刺痒感。通过降低铜氨溶液的浓度来处理苎麻织物,摒弃氢氧化钠再凝固过程,探索能够保留苎麻织物最佳性能的工艺条件,结果显示此种方法具有短时,高效,节约能耗的优点。织物柔软性能和表面粗糙度测试结果显示铜氨溶液对苎麻织物的柔软整理效果在一定浓度范围内会随着浓度降低而不断提高,当浓度更低时,柔软整理效果不明显;随着时间增加,铜氨溶液对苎麻织物的柔软整理效果逐渐下降,当处理时间为30 min左右时,织物柔软性与原苎麻织物类似;通过不同温度处理后,织物的抗弯刚度接近,说明温度对铜氨溶液整理苎麻织物的影响较小。测量纤维直径和XRD用于分析织物柔软化的原因,结果显示经过铜氨溶液处理后纤维直径降低30-37.5%,结晶度依然能保持在76.54%。对织物强力进行测试,结果显示出铜氨溶液在最佳条件下处理苎麻织物能够较好保持织物的拉伸强度。通过透气性、织物的白度、回潮率测试显示了织物经过柔软整理后,舒适性并未受到影响。（3）研究对比铜氨溶液和常见几种柔软剂对苎麻织物的柔软化效果以及铜氨与柔软剂两步法处理苎麻织物改善织物刺痒感。使用铜氨溶液、乳化硅油LKR-1023、甘油和聚乙烯蜡乳液HA-soft 80对苎麻织物进行柔软整理结果显示,铜氨溶液对苎麻织物的柔软化效果最佳,并且处理过程条件更易实现,耗时更短;将铜氨溶液处理过后的苎麻织物继续用柔软剂进行整理,结果显示只有LKR-1023处理后苎麻织物抗弯刚度明显下降,柔软性增加。从表面粗糙度测试可看出,三种试剂对织物的平滑效果是LKR-1023＞甘油＞HA-soft 80,并且采用铜氨-乳化硅油两步法对苎麻织物进行改性其表面最为平滑,结果与抗弯刚度结果保持一致。EDS图谱结果显示,通过柔软剂整理后,织物表面出现Si元素,FTIR结果显示图谱上出现了-Si（CH3）2-O-的吸收峰,说明了柔软整理过程将LKR-1023处理到了织物表面。（4）研究铜氨溶液的可重复使用性和可回收性。铜氨溶液反复用于苎麻织物柔软改性,其效果会随着使用次数增加不断降低。铜氨溶液使用1次时,织物抗弯刚度大幅下降,使用5次左右纤维依然有弯曲的趋势,依然具有明显的柔软效果,但是使用10次后对织物的柔软整理效果基本消失,此时纤维形貌与原苎麻织物基本无异,且抗弯刚度值与原苎麻织物接近,说明铜氨溶液在使用5次左右就可以考虑进行回收。XRD测试结果说明了随着使用次数增多,苎麻织物的结晶度下降程度逐渐降低,处理1、5和10次后的织物的结晶度分别从80%降低至77.43%、77.84%和78.24%,说明了铜氨溶液使用次数增多对织物柔软度影响效果会逐渐减弱。在实验室条件限制下,将溶液进行回收,依然能成功收集75%以上铜离子,回收方式简单易操作,说明工业生产中回收铜氨溶液是可行的。本文利用铜氨溶液,采用微溶解技术成功消除了苎麻织物表面的刺痒感。主要有两种实现方式,一方面使用高浓度铜氨溶液短时高效地表面溶解苎麻织物毛羽,再凝固形成膜结构以消除苎麻毛羽带来的刺痒感;另一方面,采用低浓度铜氨溶液细化苎麻织物内部纤维,实现苎麻柔软化,去除织物刺痒感。对两种方式进行系列表征,为保持织物的穿着舒适度,本文最终采用织物柔软的方式实现刺痒感的消除。探究了柔软剂与铜氨溶液配合处理苎麻织物,实现了苎麻织物的进一步柔软化。尝试回收实验后使用过的铜氨溶液,实现了铜离子的大量回收。