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1、毕业论文Outlast腈/棉针织物的染整工艺研究摘要采用Outlast腈纶型调温纤维/棉（50/50）的针织物为原材料，探讨了纺织品精练和染色工艺.利用正交实验，综合分析了煮练碱剂碳酸钠、氢氧化钠、生物酶清棉师Scolae100T，漂白剂过氧化氢及助剂硅酸钠对Outlast腈/棉针织物退煮漂一浴一步法前处理效果的影响；将煮漂一浴工艺中各助剂的合适用量确定为：碳酸钠1.0g/L，过氧化氢4.0g/L，硅酸钠1.0g/L。通过多次染色试验及对染色织物各项指标测试，进一步优化工艺，最终确定Outlast腈/棉针织物采用先染活性染料后染阳离子染料二浴二步法染色工艺为最优。结果表明，腈/棉混纺空调纤维织
2、物经过常规精练、阳离子染料染色、活性染料染色、后处理等工艺流程后，染色织物的各项指标均符合标准。关键词：Outlast空调纤维;煮练;阳离子染料;活性染料;染色;正交试验AbstractUsingOutlastacrylicfibertypetempering/cotton(50/50)oftheblendedknittedfabricforrawmaterials,thispaperdiscussesthetextilerefinedanddyeingprocess.Theorthogonalexperiment,thecomprehensiveanalysisboiledpracticea
3、lkaliagentsodiumcarbonate,sodiumhydroxide,enzymeqingcottondivisionScolae100T,bleachhydrogenperoxideandfertilizertoOutlastsodiumcarbonateas/cottonblendedknittedfabriccookbackfloatedabathstepbeforemethodtreatmenteffectofthe;Willboileachfloatedabathprocesstherightdosageidentifiedasadditives:sodiumcarbo
4、nate1.0g/L,hydrogenperoxide4.0g/L,sodiumsilicate1.0g/L.Throughmultipledyeingexperimentsanddyedfabricofeachindextest,andfurtheroptimizationofprocess,andfinallydeterminedthatOutlastnitriles/cottonblendedknittedfabricdyedthefirstactivedyesdyedcationicdyeaftertwobathldpe-g-nvpdyeingprocessforthebest.The
5、resultsshowthat,nitriles/cottonblendedfabricafterconventionalairconditioningconcise,cationicdye,dyeing,post-treatmentprocessflow,dyedfabriceachindexallconformtothestandardKeywords：Outlastair-conditioningfiber;scouring;cationicdyes;reactivedyes;dyeing；orthogonalexperiment目录第一章前言1第二章理论分析3第一节纤维性能3一、Out
6、last腈纶纤维性能3二、棉纤维的主要组成与性能3第二节前处理5一、前处理的目的5二、助剂的作用5第三节染色6一、Outlast腈纶纤维染色6二、棉纤维染色7三、染色助剂的选用7四、染色工艺路线7五、染色需要注意的问题8六、后整理工艺设计8第四节织物性能测试8一、织物毛效8二、白度8三、顶破强力8四、颜色特征9五、耐洗色牢度9六、耐汗渍色牢度9七、耐摩擦色牢度9八、纤维调温性能10九、织物沾色变色评定标准10第三章前处理实验11第一节前处理实验材料和仪器11一、实验材料11二、实验仪器和设备11第二节前处理工艺选择11一、正交试验设计方案11二、正交试验结果分析12三、确定的工艺方案验证试验1
7、7四、实验结果分析及确定最佳工艺17五、实验结论18第四章染色实验19第一节实验材料及仪器19一、实验材料19二、实验仪器和设备19第二节Outlast腈/棉针织物染色工艺选择19一、染色工艺处方20二、染色工艺曲线20三、染色工艺操作及说明21四、染色效果比较分析22五、实验结论22第三节Outlast腈/棉针织物两浴两步法染色最佳工艺验证23一、Outlast腈/棉针织物二浴二步法染色工艺方案23二、Outlast腈/棉针织物二浴二步法染色工艺流程25三、Outlast腈/棉针织物二浴二步法染色工艺操作及说明25四、Outlast腈/棉针织物二浴二步法染色实验结果25五、实验结论25结束语
8、26参考资料27致谢28第一章前言Outlast空调纤维技术最早是美国太空总署为登月计划而研发的，目的是为了宇航员制作登月服装，帮助宇航员经受宇宙空间极端的温度波动。包括手套、袜子、内衣等。目前，Outlast技术是美国Outlast公司和世界著名公司分工合作开发的，是国际合作的成果。美国Acordis公司生产的空调纤维，瑞士汽巴公司生产的相变微胶囊，美国杜邦公司开发的Outlast纺织品，欧洲Fountaiset公司开发Outlast棉针织物，欧洲Ploueuet公司负责欧洲纺织面料染整技术，亚洲TiongLiong负责亚洲纺织面料染整技术1。Outlast空调纤维是把微胶囊相变调温材料技术
9、和纤维制造相结合开发出的一种智能调温纤维，其技术的关键是把微胶囊PCMS植入纤维内，微胶囊内有热敏相变材料蜡状碳氢化合物（Hydrocarbonwax）。这种热敏相变材料具有以潜热能的形式吸收储存和释放热量的功能，在温度变化中热敏相变材料通过固态与业态的相互转化实现吸热和放热。热敏相变材料通过不间断地吸收和释放能量来调节温度，且这种纤维大都具有双向温度调节和适应性，可以在温度震荡环境中反复循环使用。用这种材料制成的服装能保持一个舒适的温度范围。目前开发的空调纤维有粘胶基、腈纶基、牛奶蛋白基等类型2。Outlast空调纤维可用于针织物类贴身内衣、调温T恤、调温毛衫等针织物服装，也可用于衬衫、罩衫
10、和裤子等梭织服装，还可以用于床单、毯子、被单和床垫布，增加床上用品的舒适性等。Outlast纤维能与任何纤维混纺，从而集合多种纤维的特性，提高产品的服用性能和档次，而Outlast腈纶型空调纤维与棉混纺纱线所制成的针织物具有透气、吸湿、舒适、保暖、蓬松等优点，但目前关于此类织物的染整工艺分析较少且该针织物在染整处理过程中存在许多技术难题，诸如染整处理温度过高可能会破坏纤维的调温性能，Outlast腈纶纤维对酸碱试剂的稳定性居中，纤维的力学性能受酸碱试剂的浓度、处理时间和温度的影响。腈纶纤维与棉纤维染色中因染料性质不同容易出现染色不匀，沾色问题等3。本论采用Outlast腈纶型调温纤维/棉纤维（
11、50/50）的针织物为原材料，探讨了纺织品精练和染色工艺。利用正交实验，综合分析了煮练碱剂碳酸钠、氢氧化钠、生物酶清棉师Scolae100T，漂白剂过氧化氢及助剂碳酸钠对Outlast腈/棉针织物退煮漂一浴一步法前处理效果的影响；最终确定精练最佳工艺。通过多次染色试验及对染色织物各项指标测试，合理调整工艺，另外进一步优化各工序工艺参数，最终确定Outlast腈/棉针织物最佳染色工艺。结果表明，腈/棉混纺空调纤维织物经过常规精练、阳离子染料染色、活性染料染色、后处理等工艺流程后，染色织物的各项指标均基本符合标准。第二章理论分析第一节纤维性能一、Outlast腈纶纤维性能（一）普通腈纶纤维腈纶的化
12、学本质是聚丙烯腈在纺丝过程中加入第二、第三单体而形成的对某些染料具有亲和力的纤维。腈纶中引入第三单体，可用阳离子染料染色腈纶有“人造羊毛”之称，因其相对密度小、柔软保暖、日晒牢度高，被广泛用于服装、室内装饰等方面。腈纶蓬松柔软，弹性、隔热性、耐日晒、耐热性等优良。但是腈纶的吸湿性不好，不能吸湿、透湿，给人带来闷热难受的感觉，它还有一个致命弱点，就是耐磨性差，易起毛、起球5。（二）腈纶型空调纤维腈纶型空调纤维是一种新型智能纤维，具有透气性能高，适应性能强的最大特点，它能随外界环境的变化，自动调节温湿度，使穿着者有如处于空调生活中的舒适感觉。空调纤维的技术核心是用一种微胶囊包裹的变性材料，涂层或植
13、入织物或纤维内，发挥潜能作用，释放大量能量，固液状态相互转化，对温度起一定的调节作用。它能随外界环境、温度变化于人体皮肤表层，作出相应的反应，并对温湿度的变化起一定缓冲作用。腈纶型空调纤维的生产技术有二种方式，一是面料涂层，即将PCMS微胶囊涂于织物表面，生产工艺比较简单。二是纤维植入，即直接将PCMS微胶囊植入腈纶纤维内，工艺技术比较复杂。空调纤维制成能吸收和释放能量的服装，由于存在成千上百万个具有能量转换功能的相变材料，其不间断地吸收调节温度，因此其服装能保持在一个舒适的温度范围。故用空调纤维可制得冬暖夏凉的服装2，美国Outlast公司利用空调纤维，开发出的衬衫及休闲服装等两类三大系列面
14、料，能通过不间断的吸收和释放能量来调节温度，给人以舒适感3。二、棉纤维的主要组成与性能天然棉纤维中除了含有90%94%的纤维素外，还含有6%10%的天然杂质（也称纤维素共生物或伴生物）4。成熟棉纤维的组成成分如表2-1所示6。表2-1成熟棉纤维的平均组成（%，以绝对干燥纤维计）成分含量（%）成分含量（%）纤维素94.0多糖类0.3蜡状物质0.6有机酸0.8含氮物质1.3灰分1.2果胶物质0.9未测定部分0.9（一）棉纤维素纤维素是一种多糖物质，其分子主要有很多葡萄糖剩基连接起来，分子式可写成(C6H10O5)n。由于大分子具有多分散性，实际上纤维素是一个复杂同系物的混合物，式中n为聚合度。棉纤
15、维的聚合度为250010000。纤维素大分子的化学结构是由D六碳葡萄糖残基彼此以1-4甙键连接而成。纤维素分子中的葡萄糖剩基上有三个自由存在的羟基，其中两个是仲羟基，一个是伯羟基，具有一般醇的特性。化学性质比较活泼，亲核反应比水强，可以与染料和水发生吸附、氧化、酯化、醚化、交联和接枝等反应，在酸性条件下容易发生降解反应7。（二）果胶物质果胶物质是一种有两种以上的单糖构成的杂环多糖，它的基本结构是聚半乳糖醛酸，可分为原果胶、过胶脂酸和果胶酸。棉纤维中的果胶质主要存在于纤维的初生胞壁中，是植物合成纤维素和半纤维素的营养成分，在植物细胞组织间起粘合作用。果胶物质的主要组成部分是果胶酸的衍生物，果胶酸虽有大量的亲水性的羟基和羧基，但是在棉纤维上果胶质却是以钙盐和镁盐的形式存在，因此果胶质的亲水性比纤维素要低，它的存在会影响棉纤维的吸水性4。（三）蜡状物质棉纤维的蜡状物质主要存在于初生胞壁中，是一混合物，含有多种成分：脂肪族高级一元醇、游离的脂肪酸、高级一元醇的脂等，不溶于水，但能溶于有机溶剂。棉纤维中的共生物，如蜡状物质和果胶物质对纤维具有保护作用，能减轻外界条件对次生壁得到损害，在纺纱过程中蜡状物质还能起到润滑作用4。然而，果胶物质、蜡状物质、含氮物质、灰分、
